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题目
题型:不详难度:来源:
(2014届广东省江门市高三一模理综化学试卷)
从明矾[KAl(SO4)2·12H2O]制备Al、K2SO4和H2SO4的流程如下:

明矾焙烧的化学方程式为:4KAl(SO4)2·12H2O+3S=2K2SO4 +2Al2O3+9SO2↑+48H2O
请回答下列问题:
(1)在焙烧明矾的反应中,氧化剂是                 
(2)步骤②中,为提高浸出率,可采取的措施有             
A.粉碎固体混合物B.降低温度C.不断搅拌D.缩短浸泡时间
(3)从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是          
(4)步骤③电解的化学方程式是               ,电解池的电极是用碳素材料做成,电解过程中,阳极材料需要定期更换,原因是:         
(5)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,则该电池的正极电极反应式是                         
(6)焙烧a吨明矾(摩尔质量为b g/mol),若SO2的转化率为96%,可生产质量分数为98%的H2SO4质量为                      吨(列出计算表达式)。
答案
(1)KAl(SO4)2·12H2O(2分)
(2) AC (2分,多选、错选0分)
(3)蒸发结晶(2分,“蒸发浓缩、冷却结晶”给1分)
(4)(2分)
阳极中碳被氧化成CO2(CO)  (2分,用化学方程式表示也可,如:
C+O2CO2或2C+O22CO   ,条件用加热或970℃也可)
(5)NiO(OH)+H2O+e=Ni(OH)2+OH(2分)
(6)(3分,不带单位不扣分,化简也可以)
解析

(1)明矾的焙烧已经给出了方程式,因此本题主要是考查氧化还原反应的特征。该方程式中发生化合价变化的只有S元素,明矾中的S元素一部分发生化合价降低,而S单质的化合价升高,因此反应中的氧化剂是明矾(KAl(SO4)2·12H2O),还原剂是单质S。
(2)步骤②是水浸明矾焙烧后的固体混合物,因此要提高浸出率,往往需要增大接触面积、充分溶解;因此粉碎固体混合物、不断搅拌都是可行的。
(3)焙烧后的固体混合物是K2SO4和Al2O3,水浸后的溶液则是易溶于水的K2SO4溶液,所以要从单一组分的溶液中得到改溶质,可以直接蒸发结晶。
(4)氧化铝电解制备铝单质,该反应方程式为;在电解反应中阴极还原得到单质铝,阳极得到O2,由于阳极电极材料是C单质,所以在高温环境下,碳素材料会被氧气氧化为CO或CO2,从而导致阳极碳素电极受损,要定期更换。
(5)以Al和NiO(OH)为电极构成的碱性电池,首先判断出单质Al做负极,NiO(OH)为正极;因此放电时正极得到电子被还原,从Ni的化合价变化可以得出得失电子数目,所以充分运用电荷守恒、原子守恒,再结合反应环境可以的该正极的反应式为NiO(OH)+H2O+e=Ni(OH)2+OH
(6)计算思路:计算明矾物质的量,根据方程式计算SO2的总物质的量,根据S原子守恒H2SO4溶质的物质的量等于96%的SO2,把溶质H2SO4的物质的量转化为质量,再用溶质H2SO4的质量除以质量分数求得H2SO4溶液的总质量。计算列式为
核心考点
试题【(2014届广东省江门市高三一模理综化学试卷)从明矾[KAl(SO4)2·12H2O]制备Al、K2SO4和H2SO4的流程如下:明矾焙烧的化学方程式为:4KA】;主要考察你对气体的净化、干燥、吸收与收集等知识点的理解。[详细]
举一反三
(2014届上海市十三校高三测试化学试卷)
锂被誉为“金属味精”,以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β­锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下:

已知:部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH:
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
开始沉淀pH
2.7
3.7
9.6
完全沉淀pH
3.7
4.7
11
请回答下列问题:
(1)写出反应Ⅰ中有电子转移的化学方程式_________________________;
(2)反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是_______________;
(3)有同学认为在反应Ⅲ中只需加入碳酸钠溶液也能达成该步骤的目的,请阐述你的观点和理由  ____________;
(4)上述流程蒸发浓缩环节,若在实验室进行该操作,当蒸发浓缩至________出现时,就可停止该操作。
(5)Li与Mg、Be与Al、B与Si这三对元素在周期表中处于对角线位置,相应的两元素及其化合物的性质有许多相似之处。这种相似性称为对角线规则。步骤③中电解时,阳极产生的氯气中会混有少量氧气,原因是___________。
(6)请设计一种从水洗后的矿泥中分离出Al2O3的流程:
(流程常用的表示方式为:
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(2014届上海市十三校高三测试化学试卷)
二氧化氯泡腾片,有效成分(ClO2)是一种高效、安全的***菌、消毒剂。
方法一:氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2气体的方法。该法工艺原理如图。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2

(1)工艺中可利用的单质有__________(填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为_____________。
(2)此法的缺点主要是______________________________________。
方法二:最近,科学家又研究出了一种新的制备方法,纤维素还原法制ClO2,其原理是:纤维素水解得到的最终产物X与NaClO3反应生成ClO2
(3)配平方程式: □ (X) +□NaClO3+□H2SO4→□ClO2↑+□CO2↑+□H2O+□______
若反应中产生4.48L(折算成标准状况下)气体,电子转移________ 个。
(4)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl。处理含CN相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的_______倍。
方法三:实验室常用氯酸钠(NaClO3)和亚硫酸钠(Na2SO3)用硫酸酸化,加热制备二氧化氯,化学反应方程式为:2NaClO3+Na2SO3+H2SO42ClO2↑+2Na2SO4+H2O
(5)反应中的Na2SO3溶液中存在如下平衡:H2OH++OH-和 ________________(用离子方程式表示).
常温下,0.1mol/L该溶液中离子浓度由大到小排列__________________(用离子符号表示)
(6)常温下,已知NaHSO3溶液呈酸性,在Na2SO3溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质的主要成分有________________。(用化学式表示)
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工业上可用食盐和石灰石为主要原料,经不同的方法生产纯碱。请回答下列问题:
(1)卢布兰芳是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料,在高温下进行煅烧,再浸取,结晶而制得纯碱。
①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为___________;
②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为_________(已知产物之一为CaS);
(2)氨碱法的工艺如下图所示,得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。
 
 
 

①图中的中间产物C是_______,D_______。(写化学式);
②装置乙中发生反应的化学方程式为_______;

(3)联合制碱法对氨碱法的改进,其优点是______________;
(4)有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似,故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石为原料制碳酸钾。请结合下图的溶解度(S)随温度变化曲线,分析说明是否可行?__________。
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为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用,甲同学设计的实验方案如下:

请回答:
(1)绿矾的化学式为          
(2)写出反应①的化学方程式                                    
反应②生成沉淀的离子反应方程式                                
(3)为了检测滤液D中含有的金属离子,可设计实验方案为(试剂自选):     
(4)在滤渣B中滴加稀硫酸时,发现反应速率比一般的铁粉反应要快,其原因是                    
(5)若考虑绿色化学工艺,在滤渣E中加入稀硫酸和试剂Y制胆矾晶体,试剂Y为无色液体,则反应④的总化学方程式为                          ;若不考虑绿色化学工艺,所选试剂Y为1mol/L的硝酸,欲使3molCu全部溶解且溶液中含铜元素的溶质仅为CuSO4,则需该硝酸的体积     L。
碱石灰
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分冬青油是天然香料之一,其主要成分为水杨酸甲酯,可由水杨酸(邻羟基苯甲酸)和甲醇作原料在浓硫酸催化下酯化而得。
实验步骤:
Ⅰ.如图,在100 mL三口烧瓶中放入6.9 g (0.05 mol)水杨酸和24 g(30 mL,0.75 mol)甲醇,向混合物中加入约10 mL甲苯,再小心地加入8 mL浓硫酸,摇动混匀:加入1~2粒沸石,装上回流冷凝管在石棉网上保持85—95℃,加热回流1.5-2小时:

Ⅱ.待装置冷却后,分离出甲醇,向烧瓶中加入50 mL,水,然后转移至分液漏斗,分出下层产物,弃去上层水层,有机层再倒入分液漏斗中;依次用50 mL5%NaHCO3溶液洗1次(溶液呈弱碱性),30 mL水洗一次(产物皆在下层),有机层得到粗酯;
Ⅲ.将粗酯进行蒸馏,收集221℃~224℃的馏分。产品经0.5 g无水CaCl2干燥后称重。
常用物理常数:

请根据以上信息回答下列问题:
(1)制备冬青油的化学方程式为______________。
(2)制备冬青油时,最合适的加热方法是_______________。实验中加入甲苯作带水剂的目的是____________________。
(3)反应结束冷却后,分离甲醇的操作是:___________________;
(4)在提纯粗产品的过程中,用碳酸氢钠溶液洗涤主要除去的杂质是____________:若
改用氢氧化钠溶液是否可以____________(填“可以”或“不可以”),其原因是________________。
(5)检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是__________________。最终称得产品的质量为4.2 g,则所得水杨酸甲酯的产率为___________(保留两位有效数字)。
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