参考答案:
1.C
分析流程图可知,试剂X是氢氧化钠溶液,Al2O3溶于氢氧化钠溶液得到NaAlO2溶液,Fe2O3与氢氧化钠溶液不反应,所以反应Ⅰ过滤出沉淀为Fe2O3,所得溶液乙为NaAlO2溶液;向NaAlO2溶液中通入过量CO2,化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,所以Y为NaHCO3溶液,Al(OH)3加热分解生成Al2O3,电解熔融Al2O3得到Al。
A.试剂X不可以是氨水,因为沉淀中含有铁的化合物,还有铝的化合物,无法分离;故A错误;
B.Fe不如Al活泼,与Al2O3不反应,故B错误;
C.反应II中CO2溶于水得碳酸,碳酸是弱酸,可以用CH3COOH溶液代替,故C正确;
D.反应I中的反应为:,故D错误;
答案为C。
2.D
A.我国目前发现最早的人工冶铁制品是春秋初年秦国的铜柄铁剑,A项错误;
B.自然界中的陨铁中的以单质形态存在,B项错误;
C.只能将金属活动性比它弱的金属从其盐溶液中置换出来,C项错误;
D.高炉炼铁是用等还原剂把从铁矿石中还原出来,D项正确;
故选D。
3.D
A.液氨气化时吸收大量的热,可做制冷剂,A正确;
B.水泥、玻璃都是重要的硅酸盐产品,生产玻璃时的原料主要有纯碱、石灰石、石英,生产水泥时的原料主要有石灰石、粘土,都用到石灰石做原料,B正确;
C.黄铜矿的成分时CuFeS,工业上常采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜,C正确;
D.医疗上检查肠胃的钡餐常用BaSO4,而不是BaSO3,不D错误;
答案选D。
4.D
A.Hg为不活泼金属,可以直接用加热分解的方法将其从化合物中还原出来,即
D.铜在高温下会被氧化,不可以直接用加热分解的方法将铜从其化合物中还原出来,工业上采用湿法炼铜和火法炼铜,故D错误;
答案为D。
5.D
A.石灰水中Ca(OH)2的浓度太小,一般用氯气和石灰乳反应制备漂白粉,故不选A;
B.工业上制取硝酸时利用氨气的催化氧化制取NO,故不选B;
C.海水中加入氧化钙制取氢氧化镁,电解熔融氯化镁制取金属镁,不是电解熔融氧化镁,故不选C;
D.铝土矿中氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝加热分解为氧化铝,电解熔融氧化铝制取金属铝,故选D。
选D。
6.C
A.铝土矿中Al2O3、SiO2能与氢氧化钠反应,所以滤液Ⅰ的主要成分是Na2SiO3、NaAlO2和NaOH,故A正确;
氯化铝是共价化合物,在熔融状态下不导电,故D错误;
故选D。
8.A
A.工业生产硫酸原理为:硫黄(或含硫矿石如二硫化亚铁FeS2)在沸腾炉中与氧气反应生成二氧化硫,二氧化硫在催化剂作用下与氧气反应生成三氧化硫,三氧化硫与水反应生成硫酸,A错误;
B.工业上用焦炭在高温下还原二氧化硅可制得含有少量杂质的粗硅,将粗硅在高温下与氯气反应生成四氯化硅,四氯化硅经提纯后,再用氢气还原,就可以得到高纯度的硅,B正确;
C.从海水中提取溴,通常是将氯气通入提取粗食盐后的母液中,将溶液中的溴离子转化为溴单质,生成的溴单质仍然溶解在水中,鼓入热空气或水蒸气,使溴从溶液中挥发出来,冷凝后得到粗溴,精制粗溴可得到高纯度的溴单质,C正确;
D.铝土矿与氢氧化钠溶液混合时,铝土矿中的A与NaOH能发生反应,生成可溶于水的NaA1O2,将反应得到的混合物过滤,除去残渣,向滤液中通入过量CO2气体,将其酸化,NaA1O2便转化为Al(OH)3沉淀析出,在高温下灼烧Al(OH)3,生成A12O3,工业上采用电解熔融氧化铝的方法治炼铝,D正确;
答案选A。
9.C
A.提取食盐后的母液中提取单质溴的过程,母液中含有溴离子,通入氯气,2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,用热空气冷凝得到粗溴,加溴化钠除去杂质、蒸馏,A工艺可行;
C.二氧化硫和水反应为可逆反应,不能进行彻底,不符合化工生产要求,应首先进行二氧化硫的催化氧化,然后用98.3%的硫酸吸收,C工艺不可行;
D.工业上用铝土矿制铝的过程,每一步所加试剂必须过量,铝土矿(主要成分含氧化铝)加入氢氧化钠,Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O,偏铝酸钠溶液通入过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠,CO2+NaAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,煅烧氢氧化铝生成氧化铝,电解熔融氧化铝和冰晶石混合物,得到金属铝,D工艺可行;
答案为C。
10.B
A.电解熔融氯化钠冶炼金属钠(电解法),电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,故A错误;
B.铁比较活泼,常用一氧化碳还原氧化铁冶炼铁(热还原法),故B正确;
C.电解熔融的氧化铝冶炼金属铝(电解法),氯化铝是共价化合物,液态不导电,故C错误;
D.镁是活泼金属,用电解熔融无水氯化镁的方法治炼镁(电解法),故D错误;
故选B。
11.C
A.检验稀硫酸催化淀粉水解的产物为葡萄糖的方法是:先向水解后的溶液中加入氢氧化钠溶液中和酸并使溶液呈碱性,再加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热有砖红色沉淀产生,故A错误;
过滤得氢氧化铝沉淀,灼烧得氧化铝,电解氧化铝得单质铝,故D错误;
答案选C。
12.D
A.金的化学性质很不活泼,在自然界中以游离态存在,A正确;
B.白青碱式碳酸铜属于碱式盐,B正确;
C.合金的硬度比各组分的纯金属硬度大,熔沸点比各组分纯金属的熔沸点低,C正确;
D.人取此山石炭,冶此山铁,还原出铁单质,说明可以用煤燃烧生成的CO和提供的能量使铁矿石发生还原反应,D错误;
答案选D。
13.C
A.酒精与水互溶,不能用酒精萃取含碘溶液中的碘单质,故A不合理;
B.S与氧气燃烧生成SO2,不能直接生成SO3,SO2与O2在催化剂加热的条件下反应生成SO3,故B不合理;
C.海水制镁时,先用石灰乳沉淀海水中的镁离子生成氢氧化镁沉淀,再用盐酸溶解氢氧化镁得到氯化镁溶液,然后在HCl氛围下将氯化镁溶液蒸发结晶得到无水氯化镁,最后电解熔融氯化镁得到金属镁,故C合理;
D.氯化铝为共价化合物,其熔融态无自由移动的离子,故不能电解氯化铝制取金属铝,故D不合理;
故选C。
电解熔融氯化钠冶炼金属钠;电解熔融氧化铝冶炼金属铝,而不能是电解熔融氯化铝,因为氯化铝是共价化合物,熔融态没有自由移动的离子,不能导电;电解熔融氯化镁冶炼金属镁,这是易错点。
14.B
A.铝是活泼金属,铝热反应放热,工业上常用铝冶炼高熔点金属,故A正确;
B.在高炉炼铁中用CO将氧化铁还原成铁,故B错误;
C.催化剂能降低反应活化能,提高反应速率,从而起到很好的节能效果,故C正确;
D.晶体硅是半导体材料,晶体硅制作的太阳能电池板将光能转换为电能,故D正确;
选B。
15.B
A.海带中碘以离子形式存在,需要氧化为单质,则需要氧化后萃取,故A错误;
B.TiO2、C、Cl2反应生成TiCl4,在稀有气体保护下用Mg还原TiCl4生成Ti,可实现转化,故B正确;
C.海水中的溴以化合态存在,不存在溴单质,直接浓缩海水不能得到溴水,故C错误;
D.氯化铝为共价化合物,不能通过电解熔融的氯化铝冶炼铝,故D错误;
故选B。
18.过滤SiO2Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OFe(OH)3不可以,Al(OH)3和过量的盐酸反应。
试题分析:本题以铝土矿提取铝的工艺流程为载体,考查流程的分析,方程式的书写,基本实验方法,Al2O3、Fe2O3、SiO2、Al(OH)3的性质。
(1)分离溶液与沉淀的实验方法为过滤。
(2)Al2O3是两性氧化物,SiO2是酸性氧化物,Fe2O3是碱性氧化物,图中I步骤中加入过量的盐酸,发生的反应有:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,SiO2与盐酸不反应,固体B的成分是SiO2。
(3)Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3和H2O,化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。溶液A中含有AlCl3、FeCl3和过量HCl,步骤II向溶液A中加入NaOH,发生的反应有:HCl+NaOH=NaCl+H2O、AlCl3+4NaOH=3NaCl+NaAlO2+2H2O、FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl,沉淀C的化学式为Fe(OH)3。
(4)溶液D中含有NaAlO2、NaCl和NaOH,向溶液D中通入过量CO2发生的反应为:CO2+NaAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3、CO2+NaOH=NaHCO3,沉淀F为Al(OH)3。若将“过量CO2”改为“过量HCl”,由于Al(OH)3是两性氢氧化物,Al(OH)3会和过量盐酸反应而溶解,从而使得提取的Al的产量降低,所以不能将“过量CO2”改为“过量HCl”。
(1)碳酸钙可以和盐酸反应生成二氧化碳气体,氢氧化铝受热分解为氧化铝和水;
(2)固体灼烧应该在坩埚中进行,碳酸钠和碳酸钾可以和二氧化碳反应得到碳酸氢盐;
(3)偏铝酸盐可以和少量的二氧化碳发生反应生成氢氧化铝和碳酸盐;
(4)制备碳酸盐可以采用蒸发浓缩的方法;
(5)在一定的碱性环境下,碳酸根可以转化为碳酸氢根离子;
(6)测定产品碳酸钾的纯度,则应该把碳酸钾转化为碳酸盐沉淀,根据所得沉淀的质量来确定碳酸钾的量,计算纯度。
(1)在高温下矿石、石灰石、煤混合反应生成的X可以进行碳酸的酸化,实验X一定是CO2气体.溶解过滤工序产生的滤液中含钠、钾和铝的可溶性盐类,钙和硅等其他杂质在滤渣霞石泥中,所以通入CO2后一定生成氢氧化铝沉淀,灼烧则得到氧化铝,即M是氧化铝,故答案为:Al2O3、CO2;
(2)固体灼烧应该在坩埚中进行,滤液W可以循环使用,原来制备碳酸钠和碳酸钾,所以其中主要含有的离子有Na+、K+、HCO3-,故答案为:坩埚;Na+、K+、HCO3-;
(3)碳酸化Ⅰ的目的是制备氢氧化铝,又因为溶液的pH=11,所以生成的是碳酸盐,而不是碳酸氢盐,即该反应的离子方程式应该是2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-,故答案为:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-;
(4)操作Ⅰ的目的是制备碳酸盐,所以应该是蒸发浓缩,然后趁热过滤即可,故答案为:蒸发;a.
(5)碳酸氢钾灼烧生成碳酸钾,所以碳酸化Ⅱ调整pH=8的目的是碳酸根转化为碳酸氢根离子,利于KHCO3结晶析出.由于溶液中还含有碳酸氢钠,所以产品K2CO3中最可能含有的杂质是碳酸钠,故答案为:碳酸根转化为碳酸氢根离子,利于KHCO3结晶析出;Na2CO3;
(6)要测定测定产品碳酸钾的纯度,则应该把碳酸钾转化为碳酸盐沉淀,由于碳酸钡比碳酸钙难溶,所以T试剂最好是足量BaCl2溶液,为了防止误差,应该重复干燥称量操作,所以操作Ⅲ的名称是恒重操作,故答案为:足量BaCl2溶液;恒重操作(重复干燥称量操作)。
20.(1)减缓混合气体的通入速率可以通过气泡的产生速率控制气体的通入速率和比例二氧化硫会被氧气氧化为硫酸根离子