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综合应用题 困难0.15 引用1 组卷277
金属及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
   
(1)“航母”舰体材料为合金钢。合金钢是____(填序号)。
a.合成材料       b.金属材料       c.复合材料
(2)“航母”升降机可由铝合金制造。用石墨作电极在高温条件下电解熔融氧化铝,在阴极和阳极区分别得到Al和O2,阳极区使用的石墨易消耗的原因是________
(3)“航母”螺旋桨可由铜合金制造。铜合金比铜的熔点______(填“高”或“低”)。
(4)由生铁炼钢时,硅(Si)与氧化亚铁在高温条件下反应生成二氧化硅和铁,该反应属于_______反应。
(5)碱式碳酸铝镁Mg6Al2(OH)12CO3•4H2O是一种新型塑料阻燃剂,其受热分解生成熔点较高的MgO和Al2O3,其阻燃原理是______
a.分解吸热,降低可燃物着火点   
b.MgO、Al2O3覆盖在可燃物上隔绝氧气
c.分解吸热,可能降低温度至着火点以下
(二)金属及其化合物的利用
聚合碱式氯化铝铁(简称PAFC)【化学式:[FeaAlb(OH)xCly]n】是一种新型的无机高分子絮凝剂。以高铁铝土矿、硫酸厂渣尘为配料M(主要成分:Al2O3、Fe2O3,杂质FeO、二氧化硅等)为原料制取PAFC的实验流程如下:
   
(6)将配料粉碎的目的是_________
(7)“酸溶”时生成AlCl3的化学方程式为_______。滤渣X中含二氧化硅,可以推知二氧化硅具有的下列性质有________
a.不与盐酸反应          b. 不与氢氧化钠溶液反应          c. 难溶于水
(8)“转化”时加入NaClO3溶液使酸性溶液中的FeCl2转化为FeCl3,同时生成NaCl,该转化的化学方程式为_______
(9)“操作”包括过滤、洗涤、干燥,判断产品PAFC已洗涤干净的方法是取_______滴入_______溶液无现象。
(三)[FeaAlb(OH)xCly]n的组成确定       
资料:[FeaAlb(OH)xCly]n受热分解生成氧化铁、氧化铝、水和氯化氢。氢氧化铝可以溶于氢氧化钠溶液。取少量PAFC固体样品,用下图装置进行热分解实验。
   
表:装置B和C的质量变化
装置BC
反应前/g100.00100.00
反应后/g100.18102.92
(10)装配好实验装置后,先要______,再加入样品。
(11)反应前后均需要通入N2,反应后通入N2的目的是__________
(12)控制温度对A中固体加热至反应完全
①测得B、C装置质量变化如上表所示。② 取出A中固体,向其中加入足量稀盐酸,完全溶解后,向其中加入过量NaOH溶液,得红褐色沉淀,过滤、洗涤,在空气中充分灼烧得红棕色固体0.80g。
结论:
①[FeaAlb(OH)xCly]n中,a︰b︰x︰y=_______
②完全反应后A中生成氧化铝的质量为_______
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知识点:含杂质的化学方程式计算合金的认识酸的通性盐类参与的反应 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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从古至今,铁及其化合物一直被人类广泛应用。
(一)铁及其化合物的应用
(1)明代科学著作《天工开物》中记载:“泥固塞其孔,然后使水转釉”是指高温下CO将红砖中的Fe2O3转化为Fe3O4而形成青砖。该转化的化学方程式为______________
(2)铁的化合物在现代更多领域发挥着重要作用。
①碳酸亚铁(FeCO3)不溶于水,可作补血剂,服用后与胃酸反应生成______________被人体吸收,促进血红蛋白的生成。
②火星探测器发回的信息表明,火星上存在FeOOH,从而证明火星表面曾经存在过水,其理由为______________
③活性FeOOH可除去石油开采过程中的有害气体H2S,并获得S,原理如下。

吸收中生成的另一种物质的化学式为______________,再生时发生反应的化学方程式为______________
(二)FeOOH的制备
用废铁屑(主要成分为Fe,含少量Fe2O3和FeCO3)制备FeOOH主要流程如下。

(3)酸溶时适当提高反应温度和H2SO4浓度,目的是______________,产生的气体为______________
(4)还原发生的反应为
沉淀发生的反应为
沉淀时反应温度不宜太高,原因是______________
(三)FeOOH的含量测定
已知:FOOH及铁的氧化物加热分解的温度如下。

称取含Fe3O4的FeOOH样品76.6g,进行热分解实验。控制不同的温度对样品加热,测得剩余固体质量随温度的变化如图所示。

(5)样品中FeOOH的含量_________________为%(精确到0.1%)。
(6)当加热到T4℃时,M点固体的成分是_______________
以印刷线路板的碱性蚀刻废液(主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2)或焙烧过的铜精炼炉渣(主要成分为CuO、SiO2少量Fe2O3)为原料均能制备CuSO4·5H2O晶体。

   
(1)取一定量蚀刻废液和稍过量的NaOH溶液加入到如图所示实验装置的三颈瓶中,在搅拌下加热反应并通入空气,待产生大量的黑色沉淀时停止反应,趁热过滤、洗涤,得到CuO固体;所得固体经酸溶、结晶、过滤等操作,得到CuSO4·5H2O晶体。
①写出用蚀刻废液制备CuO反应的化学方程式:__________
②检验CuO固体是否洗净的实验操作是___________
③装置图中装置X的作用是_______________
(2)以焙烧过的铜精炼炉渣为原料制备CuSO4·5H2O晶体时,请补充完整相应的实验方案:取一定量焙烧过的铜精炼炉渣,_______,加热浓缩、冷却结晶、过滤、晾干,得到CuSO4·5H2O晶体。
已知:①该实验中pH=3.2时,Fe3+完全沉淀;pH=4.7时,Cu2+开始沉淀。②实验中可选用的试剂:1.0 mol∙L−1 H2SO4、1.0 mol∙L−1HCl、1.0 mol∙L−1 NaOH。
(3)通过下列方法测定产品纯度:准确称取0.5000g CuSO4·5H2O样品,加适量水溶解,转移至碘量瓶中,加过量KI溶液并用稀H2SO4酸化,以淀粉溶液为指示剂,用0.1000 mol∙L−1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3的溶液19.80mL。
测定过程中发生下列反应:2Cu2++4I=2CuI↓+I2、2+I2=+2I
计算CuSO4·5H2O样品的纯度(写出计算过程)。

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