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高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 金属的冶炼方法课时训练
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这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 金属的冶炼方法课时训练,共13页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题
1.下列说法正确的是
A.铝、铁、铜相比较,铁元素在地壳中的含量最高
B.A12O3、MgO可用作高温材料,二氧化硅是生产光纤制品的基本原料
C.工业上采用电解熔融态A12O3、MgO的方法冶炼Al、Mg
D.用纯碱制玻璃、用铁矿石炼铁、用氨制碳酸铵都会产生温室气体
2.是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。
下列说法错误的是
A.Y可以是甲酸乙酯
B.制取等量的,途径①消耗的是途径②的2倍
C.“混合气体”中一定含有
D.在①~⑤中,Cu元素被氧化的反应有3个
3.工业上用铝土矿(主要成分为A12O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝工艺流程如下,下列叙述正确的是
A.按上述流程,试剂X可以是稀盐酸或稀硫酸
B.反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C.图中所有的转化反应都不是氧化还原反应
D.反应②通入过量气体Y为二氧化碳
4.下列解释事实的化学用语不正确的是
A.氨水中通入过量二氧化硫:NH3·H2O+SO2=NH4HSO3
B.铝粉和氧化铁组成的铝热剂用于焊接钢轨:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
C.工业冶炼Al的反应:2AlCl3(熔融)2Al+3Cl2↑
D.Ca(OH)2溶液与少量的NaHCO3溶液反应:HCO+Ca2++OH−=CaCO3↓+H2O
5.某金属能和盐酸反应生成H2,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,则该金属可能为
A.铝B.铜C.锡D.铁
6.类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论,因此类推的结论最终要经过实践的检验,才能决定其正确与否。下列几种类推结论中,正确的是
A.钠与水反应生成NaOH和H2;所有金属与水反应都生成碱和H2
B.铁露置在空气中一段时间后就会生锈;性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中
C.化合物KCl的焰色为紫色;K2CO3的焰色也为紫色
D.钠钾合金的熔点应介于Na和K熔点之间
7.下列反应的离子方程式正确的是
A.明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO恰好完全沉淀2Ba2++3OH-+Al3++2SO=2BaSO4↓+Al(OH)3↓
B.向氯化铝溶液中滴加过量氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+NH
C.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气反应:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-
D.工业制漂白粉:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
8.根据下图的转化关系判断,下列说法正确的是(反应条件已略去)
A.生成等质量时,①和②反应消耗
B.反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3
C.反应③和④消耗等量的时,生成的
D.反应⑤的离子方程式为
9.高温下利用铝粉与氧化铁的反应可焊接钢轨,发生的反应为,该反应放出大量的热,下列说法错误的是
A.常温下,比更容易被腐蚀,是由于易形成一层致密氧化膜
B.该反应中为还原剂
C.该反应中属于两性氧化物,可以溶于氨水
D.利用上述反应原理进行作业时,需进行隔热防护
10.有关金属冶炼或其原理的说法正确的是
A.给定条件下,物质转化:能一步实现
B.工业上,常用电解熔融AlCl3的方法冶炼金属铝,且加入冰晶石作助熔剂
C.铝热法炼铁:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,反应物刚好完全反应,反应后固体质量增加
D.火法炼铜:Cu2S+O22Cu+SO2其中Cu2S既作氧化剂又作还原剂
11.下列物质的性质与用途均正确,且具有对应关系的是
A.Al2O3熔点高,可用于电解冶炼铝
B.钠具有很强的还原性,可用钠与TiCl4溶液反应制取钛
C.NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥
D.CO2具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
12.以太阳能为热源分解,经热化学铁氧化合物循环分解水制,其过程如下:过程I:(未配平);过程II:,(未配平)。下列说法错误的是
A.过程I的反应中还原产物是FeO
B.过程II的反应中FeO和的化学计量数之比为2:1
C.该方法制,具有成本低、产物易分离等优点
D.过程I的反应中每生成12个FeO转移8个电子
13.工业上,下列方法通常被用来获得金属铝的是
A.B.
C.D.
14.用聚合物包覆Mg微球可制得镁基微马达(如图)。在盐酸中,微马达包覆层开口处反应排出气体使其定向运动。在该微马达中能替代Mg的金属是
A.ZnB.CuC.AgD.Au
15.由实验操作和现象,可得出相应正确结论的是
A.AB.BC.CD.D
二、填空题
16.物质集合M中含有常见物质Na2O2、NaHCO3、Al、SO2、Fe、NH3、Na、Cl2,这些物质按照以下方法进行分类后如图所示,其中A组为单质,B组为化合物,请按照要求回答问题。
(1)该分类方法为 ,
(2)B组物质中属于非电解质的为 ,其中能作制冷剂的物质的电子式为 。
(3)C组物质中有的能与水剧烈反应,该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为 。
(4)D组物质中其中一种物质可以制备出另外一种物质,请写出一种该反应在工业上的应用: 。
(5)请写出F组中的酸性氧化物与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式: 。
(6)在密闭容器中,将E组中的混合物加热反应,若混合物中金属原子与氧原子的物质的量之比为1:2,混合加热充分反应后,排出气体,剩余固体的成分为 ;
17.某同学在整理实验室时发现了三根金属丝,查看实验室清单,初步判断它们可能是Cu、Fe、Al、Mg、Ag中的三种,为了确定三者的材质,设计了如下实验:
(1)首先将三根金属丝分别编为1、2、3号,观察打磨后的金属丝外观,三者均为银白色,由此判断三者均不可能是 (填化学式,下同)。
(2)i.将三者分别插入稀硫酸,1、3号表面产生气泡,2号表面没有观察到明显现象。
ii.为进一步确定1、3号的材质,他将两根金属丝上端连接后同时插入稀硫酸,1号表面产生气泡,3号表面没有观察到明显现象(如下图一所示)。对此他提出三种可能:
第一种:1号为Fe,3号为Mg。
第二种:1号为 ,3号为 。
第三种:1号为 ,3号为 。
(3)他继续将1、3号两根金属丝连接检流计后同时插入稀氢氧化钠溶液,观察到的现象如上图二所示。
综合上述所有的实验现象,他判断出三根金属丝1号为 ,2号为 ,3号为 。
三、解答题
18.银催化剂在石油化工生产中应用广泛,但使用一段时间后催化活性降低或失效。从失效的废银催化剂中回收银具有极高的社会、经济价值。废银催化剂主要由银和α-氧化铝及少量二氧化硅组成,其回收工艺流程如下:
已知:α-氧化铝不溶于硝酸;AgCl能与反应生成溶于水的 等离子。
回答下列问题:
(1)酸浸时,反应的离子方程式为 ;酸浸时选用低温的原因是 ;为防止污染,可将气体产物用空气氧化为红棕色气体,再用氢氧化钠溶液吸收,从该吸收液中可回收的盐有 (填化学式)。
(2)沉银时, ,若NaCl过量太多,对银的沉淀率的影响是 (填“增大”“减小”或“无影响”)。
(3)Ag2O熔炼生成单质银,此金属冶炼方法的名称是 。
(4)AgCl沉淀还可以在氨水中用水合肼(化学式N2H4·H2O) 还原为海绵状单质银,氧化产物为氮气,反应的化学方程式为 。
(5)本实验所用废银催化剂含银6.46% (质量分数),100g试样可回收单质银6.37g,回收率为(保留3位有效数字) 。
19.(Ⅰ)某小组同学依据性质差异,采用比较的方法设计实验鉴别Na2CO3和NaHCO3。
(1)实验Ⅰ中,分别向两支试管中滴加几滴水,A中温度计示数略有降低,B中温度计示数升高。说明固体b与水作用的过程中 (填“放出”或“吸收”)热量,可判断固体b为Na2CO3。
(2)实验Ⅱ中,向试管C和D中分别加入5mL水,充分振荡,试管C中固体有剩余,试管D中固体完全溶解。分别向两支试管中滴加2滴酚酞, 试管中红色较浅。
(3)实验Ⅲ中,分别向溶液e和溶液f中逐滴加入稀盐酸,F中开始滴加就可以观察到气泡;E中开始无气泡产生,一段时间后产生气泡。结合离子方程式解释E中开始无气泡产生的原因 。
(Ⅱ)铝是地壳中含量最多的金属元素,其单质和化合物广泛应用于日常生活中。回答下列问题:
(4)可以用电镀法在钢制品上电镀铝,为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应消耗2ml NaOH时,所得气体的物质的量为 ml。
(5)如图是从铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质)中提取Al2O3并生产AlN的工艺流程:
①配料中属于两性氧化物的是
②“溶解”时,SiO2与NaOH溶液反应生成的硅酸钠与溶液中偏铝酸钠发生反应:2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O= Na2Al2Si2O8↓+4NaOH ,“赤泥”的主要成分为Na2Al2Si2O8和 (写出化学式)。
③ “酸化”时,通入过量CO2与之反应,生成滤液的主要成分是 (写化学式)。
实验操作
现象
结论
A
向某钠盐粉末上滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液
品红溶液褪色
该钠盐只能为、或
B
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入新制的悬浊液
无砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
C
铝粉与氧化铁发生铝热反应,冷却后将固体溶于盐酸,向所得溶液滴加溶液
溶液颜色无明显变化
氧化铁已经完全被铝粉还原
D
石蜡油加强热,将产生的气体通入的溶液
溶液由橙红色变为无色
气体中含不饱和烃
实验I
实验Ⅱ
实验Ⅲ
参考答案:
1.B
【详解】A.在地壳中金属元素的含量Al的中含量最高,铁次之,三种元素中Cu元素的含量最低,A错误;
B.Al2O3、MgO的熔点很高,可用作高温材料,光导纤维主要成分是二氧化硅,B正确;
C.MgO的熔点很高,电解熔融态MgO冶炼Mg会增大生产成本,工业上一般是用电解熔融的MgCl2的方法来冶炼镁,C错误;
D.用纯碱、石灰石、石英制玻璃及用铁矿石炼铁都会产生CO2,用氨制碳酸铵,制备原理为:2NH3+CO2+H2O=(NH4)2CO3,不产生CO2,D错误;
故合理选项是B。
2.D
【分析】Cu可以通过两种方法来制取CuSO4,①,②2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O,CuSO4受热分解得到混合气体和Cu2O,Cu化合价降低,CuSO4中只有O元素的化合价能升高,所以混合气体中一定含有O2,CuSO4与过量NaOH溶液反应会生成Cu(OH)2悬浊液,可以与含醛基的物质反应生成Cu2O,据此分析解答。
【详解】A.硫酸铜与氢氧化钠溶液反应生成Cu(OH)2,甲酸乙酯中含醛基,Cu(OH)2可以氧化甲酸乙酯,Cu(OH)2被还原为Cu2O,故A正确;
B.①,②2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O,制取等量的CuSO4,途径①消耗的H2SO4是途径②的2倍,故B正确;
C.CuSO4受热分解得到混合气体和Cu2O,Cu化合价降低,CuSO4中只有O元素的化合价能升高,所以混合气体中一定含有O2,故C正确;
D.由图可知,Cu元素在反应①②中,化合价由0价升高到+2价,在反应③⑤中,化合价由+2价降低到+1价,所以Cu元素参与了4个氧化还原反应,其中被氧化的反应为2个,故D错误;
故答案选D。
3.D
【分析】用铝土矿(主要成分为A12O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝,由流程可知,试剂X为NaOH,Al2O3与NaOH反应生成NaAlO2,过滤后沉淀为Fe2O3,溶液含NaOH、NaAlO2,Y为CO2,CO2过量发生,过滤分离出沉淀为Al(OH)3,溶液含碳酸氢钠,沉淀加热分解生成氧化铝,电解氧化铝生成Al,据此分析解题。
【详解】A.A.由溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀、碳酸氢钠可知,溶液乙中含有偏铝酸根、气体Y为二氧化碳,则试剂X为氢氧化钠溶液,不可能为盐酸,故A错误;
B.氧化铁与氢氧化钠不反应,反应①后过滤所得沉淀为氧化铁,不是氢氧化铁,故B错误;
C.电解熔融氧化铝生成铝,属于氧化还原反应,故C错误;
D.反应②为过量的二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠,离子方程式为,故D正确;
故答案选D。
4.C
【详解】A.氨水中通入过量二氧化硫生成亚硫酸氢铵:NH3·H2O+SO2=NH4HSO3,A正确;
B.铝粉和氧化铁组成的铝热剂用于焊接钢轨:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,B正确;
C.工业冶炼Al的反应:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑,C错误;
D.Ca(OH)2溶液与少量的NaHCO3溶液反应:HCO+Ca2++OH−=CaCO3↓+H2O,D正确;
故选C。
5.CD
【详解】某金属能和盐酸反应生成H2,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,说明该金属在金属活动顺序表中排在H前,Zn后,符合要求的金属有:锡、铁;答案选CD。
6.C
【详解】A.活泼金属钠与水反应生成NaOH和H2,但是金属活动顺序表金属铝以后的金属均和水不反应,A错误;
B.铁露置在空气中一段时间后就会生锈,是因为发生电化学腐蚀而生锈,金属铝表面极易被氧化而表面形成致密的氧化膜,所以铝能稳定存在于空气中,B错误;
C.焰色反应是某些金属元素在灼烧时的特有现象,KCl、K2CO3都含有K元素,灼烧时透过蓝色的钻玻璃观察火焰都为紫色,C正确;
D.合金的熔点低于任一种组成金属的熔点,所以钠钾合金的熔点低于Na和K的熔点,D错误;
答案选C。
7.B
【详解】A.明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO恰好完全沉淀对应的离子方程式为:2Ba2++4OH-+Al3++2SO=2BaSO4↓+[Al(OH)4]-,A错误;
B.氨水是弱碱,不能拆且Al(OH)3不与弱碱反应,故向氯化铝溶液中滴加过量氨水的离子方程式为:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+NH,B正确;
C.已知还原性:I->Fe2+>Cl-,故碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气反应的离子方程式为: 2I-+Cl2=I2+2Cl-,C错误;
D.工业制漂白粉是将Cl2通入石灰乳中,石灰乳在离子方程式书写时不能拆,故离子方程式为:Cl2+Ca(OH)2=ClO-+Cl-+H2O+Ca2+,D错误;
故答案为:B。
8.D
【详解】A.根据反应2Al+2NAOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,生成等质量H2时,①和②反应消耗n (HCl)=3n (NaOH),选项A错误;
B.反应③为2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3,其中氧化剂CuSO4与还原剂Al的物质的量之比为3︰2,选项B错误;
C.反应③:2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3,反应④:2Al+Fe2O32 Fe +Al2O3,消耗等量的Al时,生成的n (Cu)︰n (Fe)=3︰2,选项C错误;
D.反应⑤的离子方程式为,选项D正确;
答案选D。
9.C
【详解】A.Al是活泼金属,常温下,Al不易被腐蚀,是因为Al与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜,保护内部的Al不被氧化,A正确;
B.反应中,Al元素化合价升高,Al为还原剂,B正确;
C.该反应中属于两性氧化物,但是不可以溶于弱碱氨水,C错误;
D.该反应放出大量的热,利用该反应原理进行作业时,需进行隔热防护,D正确;
故选C。
10.D
【详解】A.氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁,电解氯化镁溶液无法得到Mg,A错误;
B.工业上常用电解熔融Al2O3的方式冶炼金属铝,且加入冰晶石作助熔剂,B错误;
C.铝热法炼铁,根据反应方程式可知,反应物和生成物都是固体,反应物刚好完全反应,反应后固体质量不变,C错误;
D.火法炼铜,该反应中Cu2S中的Cu得电子化合价降低作氧化剂,Cu2S中的S失电子化合价升高作还原剂,因此Cu2S既是氧化剂也是还原剂,D正确;
故答案选D。
11.D
【详解】A.Al2O3是离子化合物,熔融状态下能导电,可用于电解冶炼铝,A不符合题意;
B.钠具有很强的还原性,可用钠与熔融的TiCl4反应制取钛,钠和盐溶液反应时会先和水反应、不能置换出金属单质,B不符合题意;
C.NH4HCO3作氮肥,是利用其溶解后的铵根离子可被植物吸收,C不符合题意;
D.ClO2 具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,D符合题意;
故选D。
12.B
【详解】A.既是氧化剂,又是还原剂,还原产物是FeO,故A正确;
B.过程II的反应配平后的化学方程式为,FeO和的化学计量数之比为3:1,故B错误;
C.由于利用太阳能,故成本低,过程II中产物氢气为气体,为固体,两者易分离,故C正确;
D.过程I的反应配平后的化学方程式为2= 6FeO+ O2↑,每生成6个FeO转移4个电子,故D正确;
故答案为B。
13.B
【详解】A.氯化铝为共价化合物,在熔融状态不能电离出铝离子,不导电,所以不能用电解熔融氯化铝的方法制取铝,通常用电解氧化铝的方法制取铝,A错误;
B.冰晶石能使氧化铝在远低于其熔点时熔化,结合选项A可知,可用于制金属铝,B正确;
C. 铝的金属性比铁强,铁不能从硫酸铝中置换出铝,C错误;
D. 铝是活泼金属,氢气不能从氧化铝中置换出铝,D错误;
选B。
14.A
【详解】根据题意可知微马达中的物质可以和盐酸反应生成氢气,则选项中只有锌可以和盐酸反应;
故选A。
15.D
【详解】A.向某钠盐粉末上滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液,品红褪色,该钠盐可能为NaClO,故A错误;
B.蔗糖水解后溶液显酸性,在加入新制的悬浊液之前先加氢氧化钠溶液调节至碱性,再加热,故B错误;
C.氧化铁和盐酸反应生成氯化铁,可能多余的铝与铁离子反应生成亚铁离子,不能使KSCN溶液变为红色,故C错误;
D.石蜡油加强热,将产生的气体通入的溶液,溶液由橙红色变为无色,发生了加成反应,则说明气体中含不饱和烃,故D正确。
综上所述,答案为D。
16.(1)树状分类法
(2) SO2、NH3
(3)1:1
(4)焊接钢轨
(5)5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+
(6)Na2CO3
【分析】在物质Na2O2、NaHCO3、Al、SO2、Fe、NH3、Na、Cl2中,Na2O2、NaHCO3、SO2、NH3组成元素含有两种或两种以上,属于化合物;而Al、Fe、Na、Cl2的组成元素只有一种,属于单质。在Al、Fe、Na、Cl2中,Na、Cl2能够与水反应,其中Na与冷水剧烈反应。在Na2O2、NaHCO3、SO2、NH3中,Na2O2、NaHCO3是离子化合物,在熔融状态下能够导电;SO2、NH3由分子构成,在熔融状态下不能导电,在A组物质Fe、Na、Cl2,Al中,Cl2能够与Fe、Na、Al三种金属反应,在每一个反应中,Cl2得到电子表现氧化性,其中可以证明其具有强氧化性的是Cl2在与变价金属Fe反应时,使金属变为高价态形成FeCl3,该反应的化学反应方程式为:2Fe+3Cl22FeCl3;B组物质包括Na2O2、NaHCO3、SO2、NH3,其中Na2O2、NaHCO3都是离子化合物,在熔融状态下能够导电,属于E组电解质;而SO2、NH3都是由分子构成,在熔融状态下不能发生电离而导电,在水溶液中也不能因自身发生电离而导电,因此SO2、NH3都属于非电解质,属于F组物质。然后根据问题分析解答。
【详解】(1)把多种物质按照某一个标准进行分类,依次类推,这种分类方法分类的物质就像大树一样,这种分类方法叫做树状分类法;
(2)B组中SO2、NH3属于非电解质,其中NH3可以作制冷剂。在NH3中,N原子与3个H原子形成3个共价键,使分子中各个原子都达到最外层2个或8个电子的稳定结构,其电子式为:;
(3)C组物质中Na与冷水会发生剧烈反应,化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,在该反应中Na为还原剂,H2O为氧化性,则该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为1:1;
(4)根据上述分析可知A组物质包括Fe、Na、Cl2,Al,其中Cl2、Na能与冷水反应,属于C组物质, Fe、Al属于D组物质,Al能够与Fe的化合物如Fe2O3在高温下发生铝热反应制取Fe,反应方程式为:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,该反应的用途如可用于焊接钢轨;
(5)F组中的酸性氧化物是SO2,该物质具有强的还原性,能够被酸性KMnO4溶液氧化为H2SO4,而使溶液紫色褪色,该反应的离子方程式为:5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+;
(6)根据上述分析可知:E组物质为Na2O2、NaHCO3,在密闭容器中加热上述混合物发生反应,若混合物中金属原子与氧原子的物质的量之比为1:2,假设Na2O2、NaHCO3的物质的量分别是a、b,则,解得b=2a,即n(NaHCO3)=2n(Na2O2)。若Na2O2为1 ml,则NaHCO3为2 ml,NaHCO3受热发生分解反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,2 ml NaHCO3分解产生1 ml Na2CO3、1 ml CO2、1 ml H2O,然后发生反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,1 ml CO2恰好反应消耗1 ml Na2O2,Na2O2反应完全,不再发生反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,故反应完全后剩余固体是Na2CO3;
17.(1)Cu
(2) Fe Al Al Mg
(3) Al Ag Mg
【详解】(1)金属铜为紫红色,故三者均不可能是Cu;
(2)将三者分别插入稀硫酸,1、3号表面产生气泡,2号表面没有观察到明显现象,则可以确定2号为Ag;将1、3号两根金属丝上端连接后同时插入稀硫酸,1号表面产生气泡,3号表面没有观察到明显现象,则1号金属能与稀硫酸反应产生氢气,且比3号金属活泼,故第一种:1号为Fe,3号为Mg;第二种:1号为Fe,3号为Al;第三种:1号为Al,3号为Mg;
(3)继续将1、3号两根金属丝连接检流计后同时插入稀氢氧化钠溶液,1号金属表面产生气泡,为Al,3号金属为Mg,综上所述:1号为Fe,2号为Ag,3号为Al。
18.(1) 3Ag +NO +4H+=3Ag+ + NO↑+ 2H2O 温度过高时硝酸分解及挥发而损失 NaNO3、NaNO2
(2)减小
(3)热分解法
(4)4AgCl+N2H4·H2O+4NH3·H2O=4Ag+N2↑+4NH4Cl+5H2O
(5)98.6%
【分析】用硝酸溶解废银催化剂,过滤除去不溶于水和硝酸的二氧化硅和α-氧化铝,所得滤液中含有硝酸银和过量的稀硝酸,向滤液中加入氯化钠生成氯化银沉淀,将过滤得到的氯化银和氧化铁反应生成氧化银,再熔炼铸锭得到银锭。
【详解】(1)酸浸时,银和硝酸反应生成硝酸银和一氧化氮和水,反应的离子方程式为3Ag +NO +4H+=3Ag+ + NO↑+ 2H2O;温度过高时硝酸分解及挥发而损失,故酸浸时选用低温;一氧化氮和氧气反应生成红棕色气体二氧化氮,再用氢氧化钠溶液吸收,二氧化氮和氢氧化钠反应生成硝酸钠和亚硝酸钠,化学式为NaNO3、NaNO2;
故答案为:3Ag +NO +4H+=3Ag+ + NO↑+ 2H2O;温度过高时硝酸分解及挥发而损失;NaNO3、NaNO2。
(2)沉银时, n(NaCl)/n(AgNO3)=1.1,若NaCl过量太多,氯化银和过量的氯离子生成配合物而溶解,减小银的沉淀率;
故答案为:减小。
(3)氧化银得到银的方法为热分解法;
故答案为:热分解法。
(4)AgCl在氨水中用水合肼 还原为海绵状单质银,氧化产物为氮气,根据氧化还原反应的电子守恒配平方程式为:4AgCl+N2H4·H2O+4NH3·H2O=4Ag+N2↑+4NH4Cl+5H2O;
故答案为:4AgCl+N2H4·H2O+4NH3·H2O=4Ag+N2↑+4NH4Cl+5H2O。
(5)100g试样中含有银的质量为6.46克,可回收单质银6.37g,则回收率为 ×100%=98.6%;
故答案为:98.6%。
19.(1)放出
(2)C
(3)+H+=
(4)3
(5) Al2O3 Fe2O3 NaHCO3
【分析】铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质),铝土矿中加入氢氧化钠溶液,SiO2和Al2O3溶于氢氧化钠溶液,溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠发生反应:2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O═Na2Al2Si2O8↓+4NaOH,氧化铁不溶于氢氧化钠溶液,所以过滤得赤泥为Fe2O3、Na2Al2Si2O8,滤液主要为偏铝酸钠溶液,偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳酸化得沉淀为氢氧化铝,过滤得滤液主要为NaHCO3溶液,氢氧化铝燃烧得氧化铝,氧化铝、碳、氮气在高温下生成氮化铝,同时碳被氧化为CO,据此分析解题。
【详解】(1)B中温度计示数升高,说明固体b与水作用的过程中放出热量,使得溶液温度升高, 故答案为:放出;
(2)已知碳酸钠的溶解度>碳酸氢钠,故实验Ⅱ中,向试管C和D中分别加入5mL水,充分振荡,试管C中固体有剩余,试管D中固体完全溶解,说明C试管为碳酸氢钠,D试管为碳酸钠,碳酸钠俗称纯碱,水溶液显碱性,且碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根离子水解程度,碳酸钠溶液碱性更强,故分别向两支试管中滴加2滴酚酞,C试管中红色较浅,故答案为:C;
(3)分别向溶液e和溶液f中逐滴加入稀盐酸,F中开始滴加就可以观察到气泡;E中开始无气泡产生,一段时间后产生气泡;E中开始无气泡产生的原因是碳酸根离子和少量氢离子生成碳酸氢根离子:+H+=,故答案为:+H+=;
(4)铝和氢氧化钠反应的化学方程式分析,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,气体产物为氢气,当反应消耗2ml NaOH时,所得还原产物的物质的量为3ml,故答案为:3;
(5)①已知由两种元素组成其中一种是氧元素的化合物为氧化物,既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物为两性氧化物,故配料中属于两性氧化物的是Al2O3,故答案为:Al2O3;
②根据上面的分析可知,赤泥的主要成分为 Fe2O3、Na2Al2Si2O8,故答案为:Fe2O3;
③“酸化”时通入过量CO2与Na[Al(OH)4]反应生成Al(OH)3和NaHCO3,滤液的主要成分为 NaHCO3,故答案为:NaHCO3。
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