铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有SiO2、Fe2O3)是工业上制备氧化铝的主要原料。工业上提取氧化铝的工艺流程如下图所示,请回答有关问题:(1)流程乙加入烧碱后发生反应的离子方程式: .(2)溶液D到沉淀E发生的离子方程式: 。(3)验证滤液B含Fe3+,可取少量滤液并加入 。(4)滤液K中溶质的主要成份是 (填化学式)。
(选考)水是地球表面上普遍存在的化合物,我们可以用我们学习的物质结构与性质的有关知识去认识它。 (1)水的组成元素为氢和氧。氧的基态原子的价电子排布图为______________,氧的第一电离能在同周期元素中由大到小排第______位。 (2)根据杂化轨道理论,水分子中的氧原子采取的杂化形式是_______;根据价层电子对互斥理论,水分子的VSEPR模型名称为______________;根据等电子体原理,写出水合氢离子的一个等电子体(写结构式)_____________。 (3)水分子可以形成许多水合物。 ①水分子可以作配体和铜离子形成水合铜离子[Cu(H2O)4]2+,1mol水合铜离子中含有σ键数目为_________。 ②图是水合盐酸晶体H5O2+·Cl-中H5O2+离子的结构。 在该离子中,存在的作用力有______________。 a.配位键 b.极性键 c.非极性键 d.离子键 e.金属键 f.氢键 g.范德华力 h.π键 i.σ键 (4)韩国首尔大学科学家将水置于一个足够强的电场中,在20℃时,水分子瞬间凝固形成了“暖冰”。请从结构上解释生成暖冰的原因_________________________________。 (5)最新研究发现,水能凝结成13种类型的结晶体,除普通冰以外其余各自的冰都有自己奇特的性质:有在-30℃才凝固的超低温冰,它的坚硬程度可和钢相媲美,能抵挡炮弹轰击;有在180℃高温下依然不变的热冰;还有的冰密度比水大,号称重冰。图为冰的一种骨架形式,依此为单位向空间延伸。 ①该冰中的每个水分子有_________个氢键; ②冰融化后,在液态水中,水分子之间仍保留有大量氢键将水分子联系在一起,分子间除了无规则的分布及冰结构碎片以外,一般认为还会有大量呈动态平衡的、不完整的多面体的连接方式。下图的五角十二面体是冰熔化形成的理想多面体结构。假设图中的冰熔化后的液态水全部形成下图的五角十二面体,且该多面体之间无氢键,则该冰熔化过程中氢键被破坏的百分比为________。 ③如果不考虑晶体和键的类型,哪一物质的空间连接方式与这种冰连接类似?____________; ④已知O-H…O距离为295pm,列式计算此种冰晶体的密度g/cm3(已知2952=8.70×104,2953=2.57×107,=1.41,=1.73)。
[化学――选修5:有机化学基础]添加塑化剂可改善白酒等饮料的口感,但不应超过规定的限量。DBP是一种酯类塑化剂,可由下列路线合成: 已知以下信息: ① ②(-R1、-R2表示氢原子或烃基) (1)A的结构简式,D的结构简式是,D→E的反应类型; (2)D和H2 1︰1反应生成E,则E官能团名称为_________,DBP的分子式为; (3)由B和E以物质的量比1︰2合成DBP的化学方程式:; (4)写出2种同时符合下列条件的B的分异构体结构简式; ①能和NaHCO3溶液反应生成CO2 ③能使FeC13溶液发生显色反应 ②能发生银镜反应 ④苯环上含碳基团处于对位 (5)写出B与碳酸氢钠溶液反应的方程式.
[化学——选修3物质结构与性质]氮的化合物在无机化工领域有着重要的地位。请回答下列问题: (1)基态氮原子的价电子排布图为______。氮的最高价氧化物为无色晶体,它由两种离子构成:已知其阴离子构型为平面正三角形,则其阳离子的构型为形,阳离子中氮的杂化轨道类型为。 (2)某氮铝化合物X具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,广泛用于陶瓷工业等领域。工业上用氮气与氧化铝和碳在一定条件下反应生成X和CO,X的晶体结构如图所示,工业制备X的化学方程式为_______。 (3)X晶体中包含的化学键类型为______。(填字母标号)
(4)已知氮化硼与X晶体类型相同,且氮化硼的熔点比X高,可能的原因是______ (5)若X的密度为pg/cm3,则晶体中最近的两个N原子的距离为______cm(阿伏加德罗常数用NA表示,不必化简)。
[化学——选修2化学与技术]工业上常产生大量的废气、废水、废渣、废热,如果处理不好,随意排放,会造成污染,而如果科学回收,可变废为宝。 (1)一座大型硫酸厂同时又是一座能源工厂,硫酸厂生产过程中的余热若能充分回收利用,不仅不需要外界供应能源,而且还可以向外界输出大量的热能。硫酸厂产生余热的主要设备有________。 (2)硫酸厂产生的大量烧渣(硫铁矿煅烧后的灰渣)的用途是________(写一种即可);写出电解精炼铜阳极泥的一种用途________。 (3)工业制硫酸的尾气中含有的少量SO2,可先用氨水吸收,再用稀硫酸处理。 ①该反应的化学方程式为_________; ②这样处理的优点是____________________。 (4)干熄焦技术是将炼焦炉推出的约1 000℃的赤热焦炭,在熄焦室中被其逆流的冷惰性气体(主要成分是氮气,温度在170~190℃)熄灭,被加热到700~800℃的惰性气体经除尘后进入余热锅炉,产生的过热蒸气送往汽轮发电机发电。干熄1 t焦炭可产生500 kg过热蒸气,可折合成46 kg标准煤。举出两例采用逆流原理的化工设备或化学仪器________、________。 (5)下图表示石灰-石膏法吸收SO2的工艺流程,写出反应的化学方程式。
工业废气、汽车尾气排放出的SO2、NOx等,是形成雾霾的重要因素。霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子形成的烟雾。 (1)大气中的SO2在烟尘的催化下形成硫酸的反应方程式是____________________。 (2)已知2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)△H=-196kJ/mol,提高反应中SO2的转化率,是减少SO2排放的有效措施。 ①T温度时,在2L容积固定不变的密闭容器中加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2,5 min后反应达到平衡,二氧化硫的转化率为50%,则υ(O2)=____________。 ②在①的条件下,判断该反应达到平衡状态的标志是_______(填字母)。 a.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2∶1∶2 b.容器内气体的压强不变 c.容器内混合气体的密度保持不变 d.SO3的物质的量不再变化 e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等 ③若反应初始时,在容器中加入1.5 mol SO2和0.8 mol O2,则平衡后二氧化硫的转化率氧气的转化率(填大于、小于或等于)。 (3)烟气中的SO2可以用NaOH溶液吸收,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如下图所示。(电极材料为石墨) ①图中a极要连接电源的(填“正”或“负”)_______极,C口流出的物质是_______。 ②SO32-放电的电极反应式为_____________________________________。 ③电解过程中若消耗12.6gNa2SO3,则阴极区变化的质量为_______g(假设该过程中所有液体进出口密闭)。