題目列表(包括答案和解析)
.堿式氯化鋁[Al2(OH)nCl6-n]m (1≤n≤6,m≤10) (商業代 號BAC),是一種比Al2(SO4)3效果更好的凈水藥劑。以下是用煤矸石(主要含Al2O3,SiO2及少量鐵的氧化物)為原料生產堿式氯化鋁過程中遇到的情況:
⑴在反應器中加入16%的硫酸和16%的鹽酸,在不斷攪拌過程中再加入經過焙燒后的煤矸石粉,反應器上部有一條長管子作為反應時氣體的排放管。加熱至沸騰(102℃)并保持一段時間,期間不斷用精密pH試紙在排氣管口上方檢查排出氣體的pH,記錄如下:
時間 | 起始 | 14min后 | 30min后 | 75min后 |
pH | <2.0 | =2.5 | <3.5 | =3.5 |
試解釋排氣管中放出氣體的pH變化的原因。如果把排氣管加長一倍,排氣的pH有無變化?為什么? ,
⑵觀察反應器內溶液的顏色(取上面清液觀察),在沸騰1h內,溶液逐漸呈黃綠色,以后逐漸轉變為淡棕黃色,1.5h后呈棕紅色。解釋導致顏色變化的原因。
⑶上述反應結束后,冷卻,過濾棄渣,然后再加熱至100℃,并在不斷攪拌的條件下,向溶液慢慢地添加Ca(OH)2至適量,生成大量沉淀。過濾上述溶液,棄渣,得到澄清的BAC稀溶液。將此稀溶液加熱蒸發濃縮,又產生白色細晶狀沉淀,經化驗分析,知此沉淀不是BAC固體,也不是AlCl3晶體或Al(OH)3。問:這是什么物質?為什么此時會有沉淀析出?
⑷鐵的化合物和鋁的化合物一樣也可作凈水藥劑,此外,溶液中元素Fe還能與CN-形成特定的絡合物。某溶液中同時存在Fe(CN)63-和Fe(CN)64-兩種離子,H2O2可使它們相互轉化,請用離子方程式表示這種轉化。
酸性條件:
堿性條件:
影響因素 | 實驗設計 | 實驗現象 | 實驗結論及解釋 |
①溫度 | 裝置I放入25℃恒溫環境中,裝置II放入40℃恒溫環境中。 | 兩套裝置中鐵釘均銹蝕,且U型管中液面均由b處上升至a處,則所需時間I>II。 | 銹蝕的速率I<II;鐵的銹蝕速率與反應時的溫度有關,_______。 |
②氧氣含量 | _________。 | ________。 | 鐵的銹蝕速率與氧氣的含量有關,氧氣的含量越多,鐵的銹蝕越快。 |
③水溶液的導電性 | 在相同溫度下,裝置I集氣瓶中加入10mL氯化鈉溶液;裝置II集氣瓶中加入10mL乙醇。 | 兩套裝置中鐵釘均銹蝕; 且U型管中液面均由b處上升至a處,則所需時間I < II。 | _______。 |
研究金屬的腐蝕對資源的利用和保護意義重大。
(1)為了探究鐵銹蝕的條件,進行如圖-12所示實驗。經過一周后觀察,試管A和C中的鐵釘無明顯變化,試管B中的鐵釘明顯銹蝕。
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① 通過實驗發現:鐵銹蝕是鐵與_____________發生化學反應的過程。
② A中加入的蒸餾水要事先煮沸,其目的是______________________。
(2)家中的刀具若沾有食鹽水銹蝕更快。為了進一步探究影響鐵銹蝕速率的因素,做了如下的實驗。
【提出問題】鐵銹蝕速率與哪些因素有關。
【查閱資料】① 物質溶解在水中得到的混合物稱為水溶液,如氯化鈉溶解在水中得到氯化鈉溶液,乙醇溶解在水中得到乙醇溶液。
② 氯化鈉溶液能導電;乙醇溶液不能導電。
【猜想】鐵的銹蝕速率與下列因素有關:
①反應時的溫度;② 氧氣的含量;③ 水溶液的導電性。
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影響因素 | 實驗設計 | 實驗現象 | 實驗結論及解釋 |
①溫度 | 裝置I放入25℃恒溫環境中,裝置II放入40℃恒溫環境中。 | 兩套裝置中鐵釘均銹蝕,且U型管中液面均由b處上升至a處,則所需時間I>II。 | 銹蝕的速率I<II;鐵的銹蝕速率與反應時的溫度有關,_______。 |
②氧氣含量 | _________。 | ________。 | 鐵的銹蝕速率與氧氣的含量有關,氧氣的含量越多,鐵的銹蝕越快。 |
③ | 在相同溫度下,裝置I集氣瓶中加入10mL氯化鈉溶液;裝置II集氣瓶中加入10mL乙醇。 | 兩套裝置中鐵釘均銹蝕; 且U型管中液面均由b處上升至a處,則所需時間I < II。 | _______。 |
(3)若將兩根鐵釘分別放入兩支試管中,在一支試管中加入稀硫酸,另一支試管中加入稀鹽酸,觀察到兩支試管內均有大量氣泡產生,鐵釘逐漸溶解,在酸溶液中被快速腐蝕。
【反思與提高】
根據該探究實驗以及你所學的知識,判斷下列說法正確的是________(填序號)。
A.金屬的腐蝕是指金屬單質與其它物質發生化學反應的過程
B.金屬越活潑,就越容易被銹蝕
C.金屬腐蝕不一定要有氧氣參加
(8分)研究金屬的腐蝕對資源的利用和保護意義重大。
(1)為了探究鐵銹蝕的條件,進行如圖-12所示實驗。經過一周后觀察,試管A和C中的鐵釘無明顯變化,試管B中的鐵釘明顯銹蝕。
A B C
① 通過實驗發現:鐵銹蝕是鐵與_____________發生化學反應的過程。
② A中加入的蒸餾水要事先煮沸,其目的是______________________。
(2)家中的刀具若沾有食鹽水銹蝕更快。為了進一步探究影響鐵銹蝕速率的因素,做了如下的實驗。
【提出問題】鐵銹蝕速率與哪些因素有關。
【查閱資料】① 物質溶解在水中得到的混合物稱為水溶液,如氯化鈉溶解在水中得到氯化鈉溶液,乙醇溶解在水中得到乙醇溶液。
② 氯化鈉溶液能導電;乙醇溶液不能導電。
【猜想】鐵的銹蝕速率與下列因素有關:
①反應時的溫度;② 氧氣的含量;③ 水溶液的導電性。
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影響因素 | 實驗設計 | 實驗現象 | 實驗結論及解釋 |
①溫度 | 裝置I放入25℃恒溫環境中,裝置II放入40℃恒溫環境中。 | 兩套裝置中鐵釘均銹蝕,且U型管中液面均由b處上升至a處,則所需時間I>II。 | 銹蝕的速率I<II;鐵的銹蝕速率與反應時的溫度有關,_______。 |
②氧氣含量 |
_________。 |
________。 | 鐵的銹蝕速率與氧氣的含量有關,氧氣的含量越多,鐵的銹蝕越快。 |
③水溶液的導電性 | 在相同溫度下,裝置I集氣瓶中加入10mL氯化鈉溶液;裝置II集氣瓶中加入10mL乙醇。 | 兩套裝置中鐵釘均銹蝕; 且U型管中液面均由b處上升至a處,則所需時間I < II。 |
_______。 |
(3)若將兩根鐵釘分別放入兩支試管中,在一支試管中加入稀硫酸,另一支試管中加入稀鹽酸,觀察到兩支試管內均有大量氣泡產生,鐵釘逐漸溶解,在酸溶液中被快速腐蝕。
【反思與提高】
根據該探究實驗以及你所學的知識,判斷下列說法正確的是________(填序號)。
A.金屬的腐蝕是指金屬單質與其它物質發生化學反應的過程[
B.金屬越活潑,就越容易被銹蝕
C.金屬腐蝕不一定要有氧氣參加
影響因素 | 實驗設計 | 實驗現象 | 實驗結論及解釋 |
①溫度 | 裝置I放入25℃恒溫環境中,裝置II放入40℃恒溫環境中。 | 兩套裝置中鐵釘均銹蝕,且U型管中液面均由b處上升至a處,則所需時間I>II。 | 銹蝕的速率I<II;鐵的銹蝕速率與反應時的溫度有關,_______。 |
②氧氣含量 | _________。 | ________。 | 鐵的銹蝕速率與氧氣的含量有關,氧氣的含量越多,鐵的銹蝕越快。 |
③水溶液的導電性 | 在相同溫度下,裝置I集氣瓶中加入10mL氯化鈉溶液;裝置II集氣瓶中加入10mL乙醇。 | 兩套裝置中鐵釘均銹蝕; 且U型管中液面均由b處上升至a處,則所需時間I < II。 | _______。 |
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