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耐火材料主要成分為MgO和A12O3,某廠用蛭石(主要成份為:MgO、Fe2O3、A12O3、SiO2)作原料生產耐火材料.化學課外小組同學用蛭石進行了以下實驗:
Ⅰ.查閱資料得知0.1mol/L的離子濃度時,氫氧化物沉淀時的pH為
氫氧化物Fe(OH)3Mg(OH)2Al(OH)3
開始沉淀時的pH2.310.44.0開始溶解:7.8
完全沉淀時的pH3.712.45.2完全溶解:10.8
Ⅱ.實驗流程如下(固體A、F為一種成份):

請回答以下問題:
(1)寫出下列物質化學式:試劑I
 
;固體F
 

(2)步驟②B生成C的離子方程式為
 

(3)要保證固體D雜質盡量少,步聚②調節溶液的pH合理范圍是
 

A.12.4~13         B.10~10.8         C.3.7~5.2
(4)固體D可用來生產合成氨的表面催化劑.如圖表示無催化劑時NH3的百分含量隨時間變化曲線,請在圖上用虛線畫出有催化劑時的曲線.
(5)已知:N2 (g)+3H2 (g)═2NH3 (g)△H=-a kJ?mol-1
2H2O(1)═2H2 (g)+O2 (g)△H=+b kJ?mol-1
則NH3被O2氧化為N2和H2O的熱化學方程式為
 
考點:物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用,制備實驗方案的設計
專題:實驗設計題
分析:蛭石(主要成份為:MgO、Fe2O3、A12O3、SiO2)加入試劑Ⅰ酸溶過濾,得到固體A為SiO2,濾液B含有Mg2+、Fe3+、Al3+,加入過量氫氧化鈉溶液過濾得到固體D為Mg(OH)2、Fe(OH)3,濾液C為NaAlO2溶液,通入二氧化碳氣體生成氫氧化鋁沉淀F和濾液E為碳酸氫鈉溶液;
(1)上述分析可知試劑Ⅰ是稀硫酸或稀鹽酸;固體F為氫氧化鋁;
(2)步驟②B生成C的反應是鋁離子和過量氫氧根離子反應生成偏鋁酸鹽;
(3)分析圖表數據保證鎂離子和鐵離子全部沉淀,鋁離子全部變化為偏鋁酸鹽;
(4)固體D為Mg(OH)2、Fe(OH)3,用來生產合成氨的表面催化劑,催化劑改變反應速率不改變化學平衡,據此畫出曲線變化;
(5)結合熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式.
解答: 解:蛭石(主要成份為:MgO、Fe2O3、A12O3、SiO2)加入試劑Ⅰ酸溶過濾,得到固體A為SiO2,濾液B含有Mg2+、Fe3+、Al3+,加入過量氫氧化鈉溶液過濾得到固體D為Mg(OH)2、Fe(OH)3,濾液C為NaAlO2溶液,通入二氧化碳氣體生成氫氧化鋁沉淀F和濾液E為碳酸氫鈉溶液;
(1)上述分析可知試劑Ⅰ是稀硫酸或稀鹽酸;固體F為氫氧化鋁,Al(OH)3,故答案為:稀硫酸或稀鹽酸,Al(OH)3
(2)步驟②B生成C的反應是鋁離子和過量氫氧根離子反應生成偏鋁酸鹽,反應的離子方程式為:Al3++4OH-═AlO2-+2H2O,
故答案為:Al3++4OH-═AlO2-+2H2O;
(3)分析圖表數據保證鎂離子和鐵離子全部沉淀,鋁離子全部變化為偏鋁酸鹽,調節溶液PH為10.4~10.8,B符合,故答案為:B;
(4)固體D為Mg(OH)2、Fe(OH)3,用來生產合成氨的表面催化劑,催化劑改變反應速率不改變化學平衡,據此畫出曲線變化,為
故答案為:
(5)結合熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式,
①N2 (g)+3H2 (g)═2NH3 (g)△H=-a kJ?mol-1
②2H2O(1)═2H2 (g)+O2 (g)△H=+b kJ?mol-1
依據蓋斯定律計算②×3+①×2得到:2N2 (g)+6H2O (1)=4NH3(g)+3O2(g)△H=-(2a-3b) kJ?mol-1
則NH3被O2氧化為N2和H2O的熱化學方程式為;4NH3(g)+3O2(g)=2N2 (g)+6H2O (1)△H=(2a-3b) kJ?mol-1
故答案為:4NH3(g)+3O2(g)=2N2 (g)+6H2O (1)△H=(2a-3b) kJ?mol-1
點評:本題考查了流程分析應用,物質分離提純的方法和分析判斷,熱化學方程式計算分析,掌握基礎是關鍵,題目難度中等.
練習冊系列答案
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某制糖廠以甘蔗為原料制糖,同時得到大量的甘蔗渣,對甘蔗渣進行綜合利用不僅可以提高經濟效益,而且能夠防止環境污染,現按以下方式進行處理利用:

已知H是具有香味的液體,試填空:
(1)A的名稱為
 
;H的名稱為
 

(2)D→E的化學方程式
 

(3)G→H的化學方程式
 

(4)H含有鏈狀結構的同分異構體最多有
 
種.寫出H的不同種類的任意兩種同分異構體的結構簡式
 
 

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為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果強弱,甲乙兩組同學分別設計了如圖一、圖二所示的實驗.

(1)圖一可通過觀察
 
(現象)定性比較得出結論.有同學提出將CuSO4改為CuCl2或將FeCl3改為濃度相當的Fe2(SO43更為合理,其理由是:
 

(2)圖二所示實驗中需測量的數據是
 

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高氯酸銨(NH4ClO4)是復合火箭推進劑的重要成分,實驗室可通過下列途徑制取:

已知NaClO4與NH4Cl投入的物質的量之比為1:1,相關物質的溶解度隨溫度變化如圖所示,下列說法不正確的是(  )
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下表中與化學反應相對應的方程式中,正確的是(  )
A、化學反應:以石墨作電極電解氯化鈉溶液,離子方程式:2Cl-+2H2O
 電解 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2
B、化學反應:以銀作電極電解硝酸銀溶液,離子方程式4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+
C、化學反應:鉛蓄電池正極反應,離子方程式:PbO2+4H++2e-═Pb2++2H2O
D、化學反應:氫氧燃料電池(KOH做電解液)負極反應,離子方程式:O2+4e-+2H2O=4OH-

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合成氨工業對國民經濟和社會發展具有重要的意義.根據已學知識回答下列問題:
(1)對于密閉容器中的反應:N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H<0,673K,30MPa下n(NH3)和n(H2)隨時間變化的關系如右下圖所示.
下列敘述正確的是
 
(填選項).
A.點a的正反應速率比點b的大
B.點c處反應達到平衡
C.點d(t1時刻)和點e(t2時刻)處n(N2)不一樣
D.其他條件不變,773K下反應至t1時刻,n(H2)比上圖中d點的值大
(2)已知N2(g)+3H2 (g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1
①合成氨工業采取的下列措施不可用平衡移動原理解釋的是
 
(填選項).
A.采用較高壓強(20MPa~50MPa)
B.采用500℃的高溫
C.用鐵觸媒作催化劑
D.將生成的氨液化并及時從體系中分離出來
②合成氨工業中采用了較高壓強(20MPa~50MPa),而沒有采用100MPa或者更大壓強,試解釋沒有這么做的理由
 

③在容積均為2L(容器體積不可變)的甲、乙兩個容器中,分別加入2molN2、6molH2和1molN2、3molH2,在相同溫度、催化劑下使其反應.最終達到平衡后,兩容器N2轉化率分別為α、α,則甲容器中平衡常數表達式為
 
(用含α的代數式表示,化簡為最簡式),此時α
 
α(填“>”、“<”“=”).

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A、升高溫度,平衡常數減小
B、Z在a、c兩點的反應速率相等
C、b點時,Z的轉化率最小
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下列各項敘述中,正確的是(  )
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D、Na2CO3是鈉鹽

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