高純氧化鋁可用于制高壓鈉燈的陶瓷管.實(shí)驗(yàn)室制取高純氧化鋁的流程如下:

(1)“除雜”操作是加入適量過(guò)氧化氫,用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH為8.0,以除去硫酸銨溶液中的少量Fe2+.檢驗(yàn)Fe2+已除盡的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是
 

(2)常溫下,KSP[Fe(OH)3]=4.0×10-38,則理論上計(jì)算除雜后溶液中c(Fe3+)等于
 

(3)配制硫酸鋁溶液時(shí),需用硫酸酸化,目的是
 

(4)上述流程圖里,“結(jié)晶”這步操作中,母液經(jīng)
 
 得到銨明礬(含結(jié)晶水)
(5)上述流程圖里,“分離”這個(gè)步驟應(yīng)包含的是
 
(填字母代號(hào))
A.蒸餾B.分液C.過(guò)濾D.洗滌晶體.
(6)測(cè)定銨明礬組成的方法是
a.稱取0.4530g銨明礬樣品,高溫灼燒,得Al2O3固體0.0510g;
b.稱取0.4530g銨明礬樣品,用適量蒸餾水溶解,再加入稍過(guò)量的BaCl2溶液,經(jīng)陳化、過(guò)濾、灰化,得BaSO4 0.4660g.
c.稱取0.4530g銨明礬樣品,加入足量的NaOH溶液,加熱,將產(chǎn)生的氣體依次通過(guò)堿石灰和濃硫酸,濃硫酸增重0.0170g.
則銨明礬的化學(xué)式為
 
考點(diǎn):物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)
專題:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題
分析:加入硫酸銨溶液除雜,調(diào)節(jié)PH除去鐵離子,過(guò)濾得到濾液,濾液中加入硫酸鋁溶液合成明礬,通過(guò) 蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾洗滌得到晶體,煅燒得到產(chǎn)品;
(1)取樣,加適量H2O2溶液,滴加KSCN溶液,若無(wú)明顯現(xiàn)象,說(shuō)明Fe2+已除盡;
(2)根據(jù)氫氧化鐵的溶度積及PH=8計(jì)算出鐵離子濃度;
(3)鋁離子在溶液中能夠發(fā)生水解生成氫氧化鋁;
(4)蒸干會(huì)析出可溶性雜質(zhì)的析出,可以利用蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾洗滌得到晶體;
(5)將晶體與溶液分離的操作是過(guò)濾;
(6)根據(jù)題中數(shù)據(jù),計(jì)算出鋁元素質(zhì)量、硫酸根離子質(zhì)量,再根據(jù)總質(zhì)量計(jì)算出水的質(zhì)量,最后計(jì)算出銨明礬的化學(xué)式.
解答: 解:(1)檢驗(yàn)Fe2+是否除盡的實(shí)驗(yàn)操作是:取少量除雜后的濾液,加適量H2O2溶液,振蕩,滴加KSCN溶液,若無(wú)明顯現(xiàn)象,說(shuō)明Fe2+已除盡,
故答案為:取少量濾液于試管中,酸化后,振蕩,滴加幾滴酸性KMnO4溶液,若無(wú)明顯現(xiàn)象,說(shuō)明Fe2+已除盡;或取少量除雜后的濾液,加適量H2O2溶液,振蕩,滴加KSCN溶液,若無(wú)明顯現(xiàn)象,說(shuō)明Fe2+已除盡;
(2)KSP[Fe(OH)3]=4.0×10-38,PH=8,溶液中氫氧根離子濃度為:1×10-6mol/L,c(Fe3+)=
4.0×10-38
(10-6)3
mol/L=4.0×10-20mol/L,
故答案為:4.0×10-20mol/L;
(3)由于鋁離子在溶液中能夠發(fā)生水解生成氫氧化鋁,所以加入硫酸酸化,抑制了鋁離子的水解,
故答案為:抑制Al3+水解
(4)上述流程圖里,“結(jié)晶”這步操作中,母液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾洗滌得到晶體;
故答案為:蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶;
(5)上述流程圖里,“分離”這個(gè)步驟應(yīng)包含的是,通過(guò)過(guò)濾,將硫酸鋁晶體從溶液中分離,洗滌干燥得到,所以CD正確;
故選CD;
(6)a.稱取0.906g銨明礬樣品,高溫灼燒,得Al2O3殘留固體0.1020g,氧化鋁的物質(zhì)的量為:
0.1020g
102g/mol
=0.001mol,含有0.002mol鋁離子,0.4530g樣品中含有0.001mol鋁離子,質(zhì)量為0.027g
b.稱取0.4530g銨明礬樣品,用適量蒸餾水溶解,再加入稍過(guò)量的BaCl2溶液,經(jīng)陳化、過(guò)濾、灰化,得BaSO40.4659g;硫酸鋇的物質(zhì)的量為:
0.4659g
233g/mol
=0.002mol,含有硫酸根離子的物質(zhì)的量為0.002mol,質(zhì)量為0.192g,
c.稱取0.4530g樣品,加入足量的NaOH溶液,加熱,產(chǎn)生氣體依次通過(guò)堿石灰和濃硫酸,濃硫酸增重0.0170g,濃硫酸增重的質(zhì)量為氨氣質(zhì)量,氨氣的物質(zhì)的量為:
0.0170g
17g/mol
=0.001mol,銨離子的物質(zhì)的量為0.001mol,質(zhì)量為0.018g,
0.4530g樣品中,含有水的質(zhì)量為:0.4530-0.027-0.192-0.018=0.2160g,水的物質(zhì)的量為:
0.2160g
18g/mol
=0.012mol,
n(NH4+):n(Al3+):n(SO42-)):n(H2O)=0.001:0.001:0.012:0.012=1:1:2:12,
所以銨明礬的化學(xué)式:NH4Al(SO42?12H2O
故答案為:NH4Al(SO42?12H2O;
點(diǎn)評(píng):本題考查工藝流程、離子檢驗(yàn)、鹽類水解、對(duì)條件的控制選擇、物質(zhì)的分離提純等,理解工藝流程原理是解題的關(guān)鍵,是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查,需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用能力,題目難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列有關(guān)的命名正確的是( 。
A、
2甲基3丁醇
B、
3乙基1丁烯
C、(CH3CH22CHCH3 3甲基戊烷
D、
異戊烷

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(1)無(wú)機(jī)化合物可根據(jù)其組成和性質(zhì)進(jìn)行分類:

上述所示的物質(zhì)分類方法名稱是
 

(2)某分液漏斗中存在處于分層狀態(tài)的四氯化碳和水的混合物,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案說(shuō)明水在上層還是下層,方案如下:
 

(3)胃液中含有鹽酸,胃酸過(guò)多的人常有胃疼燒心的感覺(jué),易吐酸水,服用適量的小蘇打(NaHCO3)能治療胃酸過(guò)多,請(qǐng)寫出反應(yīng)的離子方程式:
 
;
若病人患有胃潰瘍,則不能服用小蘇打,此時(shí)最好用含氫氧化稆的胃藥,用該藥后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:
 
.小蘇打(NaHCO3)的水溶液與足量氫氧化鋇溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

《Nature》報(bào)道了我國(guó)科學(xué)家通過(guò)測(cè)量化石中26Al和10Be兩種元素的比例確定“北京人”年齡的研究結(jié)果,這種測(cè)量方法叫“鋁鈹測(cè)年法”.回答下列問(wèn)題:
(1)9Be和10Be
 
(填字母).
A.是同一種原子                B.具有相同的中子數(shù)
C.具有相同的化學(xué)性質(zhì)       D.自然界中具有恒定的含量
(2)Al和Be具有相似的化學(xué)性質(zhì),寫出Be與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:
 

(3)研究表明26Al可以衰變?yōu)?SUP>26Mg,可以比較這兩種元素金屬性強(qiáng)弱的方法是
 
(填字母).
A.比較這兩種元素的單質(zhì)的硬度和熔點(diǎn)
B.在氯化鋁和氯化鎂的溶液中分別滴加過(guò)量的氫氧化鈉溶液
C.將打磨過(guò)的鎂帶和鋁片分別和熱水作用,并滴入酚酞溶液
D.將空氣中放置已久的這兩種元素的單質(zhì)分別和熱水作用
(4)為了證明:氮、碳、硅的非金屬性依次減弱,請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).
供選擇的藥品有:1mol?L-1的硝酸溶液、1mol?L-1的硫酸溶液、碳酸鈣、碳酸鈉固體、0.5mol?L-1的硅酸鈉溶液、澄清石灰水、飽和碳酸氫鈉溶液、漂白粉溶液.供選擇的儀器如下(儀器可重復(fù)使用):

在便于控制反應(yīng)的前提下,選擇儀器和藥品按氣流從上至下順序填表(可不填滿,也可補(bǔ)充):
儀器代號(hào)所裝試劑裝置作用
A石灰石和
 
制取CO2證明硝酸比碳酸強(qiáng)
C
 

 
 
 

 

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

Fe2O3具有廣泛的用途.甲同學(xué)閱讀有關(guān)資料得知:在高溫下煅燒FeCO3可以得到Fe2O3.為了進(jìn)一步驗(yàn)證此結(jié)論,他做了如表實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)操作
取一定質(zhì)量的FeCO3固體置于坩堝中,高溫煅燒至質(zhì)量不再減輕,冷卻至室溫.
取少量實(shí)驗(yàn)步驟Ⅰ所得固體放于一潔凈的試管中,用足量的稀硫酸溶解.
向?qū)嶒?yàn)步驟Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液,溶液變紅.
由此甲同學(xué)得出結(jié)論:4FeCO3+O2 
 高溫 
.
 
2Fe2O3+4CO2
(1)寫出實(shí)驗(yàn)步驟Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
 

(2)乙同學(xué)提出了不同的看法:煅燒產(chǎn)物可能是Fe3O4,因?yàn)镕e3O4也可以溶于硫酸,且所得溶液中也含有Fe3+.于是乙同學(xué)對(duì)甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟Ⅲ進(jìn)行了補(bǔ)充改進(jìn):檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2+.他需要選擇的試劑是
 
(填序號(hào)).
a.氯水        b.氯水+KSCN溶液        c.K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀溶液)
(3)丙同學(xué)認(rèn)為即使得到了乙同學(xué)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,也不能確定煅燒產(chǎn)物的成分.你認(rèn)為丙同學(xué)持此看法的理由是
 

(4)丙同學(xué)進(jìn)一步查閱資料得知,煅燒FeCO3的產(chǎn)物中,的確含有+2價(jià)鐵元素.于是他設(shè)計(jì)了另一種由FeCO3制取Fe2O3的方法:先向FeCO3中依次加入試劑:稀硫酸、
 
(填名稱)和
 
(填名稱);再
 
(填操作名稱),灼燒,即可得到Fe2O3
(5)工業(yè)上通過(guò)控制樣品的質(zhì)量,使滴定時(shí)消耗KMnO4溶液體積數(shù)為c mL,菱鐵礦中FeCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為c%,可以簡(jiǎn)化測(cè)量.某同學(xué)取含F(xiàn)eCO3 c%的菱鐵礦a g,用足量稀硫酸溶解后,再用0.0200mol?L-1的酸性KMnO4溶液滴定(KMnO4被還原成Mn2+),最終消耗KMnO4溶液c mL.假定礦石中無(wú)其他還原性物質(zhì),則所取菱鐵礦的質(zhì)量a=
 
 g.(FeCO3的摩爾質(zhì)量為116g?mol-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

鎳電池廣泛應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車系統(tǒng),電極材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化鐵等涂覆在鋁箔上制成.由于電池使用后電極材料對(duì)環(huán)境有危害.某興趣小組對(duì)該電池電極材料進(jìn)行資源回收研究,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下:

已知:①NiCl2易溶于水,F(xiàn)e3+不能氧化Ni2+
②已知實(shí)驗(yàn)溫度時(shí)的溶解度:NiC2O4>NiC2O4?H2O>NiC2O4?2H2O;
③某溫度下一些金屬氫氧化物的Ksp及沉淀析出的理論pH如表所示:
M(OH)nKsppH
開(kāi)始沉淀沉淀完全
Al(OH)31.9×10-233.44.2
Fe(OH)33.8×10-382.52.9
Ni(OH)21.6×10-147.69.8
回答下列問(wèn)題:
(1)慢慢加入NiO以調(diào)節(jié)溶液的pH至
 
(填寫范圍),依次析出沉淀Ⅰ
 
和沉淀Ⅱ
 
 (填化學(xué)式).
(2)寫出加入Na2C2O4溶液的反應(yīng)的化學(xué)方程式:
 

(3)加入Na2C2O4時(shí)最好采用飽和的Na2C2O4溶液,理由是
 

(4)檢驗(yàn)電解濾液時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體的方法:
 

(5)實(shí)驗(yàn)中,沉淀Ⅲ的氧化是在堿性條件下發(fā)生的.寫出該“氧化”反應(yīng)的離子方程式:
 

(6)如何檢驗(yàn)Ni(OH)3已洗滌干凈?
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

[化學(xué)--選修5有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]A~F六種有機(jī)物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示:

已知:

據(jù)此回答下列問(wèn)題:
(1)A是合成天然橡膠的單體,用系統(tǒng)命名法命名,A的名稱為
 
,天然橡膠的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
 

(2)A生成時(shí),A發(fā)生的反應(yīng)類型為
 

(3)E→F的化學(xué)方程式為
 

(4)A與Br2按物質(zhì)的量比1:1發(fā)生加成反應(yīng),生成的產(chǎn)物有
 
種(考慮順?lè)串悩?gòu)).
(5)現(xiàn)有另一種有機(jī)物G,已知G與E無(wú)論按何種比例混合,只要總質(zhì)量一定,完全燃燒時(shí)生成的CO2、H2O以及消耗的O2均為定值.請(qǐng)寫出兩種符合下列要求的G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
 
、
 

①M(fèi)(G)<M(E);②G的核磁共振氫譜表明其有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫,且峰面積比為1:3.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

鹵素單質(zhì)及其化合物在生產(chǎn)和生活中有廣泛應(yīng)用.
Ⅰ、氟化鈉主要用作農(nóng)作物殺菌劑、殺蟲(chóng)劑、木材防腐劑.實(shí)驗(yàn)室以氟硅酸(H2SiF6)等物質(zhì)為原料、通過(guò)如下所示的流程制取較純凈的氟化鈉,并得到副產(chǎn)品氯化銨:

已知:20℃時(shí)氯化銨的溶解度為37.2g,氟化鈉的溶解度為4g,Na2SiF6微溶于水.
請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題:
(1)完成并配平上述流程中①、②的化學(xué)反應(yīng)方程式:
 
H2SiF6+
 
NH4HCO3
 
NH4F+
 
H2SiO3↓+
 
CO2↑+
 
 

 

(2)操作Ⅲ分為兩步,其順序是
 
(填寫所選序號(hào)).
a、過(guò)濾    b、加熱濃縮  c、冷卻結(jié)晶  d、洗滌
操作Ⅱ是洗滌、干燥,其目的是
 
,在操作Ⅰ~V中與之相同的操作步驟是
 

(3)流程①中NH4HCO3必須過(guò)量,其原因是
 

Ⅱ、紫菜與海帶類似,是一種富含生物碘的海洋植物,可用于食用補(bǔ)碘.以下為某興趣小組模擬從紫菜中提取碘的過(guò)程:

已知:商品紫菜輕薄松脆,比海帶更易被焙燒成灰(此時(shí)碘轉(zhuǎn)化為碘化物無(wú)機(jī)鹽).
(4)將焙燒所得的紫菜灰與足量的雙氧水和稀硫酸作用,寫出反應(yīng)的離子方程式:
 

(5)操作①中涉及兩步操作,名稱是
 
,所用的主要玻璃儀器為
 
,所用試劑A最好選用表格中的
 
(填試劑名稱).
乙醇四氯化碳裂化汽油碘(晶體)
密度/g、cm-30.78931.5950.71~0.764.94
沸點(diǎn)/℃78.576.825~232184.35
(6)將下列裝置圖中缺少的必要儀器補(bǔ)畫出來(lái),以最終將單質(zhì)碘與試劑A分離:

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組,通過(guò) Li3N 固體水解生成氫氧化鋰和氨氣的反應(yīng)制氨氣,并進(jìn)行氨氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)探究.如圖所示,給出了本實(shí)驗(yàn)可供選擇的裝置:

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)按該方法制氨氣時(shí),應(yīng)選用上述裝置中的
 
(填裝置代碼,下同)做氨氣發(fā)生裝置.
(2)寫出C裝置中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)
 
,每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LN2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為
 

(3)為檢驗(yàn)氨氣還原氧化銅反應(yīng)后生成 Cu、H2O、N2,氨氣發(fā)生裝置后應(yīng)依次連接
 
→C→
 
 
 

(4)在 C 裝置前后連接的裝置中,填充的藥品按前后順序分別為
 
、
 

(5)有資料提出:CuO 被還原時(shí),當(dāng)黑色固體完全變?yōu)榧t色時(shí),不一定完全轉(zhuǎn)化為 Cu,可能還含有Cu2O.已知將 Cu2O 放入稀硫酸中溶液變?yōu)樗{(lán)色,寫出該反應(yīng)的離子方程式:
 

(6)實(shí)驗(yàn)時(shí)充分加熱,至 C 裝置質(zhì)量不再減輕為止.實(shí)驗(yàn)完畢后,若實(shí)驗(yàn)測(cè)得收集的 N2體積 為 aL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況).則若用CH4還原同樣多CuO,理論上最少需要CH4的體積為
 
(標(biāo)準(zhǔn)狀況,用含字母a的代數(shù)式表示,氧化產(chǎn)物為C)

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