练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    8．硝酸铝[Al（NO3）3]是一种常用媒染剂．工业上用铝灰（主要含Al、Al2O3、Fe2O3等）制取硝酸铝晶体[Al（NO3）3•9H2O]的流程如图甲：

    （1）写出反应Ⅰ的离子方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑（或Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O）（任写一个）．
    （2）若在实验室中完成反应Ⅱ，为避免铝的损失，需要解决的问题是如何控制反应终点（或硝酸的用量），可采取的措施为将加入稀硝酸改为通入过量CO2．
    （3）上述流程中采用减压蒸发，并控制反应Ⅲ中加入的稀硝酸稍过量，其目的是抑制硝酸铝水解．
    （4）温度高于200℃时，硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体（其体积比为4：1），该反应的化学方程式是4Al（NO3）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Al2O3+12NO2↑+3O2↑．
    （5）若用图乙所示实验装置制取Al（NO3）3，通入水蒸气的作用是提高温度、搅拌，加快反应速率．

    分析 铝灰用氢氧化钠溶液溶解，铝、氧化铝反应生成偏铝酸钠，氧化铁不反应，过滤分离，滤液中含有偏铝酸钠、未反应的NaOH，加入硝酸中和未反应的氢氧化钠，并将偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，再过滤分离，氢氧化铝沉淀再用硝酸溶解，得到硝酸铝溶液，经过减压蒸发得到硝酸铝晶体．
    （1）反应Ⅰ涉及：铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与氢气，氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水；
    （2）硝酸属于强酸，可以溶解氢氧化铝沉淀，导致Al元素损失，应控制硝酸用量，可以利用弱酸将偏铝酸根转化为氢氧化铝沉淀而不溶解；
    （3）硝酸铝容易发生水解，从抑制硝酸铝水解进行分析解答；
    （4）温度高于200℃时，硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体，两种气体应是二氧化氮与氧气，二者体积之比为4：1，满足原子守恒与电子转移守恒；
    （5）水蒸气温度较高，且可以起搅拌作用，可以加快反应速率．

    解答 解：铝灰用氢氧化钠溶液溶解，铝、氧化铝反应生成偏铝酸钠，氧化铁不反应，过滤分离，滤液中含有偏铝酸钠、未反应的NaOH，加入硝酸中和未反应的氢氧化钠，并将偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，再过滤分离，氢氧化铝沉淀再用硝酸溶解，得到硝酸铝溶液，经过减压蒸发得到硝酸铝晶体．
    （1）反应Ⅰ涉及：铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与氢气，氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，反应方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑、Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，
    故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑（或Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O）；
    （2）硝酸属于强酸，可以溶解氢氧化铝沉淀，导致Al元素损失，需要解决的问题是：如何控制反应终点（或硝酸的用量），可以将加入稀硝酸改为通入过量CO2，避免氢氧化铝沉淀溶解；
    故答案为：如何控制反应终点（或硝酸的用量）；将加入稀硝酸改为通入过量CO2；
    （3）硝酸铝容易发生水解，减压蒸馏可以降低温度、反应Ⅲ中加入的稀硝酸稍过量，都可以抑制硝酸铝水解，
    故答案为：抑制硝酸铝水解；
    （4）温度高于200℃时，硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体，两种气体应是二氧化氮与氧气，二者体积之比为4：1，满足原子守恒与电子转移守恒，反应方程式为：4Al（NO3）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Al2O3+12NO2↑+3O2↑，
    故答案为：4Al（NO3）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Al2O3+12NO2↑+3O2↑；
    （5）由于水蒸气温度较高，可以升高反应体系的温度，且可以起搅拌作用，可以加快反应速率，
    故答案为：提高温度、搅拌，加快反应速率．

    点评 本题考查实验制备方案，侧重考查是对工艺流程的理解、分析与评价，是对学生综合能力的考查，需要学生具备知识的基础与灵活运用的能力，难度中等．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．茶是中国人民喜爱的饮品之一．为了定性检验茶叶中含有的Ca、A1、Fe三种元素，某化学兴趣小组的同学设计了如图流程所示的实验进行检验．他们查阅文献资料知道：①草酸铵[（NH4）2C2O4]属于弱电解质（即难电离）．草酸钙（CaC2O4）难溶于水．②Ca2+、A13+、Fe3+三种离子分别完全沉淀成为金属氢氧化物时溶液的pH为：Ca（OH）2：pH≥13；    A1（OH）3：pH≥5.5；      Fe（OH）3：pH≥4.1

    试根据上述过程及信息填空：
    （1）步骤②加盐酸的作用是使Ca2+、Al3+、Fe3+浸出（或使Ca2+、Al3+、Fe3+溶解）．
    （2）实验中检验Ca2+的离子方程式Ca2++（NH4）2C2O4=CaC2O4↓+2NH4+．
    （3）沉淀C中所含主要物质的化学式Fe（OH）3、Al（OH）3．
    （4）步骤⑧用A试剂生成红色溶液的离子方程式Fe3++3SCN-?Fe（SCN）3．
    （5）步骤⑨的作用是使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀；请你猜测步骤⑩的目的是检验Al3+（或铝元素）存在．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    10．短周期元素A、B、C、D的原子序数依次递增，它们的核电荷数之和为32，原子最外层电子数之和为10．A与C同主族，B与D同主族，A、C原子的最外层电子数之和等于B原子的次外层电子数．则下列叙述正确的是（　　）
    A．四种元素的原子半径：A＜B＜D＜C
    B．D元素处于元素周期表中第3周期第ⅥA族
    C．B、D的最高价氧化物中，B、D与氧原子之间均为双键
    D．一定条件下，D单质能置换出B单质，C单质能置换出A单质

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    7．用胶头滴管向用石蜡围成的“spark”凹槽内注入某溶液，即可在玻璃上刻蚀出“spark”的字样，则该溶液是（　　）
    A．盐酸B．氢氟酸C．烧碱D．饱和食盐水

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    3．氢化锂（LiH）在干燥的空气中能稳定存在，遇水或酸能够引起燃烧．某活动小组准备使用下列装置制备LiH固体．

    甲同学的实验方案如下：
    （1）仪器的组装连接：上述仪器装置接口的连接顺序为e接a，b接f，g接d，加入药品前首先要进行的实验操作是检验装置气密性（不必写出具体的操作方法）；其中装置B的作用是除去H2中的H2O和HCl．
    （2）添加药品：用镊子从试剂瓶中取出一定量金属锂（固体石蜡密封），然后在甲苯中浸洗数次，该操作的目的是除去锂表面的石蜡，然后快速把锂放入到石英管中．
    （3）通入一段时间氢气后加热石英管，在加热D处的石英管之前，必须进行的实验操作是收集c处排出的气体并检验H2纯度．
    （4）加热一段时间后停止加热，继续通氢气冷却，然后取出LiH，装入氮封的瓶里，保存于暗处．采取上述操作的目的是为了避免LiH与空气中的水蒸气接触而发生危险．（反应方程式：LiH+H2O=LiOH+H2↑），分析该反应原理，完成LiH与无水乙醇反应的化学方程式LiH+CH3CH2OH=CH3CH2OLi+H2↑．
    （5）准确称量制得的产品0.174g，在一定条件下与足量水反应后，共收集到气体470.4mL（已换算成标准状况），则产品中LiH与Li的物质的量之比为10：1．
    （6）乙同学对甲的实验方案提出质疑，他认为未反应的H2不能直接排放，所以在最后连接了装置E用来收集H2，请将E装置补充完整．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．以黄铜矿（主要成分是FeCuS2，含铜量约为1%）为原料制备铜是冶炼铜的-种方法，其生产流程如下：

    （1）工序Ⅱ涉及的主要反应过程如下：
    则反应①产生的“导致酸雨的一种气体”形成的酸雨，某宴验小组测定新鲜酸雨的pH发现，随着时间的推移pH逐渐减小，用化学方程式表示

    pH逐渐减小的原因2H2SO3+O2=2H2SO4．
    （2）工序III涉及的主要反应和流程有：
    ①□Cu2S+□O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$□Cu2O+□SO2，请将配平后的化学计量数填入方框中，用单线桥标出电子转移的方向和数目．
    ②在反应Cu2O+Cu2S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+SO2↑（未配平）中，若生成1molSO2，则有6 mol+l价的铜被还原．
    ③石英砂的主要成分是SiO2，1mol该主要成分中含有的化学键为4 NA（表示阿伏伽德罗常数），加入适量石英砂的目的是与FeO形成炉渣FeSiO3，进而除去杂质FeS
    （3）工序V生产方法的名称是电解精炼．
    （4）冶炼过程中的废气回收后，可以用于制备硫酸．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    20．如表标出的是元素周期表的一部分元素，回答下列问题：
    （1）表中用字母标出的14种元素中，化学性质最不活泼的是Ar（用元素符号表示，下同），金属性最强的是K，非金属性最强的是F，属于过渡元素的是Fe．
    （2）字母为F的元素，最高价氧化物对应的水化物的化学式为HClO4．
    （3）写出D的最高价氧化物电子式．
    （4）B和G的氢化物，沸点较高的是H2O（填化学式），原因是水中存在氢键．
    （5）H、J两元素的最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    17．已知苯酚能跟碳酸钠溶液反应生成苯酚钠．现有如下转化：

    根据上述转化关系回答下列问题：
    （1）a．羧基  b．酚羟基  c．醇羟基提供质子的能力是（填编号）a＞b＞c．
    （2）①～⑤编号所用的试剂分别是：①NaHCO3溶液；②NaOH或Na2CO3溶液；③Na；④稀盐酸或稀H2SO4；⑤CO2．
    （3）写出苯酚与碳酸钠溶液反应的离子方程式C6H5-OH+CO32-→-C6H5O-+HCO3-．
    （4）写出乙醇钠与水反应的化学方程式CH3CH2ONa+H2O→CH3CH2OH+NaOH．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    18．对于平衡：2SO3（g）?2SO2（g）+O2（g）-Q（Q＞0），符合右图变化情况的是（　　）
    A．加压B．增加O2的浓度
    C．使用催化剂D．同时增大SO3和O2的浓度

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案