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    14．工业生产无铁硫酸铝，以硫酸浸取铝土矿得含铁（Fe2+和Fe3+）的硫酸铝溶液，加热到一定温度，搅拌，加入一定量高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液，在溶液中生成活性二氧化锰，调节溶液的pH，反应一段时间，Fe（OH） 3和二氧化锰发生吸附共沉作用，最终得到无铁硫酸铝晶体．

    （1）KMnO4首先将Fe2+氧化为Fe3+，其本身被还原为MnO2，反应的离子方程式为MnO4-+3Fe2++4H+=3Fe3++MnO2+2H2O．
    （2）写出高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应的化学方程式2KMnO4+3MnSO4+2H2O=5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4．实验证明，n（MnO2）/n（Fe）控制在4：1时，除铁效果较好．若溶液中亚铁离子和铁离子浓度均为0.03mol/L，为达到较好的除铁效果，每1L溶液应加入高锰酸钾的物质的量为0.102mol．
    （3）调节pH的作用是使铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去．
    （4）操作1的名称为过滤，操作2的名称为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤．

    分析 工业生产无铁硫酸铝，以硫酸浸取铝土矿得含铁（Fe2+和Fe3+）的硫酸铝溶液，加热到一定温度，搅拌，加入一定量高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液，在溶液中生成活性二氧化锰，调节溶液的pH，反应一段时间，Fe（OH）3和二氧化锰发生吸附共沉作用，最终得到无铁硫酸铝产品；
    （1）KMnO4首先将Fe2+氧化为Fe3+，其本身被还原为MnO2，依据原子守恒和电荷守恒书写离子方程式；
    （2）根据氧化还原反应中化合价升降相等，可写出化学方程式为2KMnO4+3MnSO4+2H2O=5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4；结合离子方程式和化学方程式定量关系计算；
    （3）铁离子易发生水解反应生成氢氧化铁；
    （4）操作1为过滤，操作2为蒸发结晶．

    解答 解：（1）KMnO4首先将Fe2+氧化为Fe3+，其本身被还原为MnO2，依据原子守恒和电荷守恒书写离子方程式为：MnO4-+3Fe2++4H+=3Fe3++MnO2+2H2O，
    故答案为：MnO4-+3Fe2++4H+=3Fe3++MnO2+2H2O；
    （2）由题意可知高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应生成活性二氧化锰，根据氧化还原反应中化合价升降相等，可写出化学方程式为2KMnO4+3MnSO4+2H2O=5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4，若溶液中亚铁离子和铁离子浓度均为0.03mol/L，溶液中含有Fe2+物质的量为0.03mol，调节溶液PH使铁离子全部沉淀，n（Fe）=0.06mol
       MnO4-+3Fe2++4H+=3Fe3++MnO2+2H2O，
    0.01mol 0.03mol          0.01mol
    n（MnO2）/n（Fe）控制在4：1时，除铁效果较好．则n（MnO2）=0.06mol×4=0.24mol；
    反应中生成二氧化锰物质的量=0.24mol-0.01mol=0.23mol，消耗高锰酸钾物质的量：
    2KMnO4+3MnSO4+2H2O=5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4，
     2                 5
    n                 0.23mol
    n=0.092mol，
    为达到较好的除铁效果，每1L溶液应加入高锰酸钾的物质的量=0.092mol+0.01mol=0102mol；
    故答案为：2KMnO4+3MnSO4+2H2O=5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4；0.102mol；
    （3）铁离子易发生水解反应生成氢氧化铁，当调节溶液PH，使溶液PH增大时，易使铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去，
    故答案为：使铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去；
    （4）根据题中信息，反应一段时间，二氧化锰和Fe （OH） 3发生吸附共沉作用，可知操作1为过滤，操作2为过滤后，滤液蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤；
    故答案为：过滤；蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤．

    点评 本题考查较为综合，设计物质的制备流程、离子方程式的书写、氧化还原反应、物质的分离和提纯等问题，但题目难度中等，本题注意把握制备原理和实验流程．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”．现就硫酸、硝酸与金属铜反应的情况，回答下列问题：
    （1）工业上制备硫酸铜是利用废铜屑经灼烧后，在加热情况下跟稀硫酸反应，有关的化学方程式是：2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．
    不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜的原因：
    从环境角度来讲：生成的二氧化硫污染环境．
    从原料角度来讲：生成等量的硫酸铜需硫酸较多．
    （2）在一定体积的10mol•L-1的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9mol．则浓硫酸的实际体积大于（填“大于”、“等于”或“小于”）180mL．
    （3）若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液（如KNO3溶液），则该反应的离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O．
    （4）碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中（如图装置），下列有关说法正确的是D
    A．洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
    B．从Z导管出来的气体中无二氧化碳
    C．洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡
    D．在Z导管口有红棕色气体出现
    （5）为了测定某铜银合金的成分，将30.0g 合金溶于80mL13.5mol•L-1的浓HNO3中，待合金完全溶解后，收集到气体6.72L （标准状况），并测得溶液中c（H+）=1mol•L-1．假设反应后溶液的体积仍为80mL，试计算：
    ①被还原的HNO3的物质的量是0.3mol；（只写结果）
    ②合金中铜的质量分数为64%．（写出计算过程）

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．下列说法正确的是（　　）
    A．二元弱酸酸式盐NaHA溶液中：c（H+）+c（Na+）=c（OH-）+c（HA-）+c（A2-）
    B．一定量的（NH4）2SO4与NH3•H2O混合的酸性溶液中：c（NH4+）＞2c（SO42-）
    C．物质的量浓度均为0.01mol/L的CH3COOH和CH3COONa的溶液等体积混合后溶液中  c（CH3COOH）+c（CH3COO-）=0.02 mol/L
    D．物质的量浓度相等的①NH4HSO4溶液、②NH4HCO3溶液、③NH4Cl溶液中c（NH4+）：①＞③＞②

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．如图所示是利用丙烯和对二甲苯合成有机高分子材料W的转化关系示意图．

    已知：①C不含甲基，B可以发生银镜反应，1molD与足量钠可生成22.4L H2（标准状况下）．
    ①R-CH=CH2+H2O$\stackrel{过氧化物}{→}$R-CH2CH2OH
    ②
    请完成下列各问：
    （1）A的结构简式是CH2=CHCH2OH，D的核磁共振氢谱图中有3个峰．
    （2）C中所含官能团的名称羟基、醛基．
    （3）C→D反应类型为加成反应．
    （4）有关物质B所具有的性质的叙述中正确的是（填序号）abd．
    a．能发生银镜反应   b．能使溴水褪色    c．能发生酯化反应   d．可发生聚合反应
    （5）写出下列反应的化学方程式：
    ①A→B：2CH2=CHCH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH2═CHCHO+2H2O．
    ②D+E→W：．
    ③D的同分异构体（同一个碳原子上连接两个-OH的不能稳定存在）和E的同分异构体反应生成最小环酯：HOCH2CH（OH）CH3+→+2H2O．
    （6）物质E有多种同分异构体，请分别写出满足以下条件一个E的同分异构体的结构简式：
    ⅰ．①遇FeCl3溶液显紫色 ②可发生银镜反应 ③能发生水解反应．
    ⅱ．①遇FeCl3溶液显紫色 ②可发生银镜反应 ③能和NaHCO3发生反应生成CO2．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．室温下，将1.000mol•L-1盐酸滴入20.00mL 1.000mol•L-1氨水中，溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如图所示．下列有关说法不正确的是（　　）
    A．a点水的离子积Kw=1.0×10-14
    B．b点：c（NH4+）+c（H+）=c（Cl-）+c（OH-）
    C．c点：c（Cl-）=c（NH4+）
    D．d点后，溶液温度略下降的主要原因是NH3•H2O电离吸热

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．室温下，下列说法中不正确的是（　　）
    A．pH=12的NaOH溶液加水稀释100倍，溶液pH=10
    B．pH=5的盐酸溶液稀释1000倍，溶液的pH约等于7
    C．pH=2的 H2SO4与pH=12的NaOH溶液等体积混和，溶液pH=7
    D．pH=12的NH3•H2O与pH=2的HCl溶液等体积混和，混和液pH＜7

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    6．N、P、As、Ga、Cr等元素化合物种类繁多，具有重要的研究价值和应用价值．请回答下列问题：
    （1）N元素与Al、Si等元素在一定条件下生成AlN和Si3N4，实验测得二者在真空条件下的稳定存在的最高温度2200℃和1900℃，硬度类似金刚石，常用作耐高温和耐磨材料．请推测它们属于原子晶体晶体类型．
    （2）PCl3和PCl5是磷元素形成的两种重要化合物，请根据价电子互斥理论推测PCl3的空间构型三角锥形．
    （3）As的核外电子排布式中不同类型（s、p、d、f等）的电子比是s电子：p电子：d电子=8：15：10．
    （4）Cr元素价电子排布式为3d54s1．
    （5）砷化镓以第三代半导体著称，性能比硅更优良，广泛用于雷达、电子计算机、人造卫星、宇宙飞船等尖端技术中已
    知砷化镓的晶胞结构如图所示，则砷化镓晶胞结构与NaCl晶胞不同（填“相同”或“不同”）．
    （6）根据As和Ga在元素周期表中的位置判断，第一电离能As＞Ga（填“＜”“＞”或“=”）．
    （7）（CH3）3Ga中镓原子的杂化类型为sp2杂化．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    3．对可逆反应2A（s）+3B（g）?C（g）+2D（g）；△H＜0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是（　　）
    ①增加A的量，平衡向正反应方向移动        
    ②增大B的浓度，v（正）＞v（逆）
    ③压强增大一倍（压缩体积），平衡不移动，v（正）、v（逆）不变
    ④升高温度，平衡向逆反应方向移动，v（逆）增大、v（正）减小
    ⑤加入催化剂，B的转化率提高．
    A．①②B．②C．③④D．④⑤

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．为了测定某浓硫酸样品的物质的量浓度，进行了以下实验操作：
    A．冷却至室温后，在250mL容量瓶中定容配成250mL稀硫酸．
    B．用某仪器量取25.00mL稀硫酸于锥形瓶中并滴入几滴指示剂．
    C．将酸式滴定管和碱式滴定管用蒸馏水洗涤干净，并用各待盛溶液润洗．
    D．将物质的量浓度为M mol/L的标准NaOH溶液装入碱式滴定管，调节液面记下开始读数为V1mL．
    E．小心滴入NaOH标准溶液，边滴边摇动锥形瓶，滴定至恰好反应为止，记下读数为V2mL．
    F．把锥形瓶移到碱式滴定管下，在锥形瓶下垫一张白纸．
    G．用某仪器准确量取浓硫酸样品10.00mL，在烧杯中用蒸馏水溶解．
    请完成下列填空：
    （1）正确操作步骤的顺序（用编号字母填写）G A C B D F E．
    （2）用来量取10.00mL浓硫酸的仪器是酸式滴定管，用NaOH溶液润洗碱式滴定管的目的是保证标准液浓度不被稀释．
    （3）滴定中可选用的指示剂是酚酞（或甲基橙），滴定中，目光应注视锥形瓶中溶液颜色变化和滴定管液体滴下速度．
    （4）某学生实验时用稀硫酸润洗了锥形瓶测定的浓度会偏高．（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）

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