【题目】铝是重要的金属材料，铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如图所示：
请回答下列问题：
（1）固体a的化学式为________。
（2）写出Ⅱ中加过量的烧碱涉及到的反应离子方程式______________、_____________；Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为_______________。
（3）由Ⅲ中得到滤液c的实验操作为__________，从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)________、冷却结晶、过滤洗涤。
（4）将NH4Al(SO4)2溶液和Ba(OH)2溶液,按物质的量比1：2混合，写出离子方程式为_______________。
（5）若同时制取铵明矾和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1∶1，则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为________。
【答案】SiO2 Al3+ + 4OH-= AlO2—+2H2O Fe3+ + 3OH- =Fe(OH)3↓ AlO2—＋CO2＋2H2O=HCO3—＋Al(OH)3↓ 过滤 蒸发浓缩 NH4+ +Al3+ + 2SO42-+2Ba2+ +4OH-=NH3H20 + Al(OH)3↓ + 2BaSO4 ↓ 3∶10
【解析】
铝土矿用盐酸溶解，Al2O3、Fe2O3反应得到AlCl3、FeCl3，SiO2不与盐酸反应，过滤得到固体a为SiO2，滤液中含有AlCl3、FeCl3及剩余的HCl，再加入过量的烧碱，反应得到氢氧化铁沉淀、偏铝酸钠、氯化钠，过滤，红褐色沉淀b为氢氧化铁，溶液中含有偏铝酸钠、氯化钠及剩余的NaOH，通入过量的二氧化碳，反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，过滤，滤液c中含有氯化钠、碳酸氢钠，将沉淀加热分解得到氧化铝，用硫酸溶解得到硫酸铝溶液，再通入氨气，得到铵明矾溶液，最后经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作得到铵明矾晶体；根据NH4Al(SO4)2溶液和Ba(OH)2溶液,按物质的量比1：2混合反应规律完成问题（4）的离子方程式的书写；设制得的Al2(SO4)3和NH4Al(SO4)212H2O的物质的量都是1mol，根据Al3+和SO42-守恒计算，完成问题（5）解答。
铝土矿用盐酸溶解，Al2O3、Fe2O3反应得到AlCl3、FeCl3，SiO2不与盐酸反应，过滤得到固体a为SiO2，滤液中含有AlCl3、FeCl3及剩余的HCl，再加入过量的烧碱，反应得到氢氧化铁沉淀、偏铝酸钠、氯化钠，过滤，红褐色沉淀b为氢氧化铁，溶液中含有偏铝酸钠、氯化钠及剩余的NaOH，通入过量的二氧化碳，反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，过滤，滤液c中含有氯化钠、碳酸氢钠，将沉淀加热分解得到氧化铝，用硫酸溶解得到硫酸铝溶液，再通入氨气，得到铵明矾溶液，最后经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作得到铵明矾晶体；
（1）结合以上分析可知，铝土矿中Al2O3和Fe2O3能溶于盐酸，SiO2不溶于盐酸，所以固体a的化学式为SiO2；
综上所述，本题答案是; SiO2。
（2）结合以上分析可知，铝土矿中Al2O3和Fe2O3能溶于盐酸，生成氯化铝和氯化铁，向溶液中加入过量的烧碱，Al3+变为AlO2—，Fe3+变为Fe(OH)3沉淀，所以Ⅱ中加过量的烧碱反应离子方程式为：Al3+ +4OH-= AlO2—+2H2O，Fe3+ +3OH- =Fe(OH)3↓；偏铝酸钠溶液中通入足量CO2气体反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，离子方程式为：AlO2—＋CO2＋2H2O=HCO3—＋Al(OH)3↓；
综上所述，本题答案是：Al3+ +4OH-= AlO2—+2H2O，Fe3+ +3OH- =Fe(OH)3↓；AlO2—＋CO2＋2H2O=HCO3—＋Al(OH)3↓。
（3）结合以上分析可知，由Ⅲ中反应生成了氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液，因此可以采用过滤的方法进行分离；从溶液中得到晶体的操作一般为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤；所以从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作还缺少蒸发浓缩；
综上所述，本题答案是：过滤；蒸发浓缩。
（4）将NH4Al(SO4)2溶液和Ba(OH)2溶液，按物质的量比1：2混合，反应生成一水合氨、硫酸钡沉淀、氢氧化铝沉淀；离子方程式为NH4++Al3+ +2SO42-+2Ba2++4OH-=NH3H20 + Al(OH)3↓+2BaSO4↓；
综上所述，本题答案是：NH4+ +Al3+ +2SO42-+2Ba2+ +4OH-=NH3H20 +Al(OH)3↓+2BaSO4↓。
（5）设制得的Al2(SO4)3和NH4Al(SO4)212H2O的物质的量都是1mol，则Al3+共3mol，SO42-共5mol，根据Al3+和SO42-守恒可得，加入Al2O3和H2SO4的物质的量之比为3/2:5=3:10。
综上所述，本题答案是：3∶10。
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口算心算速算应用题系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】Fe和Fe2O3的混合物共13.6g，加入150mL稀H2SO4，在标准状况下收集到1.12LH2，Fe和Fe2O3均无剩余。为中和过量的H2SO4，并使Fe元素全部转化为Fe(OH)2沉淀，消耗了200mL 3mol/L的NaOH溶液，则该H2SO4的物质的量浓度为
A. 2.25mol/L B. 2mol/L C. 4mol/L D. 0.6mol/L
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【题目】NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 一定条件下，1molN2和3molH2混合后，反应转移的电子数目为6NA
B. 1.0L0.1mol/LNa2S溶液中含有的S2-数为0.1NA
C. 1molCu与含2molH2SO4的浓硫酸充分反应，生成的SO2的分子个数为NA
D. 向含有FeI2的溶液中通入适量氧气，当有1molFe2+被氧化时，该反应转移的电子数目至少为3NA
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【题目】香豆素及其衍生物广泛存在于天然植物之中，是一类香料，也是医药中间体，尤其在抗癌、抗艾滋病领域有无限广阀的前景，今有一化学学习小组用如下方法合成香豆素:
已知：（I）同一个碳原子上连两个羟基通常不稳定，易脱水形成羰基
（II）(CH3CO)2O+CH3CHO
2CH3CH=CHCOOH+H2O
（III）RCOOR'+ R"OH 
RCOOR"+ R'OH
回答下列问题:
（1）烃E分子中只有一种化学环境的氢原子，则E的名称为________。
（2）化合物D分子中的官能团为_____、______。
（3）上述合成路径中B→C的反应类型为___________。
（4）C→D中第①步反应的化学方程式为_____________。
（5）满足下列条件的D的同分异构体(不包括D)有__________种。
①属于芳香族化合物 ②能与NaOH溶液反应
D的同分异构体中苯环上只有一个侧链且能发生银镜反应的同分异构体的结构简式为______。
（6）利用上述路径中的D还可以合成香豆素-3-羧酸，请完成其合成路径,其中①填反应条件,④填化学式或溶液名称，②③⑤填结构简式。_______________________
已知：(IV) 
。
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【题目】在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)
Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是
A. M点的正反应速率υ正小于N点的逆反应速率υ逆
B. T2下，在0~t1时间内，υ（Y）=
mol/（L·min）
C. M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小
D. 该反应进行到M点放出的热量小于进行到W点放出的热量
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【题目】化学在能源开发与利用中起着十分重要的作用。
（1）蕴藏在海底的可燃冰是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。2017年我国在南海北部进行的可燃冰采取试验获得成功，标志着我国成为第一个实现在海域可燃冰试开采中获得连续稳定燃气的国家。已知：25℃、101kPa下，1g甲烷完全燃烧生成CO2和液态水时放热55.6kJ。甲烷燃烧的热化学方程式为_____________。相同条件下，356g可燃冰(分子式为CH4·9H2O，Mr=178)释放的甲烷气体完全燃烧生成CO2和液态水，放出的热量为_____kJ。
（2）二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源，具有清洁、高效的优良性能。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：（i）CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g)△H1=-90.1kJ/mol
（ii）CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-49.0kJ/mol
水煤气变换反应：(iii)CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H3=-41.1kJ/mol
二甲醚合成反应：(iv)2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=-24.5kJ/mol
①分析二甲醚合成反应(iv)对于CO转化率的影响____________________。
②由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为：______________。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响__________________________。
（3）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点。若电解质为碱性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为____，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生______个电子的电量。
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【题目】下列说法不正确的是
A. 钠在氧气中燃烧生成的淡黄色的固体Na2O2，可做为呼吸面具的供氧剂
B. 将足量CO2气体通入饱和碳酸钠溶液中，会析出固体
C. 保存硫酸亚铁溶液时应加入一定量的铁粉
D. 向过氧化钠中滴入紫色石蕊试液，溶液先变红后褪色
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【题目】化学兴趣小组对某品牌牙膏中的摩擦剂成分及其含量进行以下探究：查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体产生。
Ⅰ．摩擦剂中氢氧化铝的定性检验
取适量牙膏样品，加水充足搅拌、过滤。
（1）往滤渣中加入过量 NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是______。
（2）往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察的现象是__________。
Ⅱ．牙膏样品中碳酸钙的定量测定
利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。
依据实验过程回答下列问题：
（3）实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有：________________________________。
（4）C中反应生成沉淀的离子方程式是______________________________。
（5）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是____________（填标号）。
a．在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体 b．滴加盐酸不宜过快
c．在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
d．在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
（6）实验中准确称取10.00 g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3平均质量为3.94 g。则样品中碳酸钙的质量分数为__________。
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】氧气性质的微型实验装置如图所示,①是浓盐酸,⑥是高锰酸钾,②至⑤是滤纸条，依次滴有石蕊试液、淀粉KI试液、KBr溶液、含KSCN的FeCl2几种溶液,实验时滴几滴浓盐酸，下列说法不正确的是
A. 产生氯气的离子方程式为:16H++10C1-+2MnO4-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
B. ⑤处变红色，发生反应为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2C1-,Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
C. ②处先变红后褪色，能说明氯气溶于水后，溶液有酸性和强氧化性
D. ③处变蓝,④处变橙色能说明氧化性:Cl2>Br2>I2
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