练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    12．无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等．工业上由铝土矿（Al2O3、Fe2O3）为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下．

    （1）氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式为A12O3+3Cl2+3C$\frac{\underline{\;950℃\;}}{\;}$2A1Cl3+3CO．
    （2）用Na2SO3溶液可除去冷却器排出尾气中的Cl2，此反应的离子方程式为SO32-+C12+H2O=SO42-+2C1-+2H+，在标准状况下，吸收112L Cl2需要5molNa2SO3．
    （3）为测定制得的无水AlCl3产品（含杂质FeCl3）的纯度，称取无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH溶液，过滤出沉淀物，经洗涤、灼烧、冷却、称重．试写出测定无水AlCl3产品纯度的过程中有关反应的离子方程式：Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，
    Al3++4OH-=AlO2-+2H2O．
    （4）工业上另一种由铝灰为原料制备无水AlCl3工艺中，最后一步是由AlCl3•6H2O脱去结晶水制备无水AlCl3，实现这一步的操作方法是在干燥HCl气流中加热．
    （5）工业上铝土矿经提纯后可冶炼铝，写出在950-970℃和Na3AlF6作用下进行电解制铝反应的化学方程式2A12O3$\frac{\underline{\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;电解\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}}{950℃--970℃Na_{3}AlF_{6}}$4Al+3O2↑．
    （6）升华器中加入Al，这一步的作用是将杂质FeCl3还原为Fe．

    分析 根据工艺流程可知氯化炉的产物，经冷却、升华可制备无水AlCl3，说明氯化炉的产物中含有A1C13，冷凝器尾气含有CO，所以Al2O3、C12和C反应，生成A1C13和CO，A1C13为共价化合物，升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，FeCl3熔点、沸点较高，升华制备无水AlCl3，加入少量Al目的是除去FeCl3，
    （1）根据工艺流程可知升华器中含有AlCl3等，所以Al2O3、C12和C反应会生成A1C13，由冷凝器尾气可知还会生成CO；
    （2）Cl2有强氧化性，将SO32-氧化为SO42-，自身被还原为C1-，结合反应的方程式计算消耗Na2SO3的物质的量；
    （3）除杂过程中铁离子与氢氧根离子结合成氢氧化铁沉淀，铝离子与氢氧根离子结合成偏铝酸根和水；
    （4）氯化铝溶液发生水解，将AlCl3•6H2O脱水制备无水氯化铝可在HCl气流中加热脱结晶水；
    （5）氧化铝在950-970℃和Na3AlF6作用下进行电解生成铝和氧气；
    （6）加入少量Al目的是除去FeCl3．

    解答 解：（1）根据工艺流程可知氯化炉的产物，经冷却、升华可制备无水AlCl3，说明氯化炉的产物中含有A1C13，冷凝器尾气含有CO，所以Al2O3、C12和C反应，生成A1C13和CO，反应方程式为A12O3+3C12+3C$\frac{\underline{\;950℃\;}}{\;}$2A1C13+3CO，
    故答案为：A12O3+3C12+3C$\frac{\underline{\;950℃\;}}{\;}$2A1C13+3CO；
    （2）Cl2有强氧化性，将SO32-氧化为SO42-，自身被还原为2C1-．反应离子方程式为SO32-+Cl2+H2O═SO42-+2Cl-+2H+，在标准状况下，112L Cl2的物质的量为5mol，则由方程式可知应消耗5molNa2SO3，
    故答案为：SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+；5；
    （3）除杂过程中铁离子与氢氧根离子结合成氢氧化铁沉淀，铝离子与氢氧根离子结合成偏铝酸根和水，离子方程式为Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，
    故答案为：Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；
    （4）氯化铝溶液发生水解，将AlCl3•6H2O脱水制备无水氯化铝可在HCl气流中加热脱结晶水，故答案为：在干燥HCl气流中加热；
    （5）氧化铝在950-970℃和Na3AlF6作用下进行电解生成铝和氧气，方程式为2A12O3$\frac{\underline{\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;电解\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}}{950℃--970℃Na_{3}AlF_{6}}$4Al+3O2↑，
    故答案为：2A12O3$\frac{\underline{\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;电解\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}}{950℃--970℃Na_{3}AlF_{6}}$4Al+3O2↑；
    （6）加入少量Al目的是除去FeCl3，将杂质FeCl3还原为Fe，故答案为：将杂质FeCl3还原为Fe．

    点评 本题考查学生对于工艺流程原理的理解、对操作与实验条件控制的理解等，涉及常用化学用语书写、计算、分离提纯等，需要学生具备扎实的基础与综合运用能力，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

    11．已知：乙炔和1，3-丁二烯的反应为：，请回答下列问题．
    （1）如果要合成，所用的原料可以是AD
    A．2-甲基-l，3-丁二烯和2-丁炔               B．1，3-戊二烯和2-丁炔
    C．2，3-二甲基-1，3-戊二烯和乙炔            D．2，3-二甲基-l，3-丁二烯和丙炔
    （2）顺丁橡胶是以1，3-丁二烯为原料，在催化剂存在的条件下发生聚合反应，该反应的化学方程式为nCH2=CH-CH=CH2$\stackrel{催化剂}{→}$．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．某饱和一元醇 8g 与足量金属钠反应产生氢气 2.8L（标准状况）．该醇可能是（　　）
    A．甲醇B．乙醇C．丙醇D．丁醇

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．有4种无色物质：
    ①乙烯[CH2═CH2]、②己烷[CH3（CH2）4CH3]、③苯（   ）、④甲苯（），
    符合下列各题要求的分别是：
    （1）不能与溴水和酸性KMnO4溶液发生化学反应，但在铁屑作用下能与液溴反应的是③（写编号，下同），生成的有机物名称是溴苯，反应的化学方程式为．此反应属于取代反应．
    （2）能与溴水和酸性KMnO4溶液都发生化学反应的是①，与溴水反应的化学方程式是CH2═CH2+Br2→CH2BrCH2Br，此反应属于加成反应．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    7．氢化钙（CaH2）固体是登山运动员常用的能源提供剂．氢化钙要密封保存，一旦接触到水就发生反应生成氢氧化钙和氢气．氢化钙通常用氢气与金属钙加热制取，图是模拟制取装置：

    （1）装置B的作用是除去氢气中的水蒸气；装置D的作用是防止空气中的水蒸气进入C装置；
    （2）利用图实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后装入药品；打开分液漏斗活塞，②①④③（请按正确的顺序填入下列步骤的序号）．
    ①加热反应一段时间       ②收集气体并检验其纯度
    ③关闭分液漏斗活塞       ④停止加热，充分冷却
    （3）为了确认进入装置C的氢气已经干燥，应在B、C之间再接一装置，该装置中加入的试剂是：无水硫酸铜．
    （4）甲同学设计一个实验，测定上述实验中得到的氢化钙的纯度（杂质中不含钙元素．请完善下列实验步骤：
    ①样品称量；②加入Na2CO3溶液（填化学式），搅拌、过滤；③洗涤（填操作名称）；④烘干（填操作名称）； ⑤称量碳酸钙．
    （5）乙同学利用注射器测量氢化钙和水反应氢气体积的方法，测定上述实验中得到的氢化钙的纯度．他称取46mg 所制得的氢化钙样品，记录开始时注射器活栓停留在10.00mL刻度处，反应结束后充分冷却，活栓最终停留在57.04mL刻度处（上述气体体积均在标准状况下测定）．试通过计算求样品中氢化钙的纯度：91.30%．
    （6）请你再设计一种氢化钙纯度的测定方法：称取一定量的样品（m1g），加入盐酸溶液至不再冒气泡，然后将溶液蒸发得到氯化钙固体（m2g），根据m1、m2即可得到氢化钙的纯度．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    17．用石墨电极电解饱和食盐水500mL，一段时间后在阴阳两极共产生气体112mL．若食盐水体积不变，此时溶液的pH=12．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    4．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　）
    A．将1molCl2通入到水中，则N（HClO）+N（Cl-）+N（ClO-）=2NA
    B．常温常压下，3.0g含甲醛（HCHO）的冰醋酸中含有的原子总数为0.4NA
    C．标准状况下，2.24L的苯中含有的σ键数为1.2NA
    D．将CO2通过Na2O2使其增重a克时，反应中转移电子数为$\frac{a{N}_{A}}{14}$

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    1．下列各组有机物中，无论以何种比例混合，只要二者物质的量之和不变，完全燃烧时消耗O2的物质的量和生成H2O的物质的量保持不变的是（　　）
    A．乙烯、丙烯酸（CH2=CH-COOH）B．乙酸、甲醛（HCHO）
    C．甲烷、乙二醇（HOCH2CH2OH）D．乙烷、乙醇

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    2．关于含正离子N5+的化合物N5AsF6，下列叙述中错误的是（　　）
    A．N5+共有34个核外电子B．N5+中氮原子间以离子键结合
    C．化合物N5AsF6中AS的化合价为+5价D．化合物N5AsF6为离子化合物

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案