精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
(2009?中山模拟)某化学兴趣小组用含铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO4?7H2O)和胆矾晶体(CuSO4?5H2O),以探索工业废料的再利用.其实验方案如图:

试回答下列问题:
(1)写出滤液A转化为沉淀D的离子方程式
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-

(2)由滤液A制AlCl3溶液的途径有I和II两条,你认为合理的是途径
(填“I”或“II”),理由是
因为滤液A是偏铝酸钠和氢氧化钠溶液,按途径I直接向A中加入盐酸得到的AlCl3溶液中含有大量的氯化钠杂质;按途径II通入二氧化碳气体,得Al(OH)3沉淀,将Al(OH)3溶解于盐酸中得到的是纯净的AlCl3溶液
因为滤液A是偏铝酸钠和氢氧化钠溶液,按途径I直接向A中加入盐酸得到的AlCl3溶液中含有大量的氯化钠杂质;按途径II通入二氧化碳气体,得Al(OH)3沉淀,将Al(OH)3溶解于盐酸中得到的是纯净的AlCl3溶液

(3)从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是(不考虑E中的溶质被氧化这一因素):
蒸发浓缩、冷却结晶
蒸发浓缩、冷却结晶

(4)H2O2是一种绿色氧化剂,应用十分广泛,在滤渣F中加入稀硫酸和H2O2来制备胆矾晶体是一种绿色工艺,该反应的总的化学方程式为
Cu+H2SO4+3H2O+H2O2=CuSO4?5H2O
Cu+H2SO4+3H2O+H2O2=CuSO4?5H2O

(5)有同学提出可将方案中最初溶解合金的烧碱改用盐酸,重新设计方案,也能制得三种物质,你认为后者的方案是否合理?
不合理
不合理
.理由是
因为该方案操作步骤多、时间长,消耗试剂量大
因为该方案操作步骤多、时间长,消耗试剂量大
分析:(1)根据所发生的反应来确定溶液的组成情况,并书写发生的反应;
(2)根据反应所得产物的组成来选择合适的制取方案;
(3)根据溶液来得到晶体来分析实验操作;
(4)根据铜、稀硫酸、双氧水的性质来判断反应的发生,并结合质量守恒定律写出该反应的化学方程式;
(5)根据实验中的酸和碱的量的情况来对比回答.
解答:解:(1)铝、铁、铜的合金中只有金属铝可以和强碱反应生成偏铝酸钠和氢气,所以滤液A的成分是偏铝酸钠,可以和过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠,实质为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
故答案为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
(2)偏铝酸钠和过量的盐酸反应生成氯化铝和氯化钠的混合物,而向偏铝酸钠中通入足量的二氧化碳,会得到纯净的氢氧化铝沉淀,再用盐酸溶解,所得溶液的成分只有氯化铝,
故答案为:Ⅱ;因为滤液A是偏铝酸钠和氢氧化钠溶液,按途径I直接向A中加入盐酸得到的AlCl3溶液中含有大量的氯化钠杂质;按途径II通入二氧化碳气体,得Al(OH)3沉淀,将Al(OH)3溶解于盐酸中得到的是纯净的AlCl3溶液;
(3)将混合液来制备绿矾时应先将溶液加热浓缩、然后冷却结晶,即可得到绿矾,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;
(4)铜不能和稀硫酸反应,贴可以和硫酸反应,所以滤渣F是金属铜,Cu中加入稀硫酸和H2O2可以制备胆矾晶体,反应方程式为:Cu+H2SO4+3H2O+H2O2=CuSO4?5H2O,故答案为:Cu+H2SO4+3H2O+H2O2=CuSO4?5H2O;
(5)在实验方案一中,酸的量的控制上没有过高的要求,只需过量即可,但是方案二中,需要的是适量的酸,这很难控,故答案为:不合理;因为该方案操作步骤多、时间长,消耗试剂量大.
点评:本题是对物质的分离和提纯知识点的考查,题目难度不是很大,可以根据所学的知识进行.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

(2009?中山模拟)某合作学习小组讨论辨析以下说法:①粗盐和酸雨都是混合物;②沼气和水煤气都是可再生能源;③冰和干冰既是纯净物又是化合物;④普钙和过磷酸钙是同一种物质;⑤盐酸和食醋既是化合物又是酸;⑥纯碱和熟石灰都是碱;⑦豆浆和雾都是胶体.上述说法正确的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2009?中山模拟)工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:

(1)某温度下体积为200L的氨合成塔中,测得如下数据:
时间(h)浓度(mol/L) 0 1 2 3 4
N2 1.500 1.400 1.200 C1 C1
H2 4.500 4.200 3.600 C2 C2
NH3 0 0.200 0.600 C3 C3
根据表中数据计算0~2小时内N2的平均反应速率
0.15
0.15
mol?L-1?h-1
若起始时与平衡时的压强之比为a,则N2的转化率为
2(1-
1
a
2(1-
1
a
(用含a的代数式表示)
(2)希腊阿里斯多德大学的 George Marnellos 和 Michael Stoukides,发明了一种合成氨的新方法(Science,2,Oct.1998,p98),在常压下,把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池,利用能通过氢离子的多孔陶瓷固体作电解质,氢气和氮气在电极上合成了氨,转化率达到78%,试写出电解池阴极的电极反应式
N2+6H++6e-═2NH3
N2+6H++6e-═2NH3

(3)氨气和氧气从145℃就开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图):
4NH3+5O2?4NO+6H2O  K1=1×1053(900℃)
4NH3+3O2?2N2+6H2O   K2=1×1067(900℃)温度较低时以生成
N2
N2
为主,温度高于900℃时,NO产率下降的原因
生成NO的反应为放热反应,升高温度转化率下降
生成NO的反应为放热反应,升高温度转化率下降
.吸收塔中需要补充空气的原因
进一步与NO反应生成硝酸
进一步与NO反应生成硝酸

(4)尾气处理时小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂,此法运行费用低,吸收效果好,不产生二次污染,吸收后尾气中NOx的去除率高达99.95%.其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸,亚硝酸再与尿素反应生成CO2和N2请写出有关反应化学方程式
NO+NO2+H2O=2HNO2
NO+NO2+H2O=2HNO2
CO(NH22+2HNO2=CO2+2N2+3H2O
CO(NH22+2HNO2=CO2+2N2+3H2O

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

(2009?中山模拟)己知羰基化合物与饱和NaHSO3溶液可以发生以下反应:

(1)羰基化合物和饱和NaHSO3的反应速率如下:
羰基化合物 CH3CHO CH3COCH3 C2H5COCH3 CH3CH2CH2COCH3
产率(1小时内) 88.7 56.2 36.4 23.4
羰基化合物 (CH32CHCOCH3 (CH33CCOCH3 C2H5COC2H5 C6H5COCH3
产率(1小时内) 12.3 5.6 2 1
可见,取代基对羰基化合物和NaHSO3反应的影响有(写出3条即可)
醛比酮容易发生该反应;
醛比酮容易发生该反应;

苯基酮极难发生该反应;
苯基酮极难发生该反应;

羰基所连的碳上氢原子越少或取代基越多或取代基的碳原子数越多,越难反应;
羰基所连的碳上氢原子越少或取代基越多或取代基的碳原子数越多,越难反应;

(2)利用以上可逆反应可以分离醛和酮的混合物,请写出能使醛与NaHSO3生成的沉淀重新溶解的试剂的化学式
HCl、NaOH
HCl、NaOH
(写出2种,属于不同类别的物质)
(3)检验甲基酮(RCOCH3)通常用到下列2步反应来生成难溶于水的氯仿.
(CH32CHCOCH3
Cl2NaOH
(CH32CHCOCCl3
NaOH
A+HCCl3
①写出第一步反应的化学方程式
(CH32CHCOCH3+3Cl2+3NaOH→(CH32CHCOCCl3+3NaCl+3H2O
(CH32CHCOCH3+3Cl2+3NaOH→(CH32CHCOCCl3+3NaCl+3H2O

②写出A的结构简式
(CH32CHCOONa
(CH32CHCOONa

(4)苯甲醛与在浓NaOH溶液反应生成苯甲酸钠和苯甲醇,此反应的类型是
氧化还原反应
氧化还原反应
;分离该反应产物的操作名称是
萃取(或蒸馏)
萃取(或蒸馏)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

(2009?中山模拟)有 Fe3+﹑Fe2+﹑NO3-﹑NH4+﹑H+和H2O六种微粒,分别属于一个氧化还原反应中的反应物和生成物,下列叙述错误的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

(2009?中山模拟)材料是人类赖以生存的重要物质基础.下列有关材料的说法中正确是(  )

查看答案和解析>>

同步练习册答案