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    4．明矾石的主要成分为K2SO4•Al2（SO4）3•2Al2O3•6H2O，此外还含有少量Fe2O3杂质．某校研究小组利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下：

    （1）“焙烧”过程中反应的化学方程式为
    □Al2（SO4）3+□S=□Al2O3+□9SO2↑．
    （2）分离溶液和废渣的操作是过滤，“溶解”时反应的离子方程式为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O．
    （3）“调节pH”时反应的离子方程式为：H++OH-=H2O、AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓．
    （4）“母液”中可回收的物质是K2SO4、Na2SO4．
    （5）若“焙烧”过程中恰好消耗48g硫黄，则理论上最终可得到468 g氢氧化铝．

    分析 焙烧炉中发生反应的化学方程式为2Al2（SO4）3+3S$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Al2O3+9SO2，故生成炉气中含二氧化硫，熟料中含氧化铝、氧化铁、硫酸钾等，加入氢氧化钠和水，氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，氧化铁不反应，过滤，滤渣中含氧化铁，滤液中含偏铝酸钠和硫酸钾、氢氧化钠等；用硫酸调节pH，得到氢氧化铝沉淀和硫酸钠、硫酸钾，过滤得母液中含硫酸钾、硫酸钠溶质．
    （1）根据元素守恒和得失电子守恒，硫酸铝和硫单质发生的是氧化还原反应，氧化产物和含有产物为二氧化硫，可知焙烧炉中发生反应的化学方程式为2Al2（SO4）3+3S$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Al2O3+9SO2；
    （2）分离溶液和废渣的操作用过滤，氢氧化钠与氧化铝反应生成偏铝酸钠和水；
    （3）硫酸分别与氢氧化钠、偏铝酸钠反应；
    （4）“母液”中含有硫酸盐；
    （5）依据化学方程式中定量关系确定明矾石的主要成分为K2SO4•Al2（SO4）3•2Al2O3•6H2O物质的量，结合铝元素守恒计算得到氢氧化铝的理论值．

    解答 解：根据元素守恒和得失电子守恒，硫酸铝和硫单质发生的是氧化还原反应，氧化产物和含有产物为二氧化硫，可知焙烧炉中发生反应，故生成炉气中含二氧化硫，熟料中含氧化铝、氧化铁、硫酸钾等，加入氢氧化钠和水，氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，氧化铁不反应，过滤，滤渣中含氧化铁，滤液中含偏铝酸钠和硫酸钾、氢氧化钠等；用硫酸调节pH，得到氢氧化铝沉淀和硫酸钠、硫酸钾，过滤得母液中含硫酸钾、硫酸钠溶质，
    （1）硫酸铝和硫单质发生的是氧化还原反应，氧化产物和含有产物为二氧化硫，反应中硫元素化合价由Al2（SO4）3中S元素的+6价降低，单质硫中S的化合价升高，令产物中S的化合价为+x价，根据得失电子守恒可知6（6-x）=3（x-0），则x=4，所以生成产物为SO2，则反应的化学方程式为2Al2（SO4）3+3S$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Al2O3+9SO2，
    故答案为：2；3；2；9SO2；
    （2）分离溶液和废渣的操作用过滤，氢氧化钠与氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，
    故答案为：过滤；Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；
    （3）调节pH生成沉淀，硫酸分别与氢氧化钠、偏铝酸钠反应，反应的离子方程式为H++OH-=H2O、AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓，
    故答案为：H++OH-=H2O、AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓；
    （4）根据流程分析可知“母液”中含有硫酸盐中含有K2SO4、Na2SO4，都可回收利用，
    故答案为：K2SO4、Na2SO4；
    （5）2Al2（SO4）3+3S$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Al2O3+9SO2，依据铝元素守恒计算，若“焙烧”过程中恰好消耗48g硫黄物质的量=$\frac{48g}{32g/mol}$=1.5mol，反应的2Al2（SO4）3物质的量为1mol，K2SO4•Al2（SO4）3•2Al2O3•6H2O物质的量为1mol，
    K2SO4•Al2（SO4）3•2Al2O3•6H2O～6Al（OH）3，
      1                           6×78
    1mol                              m 
    则理论上最终可得到m=468g
    故答案为：468．

    点评 本题考查制备实验方案的设计，为高频考点，把握制备流程中的反应、混合物分离提纯方法为解答的关键，注意离子反应、氧化还原反应及离子检验的综合应用，侧重分析、实验能力的考查，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    18．原油价格的下跌，加剧能源的过度开采，因此更要开展汽油的有机合成的研究．以下是一种合成汽油的路线：

    已知：R-CH2-CHO+R1-CH2-CHO$\stackrel{NaOH溶液}{→}$
    2R-CH2-Cl+2Na$\stackrel{一定条件}{→}$R-CH2-CH2-R+2NaCl
    CH3-CH=CH2+H-Cl$\stackrel{一定条件}{→}$
    （1）在反应①-⑥中，属于加成反应的是①③⑤．（填序号）
    （2）C中官能团名称为醛基、羟基，E的名称为2-甲基-1-丙醇．
    （3）写出下列反应方程式：E→F；H→G．
    （4）H也能与NaOH溶液反应，其反应方程式：．
    （5）D的核磁共振氢谱有3组吸收峰．

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    19．下列对于硝酸的认识，不正确的是（　　）
    A．浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性B．铜与硝酸的反应属于置换反应
    C．硝酸可氧化Fe2+D．可用铁或铝制品盛装浓硝酸

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    16．反应2NO+O2=2NO2，不能使该反应的反应速率增大的是（　　）
    A．及时分离出NO2气体B．适当升高温度
    C．增大O2的浓度D．选择高效催化剂．

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    3．下列说法正确的是（　　）
    A．漂白粉密封保存，因为潮湿条件下易于CO2反应
    B．光导纤维是将太阳能直接转化为电能的常见材料
    C．用氢氟酸蚀刻玻璃和用FeCl3溶液蚀刻铜值线路板，均属于氧化还原反应
    D．家用消毒柜中通过高压放电使空气产生少量臭氧，这一过程属于物理变化

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    9．氮的氧化物（如NO2、NO4、N2O5等）应用很广，在一定条件下可以相互转化．
    （l）从N2O5可通过电解或臭氧氧化N2O4的方法制备．电解装置如图1所示（隔膜用于阻止水分子通过），其阳极反应式为N2O4+2HNO3-2e-═2N2O5+2H+．

    己知：2NO（g）+O2（g）═2NO2（g）△H1
    NO（g）+O3（g）═NO2（g）+O2（g）△H2
    2NO2（g）?N2O4（g）△H3
    2N2O5（g）═4NO2（g）+O2（g）△H4
    则反应N2O4（g）+O3（g）═N2O5（g）+O2（g）的△H=△H=△H2-$\frac{1}{2}$△H1-△H3-$\frac{1}{2}$△H4．
    （2）从N2O5在一定条件下发生分解：2N2O5（g）═4NO2（g）+O2（g）．某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表：
    t/min0.001.002.003.004.005.00
    c（N2O5）/mol/L1.000.710.500.350.250.17
    设反应开始时体系压强为P0，第2.00min时体系压强为p，则p：p0=1.75；
    1.00～3.00min内，O2的平均反应速率为0.090mol•L-1•min-1．
    （3）从N2O4与NO2之间存在反应N2O4?2NO2（g）．将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率[a（N2O4）]随温度变化如图1所示．
    ①图中a点对应温度下，已知N2O4的起始压强p0为108kPa，列式计算该温度下反应的平衡常数Kp=115.2（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）．
    ②由图推测N2O4（g）?2NO2（g）是吸热反应还是放热反应，说明理由吸热反应，温度升高，α（N2O4）增加，说明平衡右移，若要提高N2O4转化率，除改变反应温度外，其他措施有减小体系压强、移出NO2（要求写出两条）．
    ③对于反应N2O4（g）?2NO2（g），在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与自身压强间存在关系：v（N2O4）=k1•p（N2O4），v（NO2）=k2[p（NO2）]2．其中，kl、k2是与反应及温度有关的常数．相应的速率一压强关系如图所示：一定温度下，kl、k2与平衡常数Kp的关系是kl=$\frac{1}{2}$K2．Kp，在图标出的点中，指出能表示反应达到平衡状态的点并说明理由B点与D点，满足平衡条件υ（NO2）=2υ（N2O4）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．N2（g） 与H2（g） 在铁催化剂表面经历如下过程生成NH3（g）：下列说法正确的是（　　）
    A．Ⅰ中破坏的均为极性键B．Ⅳ中NH2与H2生成NH3
    C．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为放热过程D．N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＞0

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    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    13．下列物质属于同分异构体的一组是（　　）
    A．麦芽糖和蔗糖B．与 CH3-CH2-CH2-CH3 与
    C．C2H6与C3H8D．O2与O3

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．某温度下，关于pH相等的盐酸和醋酸溶液（两溶液的OH-浓度也相等），下列说法正确的是（　　）
    A．c（HCl）＞c（CH3COOH）
    B．c（Cl-）=c（CH3COO-）
    C．等体积的盐酸和醋酸溶液分别与足量的Zn完全反应，盐酸产生的H2多
    D．用同浓度的NaOH溶液分别与等体积的盐酸和醋酸溶液恰好反应完全，盐酸消耗的NaOH溶液体积多

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