分析 向镁铝合金中加入足量氢氧化钠溶液,发生反应:2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,镁不反应,固体A为Mg,采用过滤的方法进行分离,向滤液中通入二氧化碳,发生反应:NaAlO2+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+NaHCO3,再通过过量进行分离,固体B为氢氧化铝,氢氧化铝与硫酸反应得到硫酸铝溶液,再经过蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥得到硫酸铝晶体;
(1)Al和氢氧化钠溶液生成可溶性的偏铝酸钠,镁不反应;
(2)从溶液中获得晶体,需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作;
(3)用乙醇洗涤,可以减少晶体的溶解,有利于晶体的干燥;
(4)Al的质量为9g-4.95g=4.05g,设硫酸铝晶体化学式为:Al2(SO4)3.nH2O,根据Al元素守恒计算硫酸铝晶体的物质的量,再计算硫酸铝晶体的相对分子质量,进而计算n的值,确定化学式;
(5)根据(4)中计算可知,晶体中结晶水的质量分数,低温加热,首先失去结晶水,高温下,最终硫酸铝分解,根据失重%计算判断各阶段分解产物,再书写化学方程式.
解答 解:(1)Al和氢氧化钠溶液生成可溶性的偏铝酸钠与氢气,镁不反应,反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,由上述分析可知,固体B为Al(OH)3,
故答案为:2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑;Al(OH)3;
(2)从溶液中获得晶体,需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作,
故答案为:冷却结晶;过滤;
(3)用乙醇洗涤,可以减少晶体的溶解,有利于晶体的干燥,
故答案为:可以减少晶体的溶解,有利于晶体的干燥;
(4)Al的质量为9g-4.95g=4.05g,其物质的量为$\frac{4.05g}{27g/mol}$=0.15mol,设硫酸铝晶体化学式为:Al2(SO4)3.nH2O,根据Al元素守恒,硫酸铝晶体的物质的量为$\frac{0.15mol}{2}$=0.075mol,故硫酸铝晶体的相对分子质量为$\frac{49.95}{0.075}$=666,则54+96×3+18n=666,解得n=18,故该硫酸铝晶体的化学式为:Al2(SO4)3.18H2O,
故答案为:Al2(SO4)3.18H2O;
(5)晶体中结晶水的含量为$\frac{18×18}{666}$=48.65%,故第二阶段完全失去结晶水,得到物质为Al2(SO4)3,第一阶段失去部分结晶水,失去结晶水数目为$\frac{666×40.54%}{18}$=15,故第一阶段得到的物质为Al2(SO4)3.3H2O,
第三阶段剩余物质的相对分子质量为666×(1-84.68%)=102,应是Al2O3,故硫酸铝反应生成氧化铝与三氧化硫,反应方程式为:Al2(SO4)3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3SO3↑,
故答案为:Al2(SO4)3.3H2O;Al2(SO4)3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3SO3↑.
点评 本题考查实验制备方案、物质分离提纯、方案分析评价、物质组成测定等,是对学生综合能力的考查,注意(5)中充分利用硫酸铝晶体相对分子质量进行计算解答,难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:实验题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸溶液润洗2~3次 | |
B. | 开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失 | |
C. | 盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2~3次 | |
D. | 锥形瓶内溶液颜色由黄色变橙色,立即记下滴定管内液面所在刻度 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度(20℃)/g•cm-3 | 溶解性 |
苯 | 5.5 | 80 | 0.88 | 微溶于水 |
硝基苯 | 5.7 | 210.9 | 1.205 | 难溶于水 |
1,3二硝基苯 | 89 | 301 | 1.57 | 微溶于水 |
浓硝酸 | - | 83 | 1.4 | 易溶于水 |
浓硫酸 | - | 338 | 1.84 | 易溶于水 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
物质 | 熔点/0C | 沸点/0C |
1-丁醇 | -89.5 | 117.3 |
1-溴丁烷 | -112.4 | 101.6 |
丁醚 | -95.3 | 142.4 |
1-丁烯 | -185.3 | -6.5 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
名称 | 相对分子质量 | 熔点或沸点(℃) | 水 |
水杨酸 | 138 | 158(熔点) | 微溶 |
醋酸酐 | 102 | 139.4(沸点) | 易水解 |
乙酰水杨酸 | 180 | 135(熔点) | 微溶 |
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