练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    19．高纯度氧化铝有广泛的用途，某研究小组研究用以下流程制取高纯度氧化铝：

    （1）“除杂”操作是加入H2O2后，然后用氨水调节溶液的pH约为8.0，以除去硫酸铵溶液中少量的Fe2+．
    ①酸性溶液中Fe2+与H2O2反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
    ②过滤操作中所得到滤渣主要成分的化学式为Fe（OH）3；
    （2）检验上述流程中“过滤”后杂质是否除尽的实验方法取少量过滤后溶液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，若溶液未变红色，说明杂质已经除尽．
    （3）配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化的目的是抑制（防止）Al3+水解．
    （4）“结晶”操作中，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层晶体即停止加热，然后冷却结晶，得到铵明矾晶体（含结晶水），母液不能蒸干的原因是减少可溶性杂质的析出及Al3+水解，防止晶体失去结晶水，避免可溶性杂质结晶析出．
    （5）铵明矾晶体的化学式为NH4Al（SO4）2•12H2O，在0.1mol/L铵明矾的水溶液中，c（NH4+）、c（Al3+）、c（SO42-）三种离子浓度由大到小的顺序为c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（Al3+）．

    分析 由工艺流程可知，加入过氧化氢将溶液中Fe2+氧化为Fe3+，加入氨水调节溶液PH值，Fe3+使转化为Fe（OH）3，过滤后滤液主要含硫酸铵，再将硫酸铵和硫酸铝溶液混合反应，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等最终得到硫酸铝铵晶体，硫酸铝铵晶体热分解得到氧化铝．
    （1）①酸性溶液中Fe2+与H2O2反应，过氧化氢具有氧化性氧化亚铁离子为铁离子，结合电荷守恒和原子守恒配平书写；
    ②H2O2溶液具有强氧化性，可以氧化亚铁离子生成铁离子，铁离子在氨水存在的条件下生成氢氧化铁红褐色沉淀；
    （2）由工艺流程可知，加入过氧化氢将溶液中Fe2+氧化为Fe3+，加入氨水调节溶液PH值，Fe3+使转化为Fe（OH）3，过滤后的滤液中可能含有Fe3+，用KSCN溶液检验是否含有Fe3+；
    （3）铝离子在溶液中能够发生水解生成氢氧化铝；
    （4）蒸干会析出可溶性杂质的析出，且Al3+水解程度增大，防止晶体失去结晶水，避免可溶性杂质结晶析出；
    （5）根据题中所给的化学式，利用铵根和铝离子水解进行解答即可．

    解答 解：（1）①酸性溶液中Fe2+与H2O2反应，过氧化氢具有氧化性氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，
    故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
    ②H2O2溶液具有强氧化性，可以氧化亚铁离子生成铁离子，铁离子在氨水存在的条件下生成氢氧化铁红褐色沉淀，反应的离子方程式：2Fe2++H2O2+4NH3•H2O=2Fe（OH）3↓+4NH4+，过滤操作中所得到滤渣主要成分氢氧化铁，
    故答案为：Fe（OH）3；
    （2）由工艺流程可知，加入过氧化氢将溶液中Fe2+氧化为Fe3+，加入氨水调节溶液PH值，Fe3+使转化为Fe（OH）3，过滤后的滤液中可能含有Fe3+，取少许滤液于试管中，加几滴KSCN溶液，若溶液不变红色，则杂质已除尽，
    故答案为：取少许滤液于试管中，加几滴KSCN溶液，若溶液不变红色，则杂质已除尽；
    （3）由于铝离子在溶液中能够发生水解生成氢氧化铝，所以加入硫酸酸化，抑制了铝离子的水解，
    故答案为：抑制Al3+水解；
    （4）由于蒸干会析出可溶性杂质的析出，且Al3+水解程度增大，防止晶体失去结晶水，避免可溶性杂质结晶析出，所以母液不能蒸干，
    故答案为：减少可溶性杂质的析出及Al3+水解，防止晶体失去结晶水，避免可溶性杂质结晶析出；
    （5）铵明矾晶体的化学式为NH4Al（SO4）2•12H2O，在0.1mol/L铵明矾的水溶液中，未水解前，c（Al3+）=c（NH4+）=0.1mol/L，由于铵根和铝离子均水解，水解结合水电离出的氢氧根，故水解后浓度均小于0.1mol/L，c（Al3+）＜c（NH4+），c（SO42-）=0.2mol/L，离子浓度为，c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（Al3+），
    故答案为：c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（Al3+）．

    点评 本题考查工艺流程、离子检验、盐类水解、对条件的控制选择、物质的分离提纯等，理解工艺流程原理是解题的关键，是对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力，题目难度中等．

    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

    16．下列物质的转化或分离是用哪种方法实现的，请将所选方法的字母代号填入横线上
    A 干馏     B  萃取    C 蒸馏
    ①将海水淡化C
    ②将煤转化为焦炉气、煤焦油、焦炭等A
    ③溴水中，加入四氯化碳．B．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    17．I．某课外小组的同学用下图甲所示的装置制取乙酸乙酯，他们在试管A中按顺序加入碎瓷片、乙醇、浓硫酸和乙酸，然后加热制取．请回答：

    （1）小试管B中的液体是饱和碳酸钠溶液．
    （2）小试管B中的导管不能伸入到液面下，原因是防止倒吸．
    （3）装置中有一个明显错误，改正后才能制取．此错误是试管B口用了橡皮塞．
    Ⅱ．小组用该装置加入乙醇和浓硫酸制取乙烯．小组同学分析：因装置有缺陷必有SO2生成．为确认所制气体中有乙烯和SO2，他们设计实验：将生成的气体通入图乙装置．试回答下列问题．
    （4）如图乙所示①②③④装置盛放的试剂是（将下列有关试剂的编号填入空格内）．
    ①A；②B；③A；④D
    A．品红溶液   B．NaOH溶液   C．浓硫酸    D．酸性高锰酸钾溶液
    （5）装置①中的现象是品红溶液褪色
    （6）使用装置③的目的是验证二氧化硫已除净
    （7）确认含有乙烯的现象是装置③中品红溶液不褪色，装置④高锰酸钾酸性溶液褪色
    （8）实验中，在生成乙烯前有一种副产有机物，结构简式为C2H5-O-C2H5．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    7．关于盐类水解，下列叙述不正确的是（　　）
    A．是中和反应的逆反应
    B．水的电离平衡被破坏
    C．盐类水解破坏盐的电离平衡
    D．配制硫酸铜溶液时，加入适量的硫酸，是为了抑制硫酸铜的水解

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    14．X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大．请回答下列问题：
    （1）X、Y的元素符号依次为S、C；
    （2）XZ2与YZ2分子的立体结构分别是V形和直线形，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是SO2（写分子式），理由是CO2是非极性分子，SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶规则”，SO2在H2O中的溶解度较大；
    （3）Q的元素符号是Cr，它属于第四周期，它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，在形成化合物时它的最高化合价为+6；
    （4）用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键F-H…F、F-H…O；O-H…F、O-H…O．
    （5）YZ2在固态时为分子晶体，1mol YZ2中含σ键2mol，π键2mol．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    4．一定温度下，向一个容积为2L的真空密闭容器中（事先装入催化剂）通入1mol N2和3mol H2，发生下列反应：N2+3H2$?_{催化剂}^{高温、高压}$2NH3．3min后测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍，在此时间内v（H2）是（　　）
    A．0.2 mol/（L•min）B．0.6 mol/（L•min）C．0.1 mol/（L•min）D．0.3 mol/（L•min）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．能够证明乙醇分子（C2H6O） 组成的最充分的理由是（　　）
    A．23g乙醇与足量的金属钠反应，可以放出0.25mol 氢气
    B．1mol 乙醇充分燃烧生成2mol CO2 和3mol H2O，消耗3mol O2
    C．乙醇的沸点高于乙烷
    D．1mol 乙醇氧化后生成1mol 乙醛

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    8．下列实验或方案正确的是（　　）
    A．在漂白粉中滴入70%的硫酸，立即产生黄绿色气体，说明硫酸具有氧化性
    B．久置的酚酞试液有白色沉淀（未变质），加入少量酒精，沉淀消失，再将该溶液滴入NaOH溶液，变红，说明酚酞易溶于酒精
    C．在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热，向水解后的溶液中加入新制Cu（OH）2浊液并加热，无红色沉淀，说明淀粉未水解
    D．检验蔗糖水解产物具有还原性：在蔗糖水解后的溶液中先加入适量稀NaOH溶液中和，再加入新制的银氨溶液

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    9．写出下列反应中类型
    ①消去反应
    ②取代反应
    ③加成反应
    ④取代反应
    （ 式中的R为 CH3（CH2）15CH2-）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案