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1.聚合氯化鋁是新型、高效絮凝劑和凈水劑,其單體是液態堿式氯化鋁[Al2(OH)nCl6-n].工業上常采用鋁鹽溶液部分水解制備堿式氯化鋁,其工藝流程如下:

已知:高嶺土:Al2O3(25%~34%)、SiO2(40%~50%)、Fe2O3(0.5%~3.0%)及少量雜質和水.Al3+以氫氧化物形式完全沉淀時,溶液的pH為5.2.根據流程圖回答下列問題:
(1)寫出溶解過程中反應的離子方程式Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O.
(2)加適量鋁粉的主要目的是除去溶液中的鐵元素.
(3)溶液的pH需控制在4.2~4.5的原因是pH超過4.5,Al3+會形成Al(OH)3沉淀,pH低于4.2,Al3+水解程度很小,很難形成液態堿式氯化鋁[Al2(OH)nCl6-n].
(4)“蒸發濃縮”需保持溫度在90~100℃,控制該溫度的操作名稱是水浴加熱,寫出該過程反應的化學方程式2AlCl3+nH2O═Al2(OH)nCl6-n+nHCl.

分析 加入鹽酸,二氧化硅不反應,Al2O3、Fe2O3與鹽酸反應生成氯化鋁、氯化鐵,加入適量鋁粉,過濾,除去溶液中的鐵離子,在濾液中加入適量碳酸鈣調節pH在4.2~4.5,將溶液蒸發濃縮,可得到[Al2(OH)nCl6-n],以此解答該題.

解答 解:加入鹽酸,二氧化硅不反應,Al2O3、Fe2O3與鹽酸反應生成氯化鋁、氯化鐵,加入適量鋁粉,過濾,除去溶液中的鐵離子,在濾液中加入適量碳酸鈣調節pH在4.2~4.5,將溶液蒸發濃縮,可得到[Al2(OH)nCl6-n],
(1)“溶解”過程反應的離子方程式有 Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,故答案為:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
(2)鋁可與鐵離子反應生成亞鐵離子,鋁與亞鐵離子反應置換出鐵,加入鋁粉最主要作用是:除去溶液中的鐵元素,故答案為:除去溶液中的鐵元素;
(3)將濾液3的pH調至4.2~4.5,利用水解反應得到液體聚合氯化鋁,防止生成氫氧化鋁沉淀,實驗時pH超過4.5,Al3+會形成Al(OH)3沉淀;pH低于4.2,Al3+水解程度很小,很難形成液態堿式氯化鋁[Al2(OH)nCl6-n],
故答案為:pH超過4.5,Al3+會形成Al(OH)3沉淀;pH低于4.2,Al3+水解程度很小,很難形成液態堿式氯化鋁[Al2(OH)nCl6-n];
(4)控制該溫度在一定范圍之間,可水浴加熱,氯化鋁水解生成Al2(OH)nCl6-n,反應的化學方程式為2AlCl3+nH2O═Al2(OH)nCl6-n+nHCl,
故答案為:水浴加熱;2AlCl3+nH2O═Al2(OH)nCl6-n+nHCl.

點評 本題考查了物質制備方法和實驗探究,為高頻考點,掌握實驗基本操作和理解實驗原理是解題關鍵,題目難度中等,需要學生具備扎實的基礎,難度中等.

練習冊系列答案
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4.已知某溶液中存在較多的H+、SO42-、NO3-,則溶液中還可能大量存在的離子組是(  )
A.Al3+、ClO-、Cl-B.Na+、NH4+、Cl-C.Mg2+、Cl-、Fe2+D.Mg2+、Ba2+、Br-

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

5.如右圖所示,集氣瓶 內充滿某混合氣體,置于光亮處,將滴管內的水擠入集氣瓶后,燒杯中的水會進入集氣瓶,集氣瓶內氣體是(  )
①CO、O2  ②Cl2、NH3 ③NO2、O2  ④N2、H2
A.①②B.②④C.②③D.③④

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

2.生物學家研究發現白蟻信息素有: (2,4-二甲基-1-庚烯), (3,7-二甲基-1-辛烯),家蠶的性信息素為:CH3(CH23CH=CH-CH=CH(CH23CH3.下列說法正確的是(  )
A.以上三種信息素互為同系物
B.以上三種信息素均能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.2,4-二甲基-1-庚烯與3,7-二甲基-1-辛烯互為同分異構體
D.家蠶的性信息素與1molBr2加成產物只有一種

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

9.已知第六周期稀有氣體的原子序數是86,則第82號元素在周期表中的位置為第六周期、ⅣA族.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

6.次硫酸氫鈉甲醛(NaHSO2•HCHO•2H2O)俗稱吊白塊,不穩定,120℃時會分解,在印染、醫藥以及原子能工業中有廣泛應用.以Na2SO3、SO2、HCHO和鋅粉為原料制備次硫酸氫鈉甲醛的實驗步驟如圖:
步驟1:在三頸燒瓶中加入一定量Na2SO3和水,攪拌溶解,緩慢通入SO2,至溶液pH 約為4,制得NaHSO3溶液.
步驟2:將裝置A 中導氣管換成橡皮塞.向燒瓶中加入稍過量的鋅粉和一定量甲醛溶液,在80~90℃下,反應約3h,冷卻至室溫,抽濾;
步驟3:將濾液真空蒸發濃縮,冷卻結晶.
(1)裝置B 的燒杯中應加入的溶液是氫氧化鈉溶液;冷凝管中冷卻水從a(填“a”或“b”)口進水.
(2)A中多孔球泡的作用是增大氣體與溶液的接觸面積,加快氣體的吸收速率;
(3)寫出步驟2中發生反應的化學方程式NaHSO3+HCHO+Zn+H2O=NaHSO2•HCHO+Zn(OH)2
(4)步驟3中在真空容器中蒸發濃縮的原因是防止溫度過高使產物分解,也防止防止氧氣將產物氧化;
(5)為了測定產品的純度,準確稱取2.0g樣品,完全溶于水配成100mL溶液,取20.00mL所配溶液,加入過量碘完全反應后(已知I2不能氧化甲醛,雜質不反應),加入BaCl2溶液至沉淀完全,過濾、洗滌、干燥至恒重得到白色固體0.466g.[M(NaHSO2•HCHO•2H2O)=154g/mol]
①如何檢驗沉淀是否洗凈取最后一次洗滌液少許于試管中,滴加HNO3酸化的AgNO3溶液,若無白色沉淀,說明已經洗凈,若有白色沉淀,則未洗凈.
②則所制得的產品的純度為77%.

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

13.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可由亞硫酸鈉和硫粉通過化合反應制得.已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能穩定存在.
(1)某研究小組設計了制備Na2S2O3•5H2O的裝置和部分操作步驟如下.
Ⅰ.打開Kl,并閉K2,向圓底燒瓶中加人足量濃硫酸,加熱.
Ⅱ.C中的混合液被氣流攪動,反應一段時間后,硫粉的量逐漸減少.當C中溶液的pH接近7時即停止C中的反應.
Ⅲ.過濾C中的混合液.
Ⅳ.將濾液加熱濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、烘干,得到產品.
①I中,圓底燒瓶中發生反應的化學方程式是:Cu+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O.
②Ⅱ中“停止C中的反應”的操作是打開K2,關閉K1
③Ⅳ中將濾液加熱濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、烘干,得到產品.Na2S2O3•5H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大,所得產品通過重結晶方法提純.
④裝置B的作用是在C中的反應停止后吸收A中產生的多余SO2防止空氣污染.
(2)依據反應2S2O32-+I2═S4O62-+2I-,可用I2的標準溶液測定產品的純度.取5.5g產品,配制成100mL溶液.取10mL溶液,以淀粉溶液為指示劑,用濃度為0.050mol•L-1I2的標準溶液進行滴定,相關數據記錄如下表所示.  
編號1234
溶液的體積/mL10.0010.0010.0010.00
消耗I2標準溶液的體積/mL19.9919.9817.1320.03
①判斷達到滴定終點的現象是加入最后一滴I2標準溶液后,溶液變藍,且半分鐘內顏色不改變.
②Na2S2O3•5H2O在產品中的質量分數是90.2%(Na2S2O3•5H2O的式量為248,計算結果保留1位小數).

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.25℃時,弱酸的電離平衡常數如下表,下列說法正確的是(  )
弱酸化學式CH3COOHHCNH2CO3
電離平衡常數(25℃)1.8×l0-54.9×l0-10K1=4.3×l0-7K2=5.6×l0-11
A.向NaCN 溶液中通入少量CO2發生的離子反應為:2CN-+H2O+CO2═2HCN+CO32-
B.等物質的量濃度的各溶液pH關系為:pH(NaCN)>pH(Na2CO3)>pH(CH3COONa)
C.a mol/LHCN溶液與b mol/LNaOH溶液等體積混合后,所得溶液中c(Na+)>c(CN-),則b一定大
于a
D.NaHCO3和Na2CO3的混合溶液中,一定存在:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.ClO2是一種消毒殺菌效率高、二次污染小的水處理劑.實驗室可通過以下反應制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4$\frac{△}{\;}$2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,下列說法正確的是(  )
A.1mol KClO3 參加反應有2mol電子轉移
B.ClO2是氧化產物
C.H2C2O4的氧化性強于ClO2的氧化性
D.KClO3 在反應中得到電子,作氧化劑

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