- 氢氧化铝的制备
- 共1080题
硫酸亚铁铵[（NH4）2SO4•Fe SO4•6H2O]为浅绿色晶体，实验室中常以废铁屑为原料来制备，其步骤如下．
步骤1：将废铁屑放人碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑．
步骤2：向处理过的铁屑中加入过量3mol•L-l H2SO4溶液，在60℃左右使其反应到不再产生气体，趁热过滤，得FeSO4溶液．
步骤3：向所得FeSO4溶液中加入饱和（NH4）2SO4溶液，经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体．
请回答下列问题：
（1）在步骤1的操作中，下列仪器中不必用到的有______（填仪器编号）．
①铁架台②燃烧匙③锥形瓶④广口瓶⑤研钵⑥玻璃棒⑦酒精灯
（2）在步骤2中所加的硫酸必须过量，其原因是______．
（3）在步骤3中．“一系列操作”依次为______、______和过滤．
（4）本实验制得的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe3+杂质．检验Fe3+常用的试剂是______，可以观察到的现象是______．
正确答案
解：（1）步骤1是先将废铁屑研碎，再放在纯碱溶液里洗涤，可用玻璃棒搅拌并加热，然后过滤，需要的仪器有：研钵、铁架台、漏斗、石棉网、烧杯、玻璃棒、酒精灯，故不需要燃烧匙、广口瓶，故选：②④；
（2）亚铁离子在加热过程中会发生水解，因而要加酸抑制亚铁离子的水解，故所加的硫酸必须过量，故答案为：加酸抑制亚铁离子的水解；
（3）步骤3是由溶液中获得晶体，亚铁离子在加热过程中会发生水解，应在抑制亚铁离子的水解情况下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；
（4）选用KSCN溶液检验溶液里的Fe3+，现象是溶液变血红色，故答案为：KSCN；溶液变血红色．
解析
解：（1）步骤1是先将废铁屑研碎，再放在纯碱溶液里洗涤，可用玻璃棒搅拌并加热，然后过滤，需要的仪器有：研钵、铁架台、漏斗、石棉网、烧杯、玻璃棒、酒精灯，故不需要燃烧匙、广口瓶，故选：②④；
（2）亚铁离子在加热过程中会发生水解，因而要加酸抑制亚铁离子的水解，故所加的硫酸必须过量，故答案为：加酸抑制亚铁离子的水解；
（3）步骤3是由溶液中获得晶体，亚铁离子在加热过程中会发生水解，应在抑制亚铁离子的水解情况下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；
（4）选用KSCN溶液检验溶液里的Fe3+，现象是溶液变血红色，故答案为：KSCN；溶液变血红色．
SO2（g）+Cl2（g）
有关信息如下：硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，在潮湿空气中“发烟”；100℃以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置也会发生分解．回答下列问题：
（1）装置甲中仪器A的名称为______，甲中活性炭的作用是______，B的作用为______；
（2）装置丁中发生反应的离子方程式为______；
（3）氯磺酸（ClSO3H）加热分解，也能制得硫酰氯与另外一种物质，该反应的化学方程式为______，分离产物的方法是______（填字母）______；
A．重结晶 B．过滤 C．蒸馏 D．萃取
（4）装置丙的作用为______，若缺少装置乙，氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为______；
（5）为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中需要注意的事项有______（填序号）．
①先通冷凝水，再通气
②控制气流速率，宜慢不宜快
③若三颈烧瓶发烫，可适当降温
④加热三颈烧瓶．
正确答案
解：（1）根据仪器的构造可判断装置甲中仪器A的名称为冷凝管或蛇形冷凝管或环形冷凝管；该反应需要催化剂，则甲中活性炭的作用是催化剂；硫酰氯在潮湿空气中“发烟”，而空气中含有水蒸气，则B的作用为防止水蒸气进入，故答案为：冷凝管或蛇形冷凝管或环形冷凝管；催化剂；防止水蒸气进入；
（2）装置丁是提供氯气的，在酸性溶液中漂白粉能氧化氯离子生成氯气，则装置丁中发生反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O，故答案为：Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O；
（3）氯磺酸（C1SO3H）加热分解，也能制得硫酰氯与另外一种物质，根据原子守恒可知另一种生成物是硫酸，因此该反应的化学方程式为2C1SO3H
（4）生成的氯气中含有氯化氢，所以装置丙的作用为除去HCl气体．氯气具有强氧化性，能氧化SO2，装置乙是干燥氯气的，因此若缺少装置乙，氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4，故答案为：除去HCl气体；Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4；
（5）由于硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，在潮湿空气中“发烟”；100℃以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置也会发生分解，因此为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中需要注意的事项有①先通冷凝水，再通气，②控制气流速率，宜慢不宜快，③若三颈烧瓶发烫，可适当降温，但不能加热三颈烧瓶，否则会加速分解，答案选①②③．故答案为：①②③．
解析
解：（1）根据仪器的构造可判断装置甲中仪器A的名称为冷凝管或蛇形冷凝管或环形冷凝管；该反应需要催化剂，则甲中活性炭的作用是催化剂；硫酰氯在潮湿空气中“发烟”，而空气中含有水蒸气，则B的作用为防止水蒸气进入，故答案为：冷凝管或蛇形冷凝管或环形冷凝管；催化剂；防止水蒸气进入；
（2）装置丁是提供氯气的，在酸性溶液中漂白粉能氧化氯离子生成氯气，则装置丁中发生反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O，故答案为：Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O；
（3）氯磺酸（C1SO3H）加热分解，也能制得硫酰氯与另外一种物质，根据原子守恒可知另一种生成物是硫酸，因此该反应的化学方程式为2C1SO3H
（4）生成的氯气中含有氯化氢，所以装置丙的作用为除去HCl气体．氯气具有强氧化性，能氧化SO2，装置乙是干燥氯气的，因此若缺少装置乙，氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4，故答案为：除去HCl气体；Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4；
（5）由于硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，在潮湿空气中“发烟”；100℃以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置也会发生分解，因此为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中需要注意的事项有①先通冷凝水，再通气，②控制气流速率，宜慢不宜快，③若三颈烧瓶发烫，可适当降温，但不能加热三颈烧瓶，否则会加速分解，答案选①②③．故答案为：①②③．
氨基甲酸铵（NH2COONH4）是一种白色固体，易分解、易水解，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等．某化学兴趣小组模拟制备氨基
甲酸铵，反应的化学方程式如下：2NH3（g）+CO2（g）⇌NH2COONH4（s）+Q （Q＞0 ）
（1）如用图1装置制取氨气，你所选择的试剂是______．制备氨基甲酸铵的装置如图3所示，把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中． 当悬浮物较多时，停止制备．
注：四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质．
（2）发生器用冰水冷却的原因是______．
（3）液体石蜡鼓泡瓶的作用是______．
（4）从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是______（填写操作名称）．为了得到干燥产品，应采取的方法是______（填写选项序号）．
a．常压加热烘干 b．高压加热烘干 c．真空40℃以下烘干
（5）尾气处理装置如图2所示．双通玻璃管的作用：______；浓硫酸的作用：______、______．
（6）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7820g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为1.000g．则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为______．（精确到2位小数）
正确答案
浓氨水与生石灰或氢氧化钠固体
降低温度，提高反应物转化率
通过观察气泡，调节NH3与CO2通入比例
过滤
c
防止倒吸
吸收多余氨气
防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解
80%
解析
解：（1）把浓氨水滴入到固体氧化钙或氢氧化钠，在溶解过程中放热使浓氨水分解生成氨气，故答案为：浓氨水与生石灰或氢氧化钠固体等；
（2）反应2NH3（g）+CO2（g）⇌NH2COONH4（s）+Q，是放热反应，降温平衡正向进行，温度升高；发生器用冰水冷却提高反应物质转化率，防止生成物温度过高分解，
故答案为：降低温度，提高反应物转化率（或降低温度，防止因反应放热造成产物分解）；
（3）液体石蜡鼓泡瓶的作用是控制反应进行程度，控制气体流速和原料气体的配比，故答案为：通过观察气泡，调节NH3与CO2通入比例；
（4）制备氨基甲酸铵的装置如图3所示，把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中，分离产品的实验方法利用过滤得到，氨基甲酸铵（NH2COONH4）是一种白色固体，易分解、不能加热烘干，应在真空40℃以下烘干，故答案：过滤；c；
（5）双通玻璃管的作用是防止液体倒吸；浓硫酸起到吸收多余的氨气，同时防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解，
故答案为：防止倒吸；吸收多余氨气、防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解；
（6）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7820g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为1.000g．物质的量为0.010mol，设样品中氨基甲酸铵物质的量为x，碳酸氢铵物质的量为y，依据碳元素守恒得到；
x+y=0.01
78x+79y=0.7820
解得x=0.008mol
y=0.002mol
则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数=
2007年3月，温家宝总理在十届人大五次会议上指出要大力抓好节能降耗、保护环境．请你分析并回答下列问题：
（1）“绿色化学”的最大特点在于它是在始端就采用预防实际污染的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染，具有“原子经济性”．下列化学反应不符合“绿色化学”思想的是______．
A．制备环氧乙烷：2CH2=CH2+O2
B．制备硫酸铜：Cu+2H2SO4 
C．制备甲醇：2CH4+O2 
D．制备硝酸铜：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
（2）冶金废水中含有[Au（CN）2]-，其电离出的CN-有毒，当与H+结合生成HCN时，其毒性更强．工业上处理这种废水是在碱性条件下，用NaClO将CN-氧化为CO32-和一种无毒气体，该反应的方程式为______，在酸性条件下，ClO-也能将CN-氧化，但实际处理时却不在酸性条件下进行的主要原因是______．
（3）工业上目前使用两种方法制取乙醛--“乙炔水化法”和“乙烯氧化法”．下面两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率和产量等的有关信息：
表一：原料、反应条件、平衡转化率、日产量
表二：原料来源生产工艺
从两表中分析，现代工业上“乙烯氧化法”将逐步取代“乙炔水化法”的可能原因．
①从产率和产量角度分析______．
②从环境保护和能耗角度分析______．
正确答案
解：（1）A、反应属于化合反应，原子利用率高达100，且产物无污染，故A正确；
B、制备硫酸铜的过程硫酸的利用率低，且生成的二氧化硫是有毒的气体，故B错误；
C、反应属于化合反应，原子利用率高达100，且产物无污染，故C正确；
D、制备硝酸铜的过程硝酸的利用率低，且生成的二氧化氮是有毒的气体，故D错误．
故选BD；
（2）次氯酸根离子具有氧化性，可以将氢氰根离子氧化，在碱性条件下，用NaClO将CN-氧化为CO32-和一种无毒气体氮气，原理方程式为：5ClO-+2CN-+2OH-=2CO32-+N2↑+5Cl-+H2O，在酸性条件下，CN-与H+结合生成毒性很强的HCN，对人和环境造成危害，所以实际处理时不在酸性条件下进行，
故答案为：5ClO-+2CN-+2OH-=2CO32-+N2↑+5Cl-+H2O；在酸性条件下，CN-与H+结合生成毒性很强的HCN，对人和环境造成危害；
（3）①对比“乙烯氧化法”、“乙炔水化法”两种方法，从产率和产量角度可以看出：虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法，但反应快、日产量比其高得多，
故答案为：虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法，但反应快、日产量比其高得多；
②对比“乙烯氧化法”、“乙炔水化法”两种方法，从环境保护和能耗角度可以知道两者反应条件温度相当，但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂，汞盐的毒性大，并且乙炔的制取要经过多步反应制得，且消耗大量的热能、电能，但是乙烯来源于石油裂解气，消耗的总能量比乙炔少，且较容易获得等，
故答案为：两者反应条件温度相当，但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂，毒性大；乙炔的制取要经过多步反应制得，且消耗大量的热能、电能；乙烯来源于石油裂解气，消耗的总能量比乙炔少，且较容易获得．
解析
解：（1）A、反应属于化合反应，原子利用率高达100，且产物无污染，故A正确；
B、制备硫酸铜的过程硫酸的利用率低，且生成的二氧化硫是有毒的气体，故B错误；
C、反应属于化合反应，原子利用率高达100，且产物无污染，故C正确；
D、制备硝酸铜的过程硝酸的利用率低，且生成的二氧化氮是有毒的气体，故D错误．
故选BD；
（2）次氯酸根离子具有氧化性，可以将氢氰根离子氧化，在碱性条件下，用NaClO将CN-氧化为CO32-和一种无毒气体氮气，原理方程式为：5ClO-+2CN-+2OH-=2CO32-+N2↑+5Cl-+H2O，在酸性条件下，CN-与H+结合生成毒性很强的HCN，对人和环境造成危害，所以实际处理时不在酸性条件下进行，
故答案为：5ClO-+2CN-+2OH-=2CO32-+N2↑+5Cl-+H2O；在酸性条件下，CN-与H+结合生成毒性很强的HCN，对人和环境造成危害；
（3）①对比“乙烯氧化法”、“乙炔水化法”两种方法，从产率和产量角度可以看出：虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法，但反应快、日产量比其高得多，
故答案为：虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法，但反应快、日产量比其高得多；
②对比“乙烯氧化法”、“乙炔水化法”两种方法，从环境保护和能耗角度可以知道两者反应条件温度相当，但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂，汞盐的毒性大，并且乙炔的制取要经过多步反应制得，且消耗大量的热能、电能，但是乙烯来源于石油裂解气，消耗的总能量比乙炔少，且较容易获得等，
故答案为：两者反应条件温度相当，但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂，毒性大；乙炔的制取要经过多步反应制得，且消耗大量的热能、电能；乙烯来源于石油裂解气，消耗的总能量比乙炔少，且较容易获得．
以黄铜矿烧渣（含CuO、Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3）为主要原料，制备铁的多种化合物的流程如下：
（1）流程中硫酸的质量分数为30% （密度是1.176g/cm3），该硫酸的物质的量浓度为______．
（2）检验滤液A中存在Fe3+的方法是______．
（3）加入足量铁粉的作用除调节pH使Al3+转化为Al（OH）3沉淀，还有两个作用，写出其中一个反应的离子方程式______．
（4）流程②中除去绿矾晶体中所含杂质常采用______洗涤．
（5）工业上通过在空气中煅烧FeCO3固体生产Fe2O3．写出反应的化学方程式______．
正确答案
（1）30%的硫酸溶液1L，溶液质量为1000mL×1.176g/cm3=1176g，硫酸的物质的量浓度为
（2）向滤液A中滴加KSCN溶液，如果溶液变血红色，则证明存在Fe3+的，故答案为：滴加KSCN溶液，如果溶液变血红色；
（3）铁粉的作用除调节溶液pH外，还能与Cu2+和Fe3+反应，发生反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu，故答案为：Fe+2Fe3+=3Fe2+或Fe+Cu2+=Fe2++Cu；
（4）选择用冷水或酒精洗涤绿矾晶体表面的溶液，可减少晶体本身的溶解，故答案为：冰水或乙醇；
（5）空气中的氧气参与了煅烧FeCO3固体生产Fe2O3的反应过程，反应的化学方程式为4FeCO3+O2
故答案为：4FeCO3+O2
解析
（1）30%的硫酸溶液1L，溶液质量为1000mL×1.176g/cm3=1176g，硫酸的物质的量浓度为
（2）向滤液A中滴加KSCN溶液，如果溶液变血红色，则证明存在Fe3+的，故答案为：滴加KSCN溶液，如果溶液变血红色；
（3）铁粉的作用除调节溶液pH外，还能与Cu2+和Fe3+反应，发生反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu，故答案为：Fe+2Fe3+=3Fe2+或Fe+Cu2+=Fe2++Cu；
（4）选择用冷水或酒精洗涤绿矾晶体表面的溶液，可减少晶体本身的溶解，故答案为：冰水或乙醇；
（5）空气中的氧气参与了煅烧FeCO3固体生产Fe2O3的反应过程，反应的化学方程式为4FeCO3+O2
故答案为：4FeCO3+O2
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