- 氢氧化铝的制备
- 共1080题
（2015•孝感模拟）二氧化氯（ClO2）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂．ClO2是一种黄绿色的气体，易溶于水．实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料制备ClO2的流程如图1：
（1）写出电解时发生反应的化学方程式：______．
（2）除去ClO2中的NH3可选用的试剂是______．（填序号）
A．碳酸钠溶液 B．碱石灰 C．浓硫酸 D．水
（3）测定ClO2（如图2）的过程如下：在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用100mL水溶解后，再加3mL硫酸溶液；在玻璃液封管中加入水；将生成的ClO2气体通过导管在锥形瓶中被吸收；将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液，用cmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定 （I2+2S2O32-═2I-+S4O62-），共用去VmL硫代硫酸钠溶液．
①ClO2通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应（还原产物为Cl-），反应的离子方程式为：______．
②装置中玻璃液封管的作用是______．
③滴定至终点的现象是______．
④测得ClO2的质量m（ClO2）______．（用含c、V的代数式表示）
正确答案
NH4Cl+2HCl
C
2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O
用水再次吸收残余的二氧化氯气体，并使锥形瓶内外压强相等
溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不褪色
1.35cv×10-2g
解析
解：（1）由工艺流程转化关系可知，电解氯化铵与盐酸混合溶液，生成NCl3与H2，反应方程式为NH4Cl+2HCl
故答案为：NH4Cl+2HCl
（2）A、ClO2易溶于水，不能利用碳酸钠溶液吸收氨气，故A错误；
B、碱石灰不能吸收氨气，故B错误；
C、浓硫酸可以吸收氨气，且不影响ClO2，故C正确；
D、ClO2易溶于水，不能利用水吸收氨气，故D错误．
故选：C；
（3）①由题目信息可知，ClO2通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应，氧化I-为I2，自身被还原为Cl-，同时生成水，反应离子方程式为2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O，
故答案为：2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O；
②装置中玻璃液封管的作用是，用水再次吸收残余的二氧化氯气体，并使锥形瓶内外压强相等，
故答案为：用水再次吸收残余的二氧化氯气体，并使锥形瓶内外压强相等；
③溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不褪色，说明滴定至终点，
故答案为：溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不褪色；
④VmLNa2S2O3溶液含有Na2S2O3物质的量为V•10-3 L×cmol/L=c•V•10-3 mol．则：
根据关系式：2ClO2～5I2～10Na2S2O3，
2 10
n（ClO2） c•V•10-3 mol
所以n（ClO2）=
所以m（ClO2）=
故答案为：1.35cv×10-2g．
（2015秋•咸阳校级月考）钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白（TiO2）是目前最好的白色颜料．制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿，我国的钛铁矿储量居世界首位．含有Fe2O3的钛铁矿（主要成分为FeTiO3）制取TiO2的流程如下：
（1）Ti的原子序数为22，Ti位于元素周期表中第______周期，第______族．
（2）步骤①加铁的目的是______
步骤②冷却的目的是______．
（3）上述制备TiO2的过程中，可以利用的副产物是______；考虑成本和废物综合利用因素，废液中应加入______处理．
（4）由金红石（TiO2）制取单质Ti，涉及到的步骤为：TiO2→TiCl4
已知：
①C（s）+O2（g）═CO2（g）；△H=-393.5KJ•mol-1
②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）；△H=-566KJ•mol-1
③TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（s）+O2（g）；△H=+141KJ•mol-1
则TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）═TiCl4（s）+2CO（g） 的△H=______反应TiCl4+2Mg═2MgCl2+Ti 在Ar气氛中进行的理由是______．
正确答案
解：（1）Ti位于元素周期表中第四周期ⅣB族，
故答案为：四；ⅣB；
（2）铁粉的作用是为了除去混合溶液中的Fe3+；步骤②冷却的目的由操作过滤和得到的物质是FeSO4•7H2O可得，是为降低FeSO4•7H2O的溶解度，
故答案为：将Fe3+还原为Fe2+；析出（或分离、或得到）FeSO4•7H2O；
（3）得到的副产物为FeSO4•7H2O，图示水浸过程生成H2TiO3同时生成的H2SO4溶液（TiOSO4+2H2O=H2TiO3+H2SO4），应加入碱性物质处理，可以是石灰（或碳酸钙、废碱），
故答案为：FeSO4•7H2O； 石灰（或碳酸钙、废碱）；
（4）依盖斯定律，将③+①×2-②可得：TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（s）+2CO（g），
△H=（+141kJ•mol-1）+2×（-393.5kJ•mol-1）-（-566kJ•mol-1）=-80 kJ•mol-1，Mg是活泼金属，能与空气中多种物质反应，因此可得出Ar气作用为保护气，防止Mg和空气中物质反应，
故答案为：-80 kJ•mol-1； 防止高温下Mg（Ti）与空气中的O2（或CO2、N2）作用．
解析
解：（1）Ti位于元素周期表中第四周期ⅣB族，
故答案为：四；ⅣB；
（2）铁粉的作用是为了除去混合溶液中的Fe3+；步骤②冷却的目的由操作过滤和得到的物质是FeSO4•7H2O可得，是为降低FeSO4•7H2O的溶解度，
故答案为：将Fe3+还原为Fe2+；析出（或分离、或得到）FeSO4•7H2O；
（3）得到的副产物为FeSO4•7H2O，图示水浸过程生成H2TiO3同时生成的H2SO4溶液（TiOSO4+2H2O=H2TiO3+H2SO4），应加入碱性物质处理，可以是石灰（或碳酸钙、废碱），
故答案为：FeSO4•7H2O； 石灰（或碳酸钙、废碱）；
（4）依盖斯定律，将③+①×2-②可得：TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（s）+2CO（g），
△H=（+141kJ•mol-1）+2×（-393.5kJ•mol-1）-（-566kJ•mol-1）=-80 kJ•mol-1，Mg是活泼金属，能与空气中多种物质反应，因此可得出Ar气作用为保护气，防止Mg和空气中物质反应，
故答案为：-80 kJ•mol-1； 防止高温下Mg（Ti）与空气中的O2（或CO2、N2）作用．
用湿法制磷酸的副产品氟硅酸（H2SiF6）生成无水氟化氢的工艺如图所示：
已知氟硅酸钾（K2SiF6）微酸性，有吸湿性，微溶于水，不溶于醇．在热水中水解成氟化钾、氟化氢及硅酸．
（1）写出反应器中的化学方程式：______．
（2）在洗涤氟硅酸钾（K2SiF6）时常用酒精洗涤而不是用水，其目的是：______．
（3）该流程中哪些物质可以循环使用：______．
（4）为了测定无水氟化氢的纯度，取标况下的气体产物2.24L，测得质量为3.1g，试解释，为什么标况下2.24L产物的质量远远大于2.0g，______．
正确答案
解：氟硅酸加入硫酸钾发生反应生成氟硅酸钾（K2SiF6）微酸性，有吸湿性，微溶于水，过滤得到硫酸和氟硅酸钾，干燥后在热水中水解成氟化钾、氟化氢及硅酸，加入浓硫酸反应得到硫酸钾、氟化氢、和四氯化硅等，净化冷凝，通过精馏得到纯净的氟化氢；
（1）氟硅酸加入硫酸钾发生反应生成氟硅酸钾和硫酸，反应器中的化学方程式为：H2SiF6+K2SO4=H2SO4+K2SiF6↓，
故答案为：H2SiF6+K2SO4=H2SO4+K2SiF6↓；
（2）在洗涤氟硅酸钾（K2SiF6）时常用酒精洗涤而不是用水，其目的是氟硅酸钾微溶于水，不溶于醇，为减少损失用乙醇洗涤，
故答案为：氟硅酸钾不溶于酒精，减少用水洗涤溶解氟硅酸钾损失；
（3）反应过程中参与反应，在反应过程中又重新生成的物质可以循环使用，分析流程判断流程中硫酸和硫酸钾在苯环过程中先参加反应，随后又生成，可以循环使用，
故答案为：H2SO4、K2SO4；
（4）标况下测得2.24L产物质量为3.1g，气体的质量远远大于2.0g的原因是氟化氢分子间可以形成氢键，部分结合形成双聚物，
故答案为：HF分子间形成氢键，部分缔合成双聚体．
解析
解：氟硅酸加入硫酸钾发生反应生成氟硅酸钾（K2SiF6）微酸性，有吸湿性，微溶于水，过滤得到硫酸和氟硅酸钾，干燥后在热水中水解成氟化钾、氟化氢及硅酸，加入浓硫酸反应得到硫酸钾、氟化氢、和四氯化硅等，净化冷凝，通过精馏得到纯净的氟化氢；
（1）氟硅酸加入硫酸钾发生反应生成氟硅酸钾和硫酸，反应器中的化学方程式为：H2SiF6+K2SO4=H2SO4+K2SiF6↓，
故答案为：H2SiF6+K2SO4=H2SO4+K2SiF6↓；
（2）在洗涤氟硅酸钾（K2SiF6）时常用酒精洗涤而不是用水，其目的是氟硅酸钾微溶于水，不溶于醇，为减少损失用乙醇洗涤，
故答案为：氟硅酸钾不溶于酒精，减少用水洗涤溶解氟硅酸钾损失；
（3）反应过程中参与反应，在反应过程中又重新生成的物质可以循环使用，分析流程判断流程中硫酸和硫酸钾在苯环过程中先参加反应，随后又生成，可以循环使用，
故答案为：H2SO4、K2SO4；
（4）标况下测得2.24L产物质量为3.1g，气体的质量远远大于2.0g的原因是氟化氢分子间可以形成氢键，部分结合形成双聚物，
故答案为：HF分子间形成氢键，部分缔合成双聚体．
铜在自然界存在于多种矿石中．
（Ⅰ）以硅孔雀石（主要成分为CuSiO3•2H2O，含少量SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质）为原料制取硫酸铜的工艺流程如下：
已知：Fe3+、Cu2+和Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、6.7和9.7．
（1）“溶浸”中CuSiO3•2H2O和H2SO4发生反应的化学方程式______．
（2）“溶浸”中，选取浓度为20% H2SO4为浸出剂，铜的浸出率与浸出时间的关系见图2．由图2可得，随着浸出时间的增长，______（至少写一条变化规律）．
（3）“除杂”中，加入MnO2的作用是______（用离子方程式表示）．“除杂”中需在搅拌下加入石灰乳以调节溶液的pH到3～4，沉淀部分杂质离子，分离得滤液．滤渣的主要成分为______．
（4）据报道：“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2，TiO2受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H2O2．H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，其主要是利用了H2O2的______（填“氧化性”或“还原性”）．
（5）某研究小组用如图3装置模拟“生态马路”的部分原理并测定CO的转化效率（夹持装置已略去）．
①B装置中的药品名称为______，若通入2.24L（已折算成标准状况）CO气体和足量空气，最终测得装置C增重1.1g，则CO的转化率为______．
②实验①中，当CO气体全部通入后，还要再通一会儿空气，其目的是______．
正确答案
解：（1）“溶浸”中CuSiO3•2H2O和H2SO4发生生成硫酸铜、硅酸和水，方程式为：CuSiO3•2H2O+H2SO4=CuSO4+H2SiO3+2H2O，
故答案为：CuSiO3•2H2O+H2SO4=CuSO4+H2SiO3+2H2O；
（2）根据图象变化趋势，随着浸出时间的增长，①铜的浸出率相应增加；②浸出时间超过24小时后，铜的浸出率变化不是很明显，
故答案为：①铜的浸出率相应增加；②浸出时间超过24小时后，铜的浸出率变化不是很明显；
（3）因为要将铁转化成氢氧化铁除去，则二氧化锰将二价铁氧化成三价铁，离子方程式为：2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++2H2O+Mn2+；pH到3～4只有Fe3+完全沉淀，所以滤渣的主要成分为氢氧化铁，
故答案为：2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++2H2O+Mn2+；Fe（OH）3；
（4）CxHy、CO等具有还原性，H2O2具有强氧化性，H2O2能氧化CxHy、CO等，清除路面空气中的CxHy、CO等，
故答案为：氧化性；
（5）①B装置中可盛装浓硫酸干燥气体，22.4L（已折算成标准状况）CO气体的物质的量为：n（CO）=
碱石灰增重11g为吸收的CO2质量，根据碳元素守恒可知，转化率的CO的物质的量等于CO2的物质的量为：n（CO）=n（CO2）=
故答案为：浓硫酸；25%；
②装置中有残留的CO2气体，通一会空气，将残留在装置中的CO2气体排出，以便被碱石灰吸收，从而减小误差，
故答案为：保证反应过程中生成的CO2全部被碱石灰吸收，减小实验误差．
解析
解：（1）“溶浸”中CuSiO3•2H2O和H2SO4发生生成硫酸铜、硅酸和水，方程式为：CuSiO3•2H2O+H2SO4=CuSO4+H2SiO3+2H2O，
故答案为：CuSiO3•2H2O+H2SO4=CuSO4+H2SiO3+2H2O；
（2）根据图象变化趋势，随着浸出时间的增长，①铜的浸出率相应增加；②浸出时间超过24小时后，铜的浸出率变化不是很明显，
故答案为：①铜的浸出率相应增加；②浸出时间超过24小时后，铜的浸出率变化不是很明显；
（3）因为要将铁转化成氢氧化铁除去，则二氧化锰将二价铁氧化成三价铁，离子方程式为：2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++2H2O+Mn2+；pH到3～4只有Fe3+完全沉淀，所以滤渣的主要成分为氢氧化铁，
故答案为：2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++2H2O+Mn2+；Fe（OH）3；
（4）CxHy、CO等具有还原性，H2O2具有强氧化性，H2O2能氧化CxHy、CO等，清除路面空气中的CxHy、CO等，
故答案为：氧化性；
（5）①B装置中可盛装浓硫酸干燥气体，22.4L（已折算成标准状况）CO气体的物质的量为：n（CO）=
碱石灰增重11g为吸收的CO2质量，根据碳元素守恒可知，转化率的CO的物质的量等于CO2的物质的量为：n（CO）=n（CO2）=
故答案为：浓硫酸；25%；
②装置中有残留的CO2气体，通一会空气，将残留在装置中的CO2气体排出，以便被碱石灰吸收，从而减小误差，
故答案为：保证反应过程中生成的CO2全部被碱石灰吸收，减小实验误差．
硫酸亚锡（SnSO4）是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业．某研究小组设计SnSO4制备路线如下：
查阅资料：
Ⅰ．酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式，Sn2+易被氧化．
Ⅱ．SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡[Sn（OH）Cl]．
回答下列问题：
（1）锡元素在周期表中位于第五周期，与碳元素位于同一主族，则锡元素的原子的核电荷数为______．
（2）操作Ⅰ是______、冷却结晶______、洗涤、干燥．．
（3）SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解，请用平衡移动原理解释原因______．
（4）加入Sn粉的作用有两个：①调节溶液pH，②______．
（5）酸性条件下，SnSO4还可以作双氧水去除剂，发生反应的离子方程式是______
（6）该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度（杂质不参与反应）：
①将试样溶于盐酸中，发生的反应为：Sn+2HCl=SnCl2+H2↑；
②加入过量的FeCl3；
③用已知浓度的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+，发生的反应为：
6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl═6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O
取1.19g 锡粉，经上述各步反应后，共用去0.100mol/L K2Cr2O7溶液32.0ml．锡粉中锡的质量分数是______．
正确答案
解：（1）锡元素与碳元素属于同一主族，Sn处于第五周期第ⅣA族，则：6+8+18+18=50，故原子核电荷数为50，
故答案为：50；
（2）由流程图可知，操作Ⅰ是从溶液中得到含结晶水的晶体，只能采取蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到，
故答案为：蒸发浓缩；过滤；
（3）由信息可知，SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡，存在平衡Sn Cl2+H2O⇌Sn（OH）Cl+HCl，加入盐酸，使该平衡向左移动，抑制Sn2+水解，
故答案为：加入盐酸，使SnCl2+H2O⇌Sn（OH）Cl+HCl平衡向左移动，抑制Sn2+水解；
（4）由信息可知，Sn2+易被氧化，加入Sn粉除调节溶液pH外，还防止Sn2+被氧化；
故答案为：防止Sn2+被氧化；
（5）酸性条件下，SnSO4还可以用作双氧水去除剂，双氧水有强氧化性，将Sn2+易被氧化为Sn4+，自身被还原为水，离子方程式为：Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O，
故答案为：Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O；
（6）用已知浓度的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+，发生的反应为：6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl═6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O，令锡粉中锡的质量分数为x，则：
Sn～Sn2+～2Fe3+～2Fe2+～
119g 
1.19g×x 0.100mol/L×0.032L 解得x=0.96=96%，
故答案为：96%．
解析
解：（1）锡元素与碳元素属于同一主族，Sn处于第五周期第ⅣA族，则：6+8+18+18=50，故原子核电荷数为50，
故答案为：50；
（2）由流程图可知，操作Ⅰ是从溶液中得到含结晶水的晶体，只能采取蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到，
故答案为：蒸发浓缩；过滤；
（3）由信息可知，SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡，存在平衡Sn Cl2+H2O⇌Sn（OH）Cl+HCl，加入盐酸，使该平衡向左移动，抑制Sn2+水解，
故答案为：加入盐酸，使SnCl2+H2O⇌Sn（OH）Cl+HCl平衡向左移动，抑制Sn2+水解；
（4）由信息可知，Sn2+易被氧化，加入Sn粉除调节溶液pH外，还防止Sn2+被氧化；
故答案为：防止Sn2+被氧化；
（5）酸性条件下，SnSO4还可以用作双氧水去除剂，双氧水有强氧化性，将Sn2+易被氧化为Sn4+，自身被还原为水，离子方程式为：Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O，
故答案为：Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O；
（6）用已知浓度的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+，发生的反应为：6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl═6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O，令锡粉中锡的质量分数为x，则：
Sn～Sn2+～2Fe3+～2Fe2+～
119g
1.19g×x 0.100mol/L×0.032L 解得x=0.96=96%，
故答案为：96%．
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