- 氢氧化铝的制备
- 共1080题
乙二酸（H2C2O4）俗名草酸，可用于除锈、织物漂白等．一种制备草酸的简要流程如图：
完成下列填空：
（1）步骤I生成甲酸钠、步骤Ⅱ加热放出H2，写出操作Ⅱ的化学反应方程式．______
（2）步骤Ⅱ和 V都是过滤，滤渣分别为CaC2O4和CaSO4．写出试剂a和试剂b的化学式．
试剂a______ 试剂b______
（3）将草酸溶液经蒸发浓缩、______、______、干燥等操作，最终获得草酸晶体．
（4）H2C2O4加热分解的产物为CO2、CO、H2O．用纯净的草酸晶体不能证明有______生成，原因是______．
（5）草酸晶体的纯度测定：称取草酸晶体0.250g置于______中，并加一定量水溶解．将硫酸酸化的0.0400mol/L KMnO4溶液置于______中，滴定过程中生成CO2和MnSO4．终点时消耗KMnO4溶液25.00mL．则H2C2O4的含量为______%．
（6）在滴定时，向草酸溶液中匀速滴入酸性KMnO4溶液，溶液的褪色速度总是先慢后快．推测上述现象与______离子有关．原因是______．
正确答案
解：根据流程图知，一定条件下，一氧化碳和氢氧化钠反应生成甲酸钠，反应方程式为：CO+NaOH
（1）加热条件下，甲酸钠脱氢生成Na2C2O4和H2，方程式为：2HCOONa
（2）Na2C2O4与Ca（OH）2 反应得到CaC2O4和NaOH，过滤得滤渣CaC2O4，加入H2SO4，H2SO4与CaC2O4反应生成CaSO4和H2C2O4，过滤得滤渣CaSO4，滤液H2C2O4溶液；
故答案为：Ca（OH）2；H2SO4；
（3）溶液得到草酸晶体，需要经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥，故答案为：冷却结晶；过滤洗涤；
（4）草酸晶体中含有结晶水，不能证明有水生成，故答案为：H2O；草酸晶体中含有水；
（5）用烧杯溶解固体，酸性高锰酸钾置于酸式滴定管中，
由关系式 2KMnO4～5H2C2O4可知
2 5
0.04mol•L-1×0.025L n
n=0.001mol
草酸晶体的质量分数=
（6）生成的Mn2+对此反应起催化剂的作用，速率加快，随反应物浓度减小，反应速率减小，
故答案为：Mn2+；生成的Mn2+对此反应起催化剂的作用．
解析
解：根据流程图知，一定条件下，一氧化碳和氢氧化钠反应生成甲酸钠，反应方程式为：CO+NaOH
（1）加热条件下，甲酸钠脱氢生成Na2C2O4和H2，方程式为：2HCOONa
（2）Na2C2O4与Ca（OH）2 反应得到CaC2O4和NaOH，过滤得滤渣CaC2O4，加入H2SO4，H2SO4与CaC2O4反应生成CaSO4和H2C2O4，过滤得滤渣CaSO4，滤液H2C2O4溶液；
故答案为：Ca（OH）2；H2SO4；
（3）溶液得到草酸晶体，需要经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥，故答案为：冷却结晶；过滤洗涤；
（4）草酸晶体中含有结晶水，不能证明有水生成，故答案为：H2O；草酸晶体中含有水；
（5）用烧杯溶解固体，酸性高锰酸钾置于酸式滴定管中，
由关系式 2KMnO4～5H2C2O4可知
2 5
0.04mol•L-1×0.025L n
n=0.001mol
草酸晶体的质量分数=
（6）生成的Mn2+对此反应起催化剂的作用，速率加快，随反应物浓度减小，反应速率减小，
故答案为：Mn2+；生成的Mn2+对此反应起催化剂的作用．
②乙醇、1，2-二溴乙烷、乙醚的有关物理性质如下表所示．
某化学小组拟用乙醇、溴等为原料在实验室制备少量的1，2一二溴乙烷，实验装置如图所示（装置A中的加热部分的仪器装置省略没有画出）．
（1）仪器E的名称是______．
（2）仪器Ⅰ是漏斗，其左部的玻璃管的作 用是______（填字母）．
a．使漏斗中液体容易滴下
b．有利于吸收气体杂质
c．防止A中三颈烧瓶里的液体爆沸
（3）实验时，A中三颈烧瓶里放入几片碎瓷片的目的是______．加热反应过程中，三颈烧瓶里除生成乙烯外，还可能生成的有机副产物主要是______．
（4）反应过程中，若B中长玻璃导管（Ⅱ）里的液面上升，则说明可能是由于______（填“D中出现堵塞”或“C中杂质已除尽”）造成的．
（5）反应过程中，D中需用冷水冷却盛有液溴的试管，其主要目的是______．说明制备1，2-二溴乙烷的反应已经结束的实验现象是______．
正确答案
解：根据实验装置图可知，实验室制备少量的1，2一二溴乙烷，乙醇在浓硫酸条件下加热制得乙烯，乙烯除杂后再通入液溴中得1，2一二溴乙烷．
（1）根据装置图可知，装置A是制乙烯，反应的温度要控制在170℃，所以E是温度计，
故答案为：温度计；
（2）仪器Ⅰ是恒压漏斗，其左部的玻璃管的作用是保持漏斗上下两部分的压强相等，使漏斗中液体容易滴下，
故选a；
（3）三颈烧瓶里对液体进行加热，放入几片碎瓷片防止瀑沸，三颈烧瓶中主要反应乙醇在浓硫酸作用下加热制得乙烯，反应中当温度在140℃时，发生的是乙醇分子间脱水，反应方程式为：2CH3CH2OH
故答案为：避免混合液在受热时暴沸；乙醚；
（4）装置B中有长玻璃导管，所以可以防倒吸，起安全瓶作用，当D堵塞时，气体不畅通，则在B中气体产生的压强将水压入直玻璃管中，甚至溢出玻璃管，
故答案为：D中出现堵塞；
（5）溴在常温下，易挥发，乙烯与溴反应时放热，溴更易挥发，冷却可避免溴的大量挥发；当液溴的颜色褪去时（D中液溴的颜色褪去或D中试管里的液体呈无色），就说明反应已经结束，
故答案为：防止液溴挥发，提高反应产率；D中液溴的颜色褪去或D中试管里的液体呈无色．
解析
解：根据实验装置图可知，实验室制备少量的1，2一二溴乙烷，乙醇在浓硫酸条件下加热制得乙烯，乙烯除杂后再通入液溴中得1，2一二溴乙烷．
（1）根据装置图可知，装置A是制乙烯，反应的温度要控制在170℃，所以E是温度计，
故答案为：温度计；
（2）仪器Ⅰ是恒压漏斗，其左部的玻璃管的作用是保持漏斗上下两部分的压强相等，使漏斗中液体容易滴下，
故选a；
（3）三颈烧瓶里对液体进行加热，放入几片碎瓷片防止瀑沸，三颈烧瓶中主要反应乙醇在浓硫酸作用下加热制得乙烯，反应中当温度在140℃时，发生的是乙醇分子间脱水，反应方程式为：2CH3CH2OH
故答案为：避免混合液在受热时暴沸；乙醚；
（4）装置B中有长玻璃导管，所以可以防倒吸，起安全瓶作用，当D堵塞时，气体不畅通，则在B中气体产生的压强将水压入直玻璃管中，甚至溢出玻璃管，
故答案为：D中出现堵塞；
（5）溴在常温下，易挥发，乙烯与溴反应时放热，溴更易挥发，冷却可避免溴的大量挥发；当液溴的颜色褪去时（D中液溴的颜色褪去或D中试管里的液体呈无色），就说明反应已经结束，
故答案为：防止液溴挥发，提高反应产率；D中液溴的颜色褪去或D中试管里的液体呈无色．
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）△H＜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
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=
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=
（2015秋•杭州月考）过氧化尿素是一种新型漂白、消毒剂，广泛应用于农业、医药、日用化工等领域．湿法工艺制取过氧化尿素是用低浓度的双氧水和饱和尿素溶液在一定条件下合成过氧化尿素．反应的方程式为：CO（NH2）2+H2O2
湿法合成过氧化尿素的流程图如下：
请回答下列问题：
（1）反应器的加热方式是______；反应温度需控制在适当温度下进行，温度不能过高的原因是______，温度也不能过低的原因______．
（2）若欲从母液中分离出H2O2和尿素，可采用的操作是______．
（3）干法工艺制取过氧化尿素的方法是：采用高浓度双氧水水溶液喷雾到无水尿素固体上进行反应，水和反应热通过流态床移去而得到干燥的过氧化尿素产品．
比较干法与湿法两种工艺，你认为干法工艺的优点是：______ （答出一点即可），
干法工艺的缺点是：______ （答出两点即可），
湿法工艺的优点是：______ （答出两点即可）．
（4）准确称取0.6000g产品于250mL锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，再加1mL 6mol•L-1 H2SO4，用0.1000mol•L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗20.00mL（尿素与KMnO4溶液不反应），则产品中CO（NH2）2•H2O2的质量分数为______ （结果保留到小数点后一位）．
正确答案
解：（1）CO（NH2）2•H2O2的制备控制温度30℃，CO（NH2）2•H2O2在45℃时发生分解，所以不能用酒精灯直接加热，应该用水浴加热；温度过高，产品易分解，致使活性氧含量降低；温度过低，反应速率太慢，且反应体系制冷需要消耗大量能量，
故答案为：水浴加热；温度过高，产品易分解，致使活性氧含量降低；温度过低，反应速率太慢，且反应体系制冷需要消耗大量能量；
（2）母液可以循环使用提高原料利用率，母液中含有H2O2和尿素，减压蒸馏分离得到H2O2，然后结晶得到尿素，
故答案为：减压蒸馏、结晶；
（3）对比分析可知，干法制备优点：双氧水浓度高经济效益低，设备复杂；技术条件苛刻；产品稳定性差；产品污染不纯等；湿法制备优点：低浓度双氧水，经济效益高；设备简单易于达到；能耗低；产品稳定性好；母液可循环使用等，
故答案为：流程短，工艺简单；双氧水浓度高经济效益低，设备复杂；技术条件苛刻；产品稳定性差；产品污染不纯等；低浓度双氧水，经济效益高；设备简单易于达到；能耗低；产品稳定性好；母液可循环使用等；
（4）尿素与KMnO4溶液不反应，滴定发生的反应为：5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=8H2O+2MnSO4+K2SO4+5O2↑，可得关系式5CO（NH2）2•H2O2～2KMnO4，n[CO（NH2）2•H2O2]=
故答案为：78.3%．
解析
解：（1）CO（NH2）2•H2O2的制备控制温度30℃，CO（NH2）2•H2O2在45℃时发生分解，所以不能用酒精灯直接加热，应该用水浴加热；温度过高，产品易分解，致使活性氧含量降低；温度过低，反应速率太慢，且反应体系制冷需要消耗大量能量，
故答案为：水浴加热；温度过高，产品易分解，致使活性氧含量降低；温度过低，反应速率太慢，且反应体系制冷需要消耗大量能量；
（2）母液可以循环使用提高原料利用率，母液中含有H2O2和尿素，减压蒸馏分离得到H2O2，然后结晶得到尿素，
故答案为：减压蒸馏、结晶；
（3）对比分析可知，干法制备优点：双氧水浓度高经济效益低，设备复杂；技术条件苛刻；产品稳定性差；产品污染不纯等；湿法制备优点：低浓度双氧水，经济效益高；设备简单易于达到；能耗低；产品稳定性好；母液可循环使用等，
故答案为：流程短，工艺简单；双氧水浓度高经济效益低，设备复杂；技术条件苛刻；产品稳定性差；产品污染不纯等；低浓度双氧水，经济效益高；设备简单易于达到；能耗低；产品稳定性好；母液可循环使用等；
（4）尿素与KMnO4溶液不反应，滴定发生的反应为：5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=8H2O+2MnSO4+K2SO4+5O2↑，可得关系式5CO（NH2）2•H2O2～2KMnO4，n[CO（NH2）2•H2O2]=
故答案为：78.3%．
高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂．工业上常采用NaClO氧化法生产，原理为：3NaClO+2Fe（NO3）3+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O，Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH，主要的生产流程如下：
（1）写出反应①的离子方程式______．
（2）流程图中“转化”是在某低温下进行的，说明此温度下Ksp（K2FeO4）______Ksp（Na2FeO4）（填“＞”或“＜”或“=”）．
（3）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响．
图1为不同的温度下，Fe（NO3）3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响；
图2为一定温度下，Fe（NO3）3质量浓度最佳时，NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响．
①工业生产中最佳温度为______℃，此时Fe（NO3）3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为______．
②若NaClO加入过量，氧化过程中会生成Fe（OH）3，写出该反应的离子方程式：______．
③若Fe（NO3）3加入过量，在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，此反应的离子方程式：______．
（4）K2FeO4 在水溶液中易水解：4FeO42-+10H2O⇌4Fe（OH）3+8OH-+3O2↑．在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用______溶液（填序号）．
A．H2O B．CH3COONa、异丙醇 C．NH4Cl、异丙醇 D．Fe（NO3）3、异丙醇．
正确答案
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
＜
26
1.2
3ClO-+Fe3++3H2O=Fe（OH）3↓+3HClO
2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O
B
解析
解：（1）氯气是酸性气体，能和烧碱溶液反应，反应实质为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
（2）根据反应Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH可知，反应生成溶解度更小的物质，说明此温度下Ksp（K2FeO4）＜Ksp（Na2FeO4），故答案为：＜；
（3）①寻找最佳温度要具备的条件：该温度下反应速率快，生成高铁酸钾的产率较大两方面，所以工业生产中最佳温度为26℃，因为在该温度下生成高铁酸钾的产率最大，此时Fe（NO3）3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为
②若NaClO加入过量，氧化过程中会生成Fe（OH）3，原因是NaClO水解呈碱性，Fe（NO3）3水解呈酸性，二者发生互促水解，反应的离子方程式为3ClO-+Fe3++3H2O=Fe（OH）3↓+3HClO，
故答案为：3ClO-+Fe3++3H2O=Fe（OH）3↓+3HClO；
③碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，反应的离子方程式为2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O，故答案为：2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O；
（4）为抑制K2FeO4的水解，应在碱性条件下洗涤，可用CH3COONa，为防止K2FeO4的溶解，可用异丙醇洗涤，故答案为：B．
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