某化學(xué)興趣小組用只含有鋁、鐵、銅的工業(yè)廢料制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體(FeSO4·7H2O)和膽礬晶體,以探索工業(yè)廢料的再利用。其實(shí)驗(yàn)方案如下:

(1)寫出合金與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式:                                                  

(2)由濾液A制AlCl3溶液的途徑有①和②兩種,途徑②中通入的某氣體(固態(tài)時(shí)可用于人工降雨),寫出該氣體的電子式      。你認(rèn)為較合理的途徑是     (填①或②),理由是:                          

(3)濾液E若放置在空氣中一段時(shí)間后,溶液中的陽離子除了外,還可能存在            (用離子符號表示),檢測該離子的方法是                               

(4)用濾渣F通過兩種途徑制取膽礬,與途徑③相比,途徑④明顯具有的兩個優(yōu)點(diǎn)是:                           、                                。

(5)途徑④發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為:                                                        。

(6)實(shí)驗(yàn)室從CuSO4溶液制取膽礬,操作步驟有蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、           、自然干燥。

 

【答案】

 

(1)2Al +2OH + 2H2O = 2AlO2 +3H2↑ (2分)

(2)  (1分)  ②  (1分)  途徑①制取的AlCl3溶液中混有NaCl雜質(zhì)(1分)

(3)Fe3  (1分) 取樣,滴加KSCN,若變血紅色,則有Fe3 。(1分)

(4)成本低 (1分,合理給分,后同) ;不產(chǎn)生有毒氣體 (1分)

(5)2Cu +2H2SO4 +O2 → 2CuSO4 +2H2O   (2分)

(6)過濾洗滌 (1分)

【解析】

試題分析:

(1)鋁、鐵、銅只有鋁與燒堿溶液反應(yīng)。

(2)與NaAlO2反應(yīng)生成Al(OH)3,固態(tài)時(shí)可用于人工降雨,氣體是CO2 ;NaAlO2 +4HCl=AlCl3+NaCl+2H2O 所以AlCl3溶液中混有NaCl雜質(zhì)。

(3)Fe2被空氣氧化成Fe3;Fe3與KSCN反應(yīng),變血紅色而Fe2不能。

(4)途徑③Cu+2H2SO4= CuSO4+ SO2↑+2H2O

途徑④ 2Cu +2H2SO4 +O2 = 2CuSO4 +2H2O途徑④用稀H2SO4成本低,不產(chǎn)生有毒氣體

考點(diǎn):本題以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),考查元素及其化合物和實(shí)驗(yàn)等知識。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

亞硫酸鈉和硫代硫酸鈉(Na2S2O3)都是重要的含硫化合物.某化學(xué)興趣小組進(jìn)行以下有關(guān)實(shí)驗(yàn),填寫下列空白.
實(shí)驗(yàn)Ⅰ證明Na2SO3中硫元素的價(jià)態(tài)能發(fā)生
+4
S
+6
S
轉(zhuǎn)化
(1)實(shí)驗(yàn)中,不需要用到的試劑有
AD
AD
(填標(biāo)號).
A.稀硫酸 B.H2O2溶液 C.稀鹽酸 D.淀粉碘化鉀溶液 E.BaCl2溶液
觀察到的現(xiàn)象是
溶液中出現(xiàn)不溶于鹽酸的白色沉淀
溶液中出現(xiàn)不溶于鹽酸的白色沉淀

實(shí)驗(yàn)Ⅱ制取硫代硫酸鈉晶體
利用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).已知:①硫代硫酸鈉能與酸發(fā)生反應(yīng)
②裝置d中發(fā)生反應(yīng):2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2

(2)裝置b中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O

(3)裝置c的作用是
防止倒吸
防止倒吸

(4)裝置d中的反應(yīng)結(jié)束后,先關(guān)閉分液漏斗旋塞,接下來的操作是
打開K1關(guān)閉K2
打開K1關(guān)閉K2
,待d中溶液冷卻后,倒入蒸發(fā)皿,蒸發(fā)濃縮,冷卻、結(jié)晶…獲得硫代硫酸鈉晶體.
實(shí)驗(yàn)Ⅲ測定某硫代硫酸鈉樣品的純度(設(shè):樣品中只含Na2SO3雜質(zhì))設(shè)計(jì)如下方案,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
①準(zhǔn)確稱取該硫代硫酸鈉樣品m g,配制成250mL待測溶液.
②移取25.00mL待測溶液于錐形瓶中,加入適量甲醛(防止Na2SO3與I2反應(yīng))和少量淀粉溶液,用n mol?L-1 I2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(發(fā)生反應(yīng):2S2O32-+I2=S4O62-+2I-),至滴定終點(diǎn).
(5)②中消耗I2標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL,樣品中Na2S2O3的百分含量為
3.16nv
m
3.16nv
m
(用代數(shù)式表示).
(6)該實(shí)驗(yàn)方案存在的一個明顯缺陷是
缺少平行實(shí)驗(yàn)
缺少平行實(shí)驗(yàn)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2012?門頭溝區(qū)一模)黃鐵礦石的主要成分為FeS2和少量FeS(假設(shè)其他雜質(zhì)中不含F(xiàn)e、S元素,且高溫下不發(fā)生化學(xué)變化),是我國大多數(shù)硫酸廠制取硫酸的主要原料.某化學(xué)興趣小組對該黃鐵礦石進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究.
將m1g該黃鐵礦石的樣品放入如下圖裝置(夾持和加熱裝置略)的石英管中,從a處不斷地緩緩?fù)ㄈ肟諝,高溫灼燒黃鐵礦樣品至反應(yīng)完全.其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
4FeS2+11O2
 高溫 
.
 
2Fe2O3+8SO2    
4FeS+7O2
 高溫 
.
 
2Fe2O3+4SO2

實(shí)驗(yàn)一:測定硫元素的含量
反應(yīng)結(jié)束后,將乙瓶中的溶液進(jìn)行如下處理:

(1)甲、乙兩裝置的作用分別是
除去空氣中的CO2 使乙裝置中的溶液只吸收黃鐵礦煅燒產(chǎn)生的SO2
除去空氣中的CO2 使乙裝置中的溶液只吸收黃鐵礦煅燒產(chǎn)生的SO2
、
吸收黃鐵礦煅燒產(chǎn)生的SO2
吸收黃鐵礦煅燒產(chǎn)生的SO2
;
乙瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
SO2+2OH-=SO32-+H2O
SO2+2OH-=SO32-+H2O
、
2SO32-+O2=2SO42-
2SO32-+O2=2SO42-
;
(2)反應(yīng)后乙瓶中的溶液需加足量H2O2溶液的目的是
使SO32-完全氧化為SO42-
使SO32-完全氧化為SO42-

(3)該黃鐵礦石中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
32m2
233m1
×100%
32m2
233m1
×100%

實(shí)驗(yàn)二:測定鐵元素的含量

(4)②中,若用鐵粉作還原劑,則所測得的鐵元素的含量
偏大
偏大
(填“偏大”、“偏小”或“無影響”).
(5)③中,需要用到的儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外,還有
250ml容量瓶
250ml容量瓶

(6)某同學(xué)一共進(jìn)行了三次滴定實(shí)驗(yàn),三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下:
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 第一次 第二次 第三次
消耗KMnO4溶液體積/mL 25.00 25.03 24.97
根據(jù)所給數(shù)據(jù),計(jì)算該稀釋液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度為c(Fe2+)=
0.5mol/L
0.5mol/L

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

某化學(xué)興趣小組測定某FeCl3樣品(只含少量FeCl2雜質(zhì))中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),按以下實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作:
①稱取a g樣品,置于燒杯中;
②加入適量鹽酸和蒸餾水,使樣品溶解,然后準(zhǔn)確配制成250.00mL溶液;
③量取25.00mL步驟②中配得的溶液,置于燒杯中,加入適量的氯水,使反應(yīng)完全;
④加入過量氨水,充分?jǐn)嚢,使沉淀完全?br />⑤過濾,洗滌沉淀;
⑥將沉淀轉(zhuǎn)移到某容器內(nèi),加熱、攪拌,直到固體由紅褐色全部變?yōu)榧t棕色后,在干燥器中冷卻至室溫后,稱量;
⑦….
請根據(jù)上面敘述,回答:

(1)圖所示儀器中,本實(shí)驗(yàn)步驟①②③中必須用到的儀器是E和
CFG
CFG
(填字母).
(2)步驟②中加入鹽酸的作用
增強(qiáng)溶液酸性,抑止Fe2+Fe3+水解;
增強(qiáng)溶液酸性,抑止Fe2+Fe3+水解;

(3)寫出步驟④中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
Fe3++3NH3?H2O═Fe(OH)3↓+3NH4+
Fe3++3NH3?H2O═Fe(OH)3↓+3NH4+

(4)樣品中的雜質(zhì)Fe2+有較強(qiáng)的還原性,完成并配平下列反應(yīng)的離子方程式
6
6
Fe2++
1
1
ClO3-+
6
6
6
6
Fe3++
1
1
Cl-+
3
3
H2O
從理論上分析,上述實(shí)驗(yàn)中若將氯水改為NaClO3時(shí),對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成
無影響
無影響
(填偏大、偏小或不影響),等物質(zhì)的量的NaClO3與Cl2的氧化效率之比為
3:1
3:1

(5)第⑥步的操作中,將沉淀物轉(zhuǎn)移到
坩堝
坩堝
(填儀器名稱)中加熱,冷卻至室溫,稱量其質(zhì)量為m1g,再次加熱并冷卻至室溫稱量其質(zhì)量為m2g,若m1與m2差值較大,接下來的操作應(yīng)當(dāng)是
繼續(xù)加熱一段時(shí)間后,把坩堝放置于干燥器中冷卻,再稱量,至最后兩次稱得的質(zhì)量差不超過0.1g為止
繼續(xù)加熱一段時(shí)間后,把坩堝放置于干燥器中冷卻,再稱量,至最后兩次稱得的質(zhì)量差不超過0.1g為止

(6)本實(shí)驗(yàn)需要稱量的最少次數(shù)是
5
5
次,若容器質(zhì)量是W1g,最終容器和固體的總質(zhì)量是W2g,則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
7(W2-W1)
a
×100%
7(W2-W1)
a
×100%
.(列出算式,不需化簡)
(7)已知Cl2與熱的NaOH溶液可發(fā)生如下反應(yīng):
3Cl2+6NaOH
  △  
.
 
5NaCl+NaClO3+3H2O
則Fe3+、KClO3、Cl2三種物質(zhì)其氧化性由強(qiáng)到弱的順序是
KClO3>Cl2>Fe3+
KClO3>Cl2>Fe3+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

某化學(xué)興趣小組測定某Fe2(SO43樣品(只含少量Fec12雜質(zhì))中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),按以下實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作:
①稱取ag樣品,置于燒杯中;
②加入50mL 1.0mol/L稀硫酸和一定量的蒸餾水,使樣品溶解,然后準(zhǔn)確配制成250.00mL溶液;
③量取25.00mL步驟 ②中配得的溶液,置于燒杯中,加入適量的氯水,使反應(yīng)完全;
④加入過量氨水,充分?jǐn)嚢,使沉淀完全?br />⑤過濾,洗滌沉淀;
⑥將沉淀轉(zhuǎn)移到某容器內(nèi),加熱、攪拌,直到固體由紅褐色全部變?yōu)榧t棕色后,在干燥器中冷卻至室溫后,稱量;
⑦…
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請根據(jù)上面敘述,回答:
(1)上圖所示儀器中,本實(shí)驗(yàn)步驟①②③中必須用到的儀器有E和
 
(填字母).
(2)步驟②中:配制50mL,1.0mol/L稀H2SO4需要98%(密度1.84g/cm3)的濃H2SO4體積為
 
mL,量取該體積的濃H2SO4用到量筒規(guī)格是
 

(3)樣品中的雜質(zhì)Fe2+有較強(qiáng)的還原性,完成并配平下列反應(yīng)的離子方程式
 
Fe2++
 
ClO2+
 
 
 
Fe3++
 
Cl-+
 
H2O
從理論上分析,上述實(shí)驗(yàn)中若將氯水改為ClO2時(shí),對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成
 
(填偏大、偏小或不影響),等物質(zhì)的量的ClO2與Cl2的氧化效率之比為
 

(4)第⑥步的操作中,將沉淀物轉(zhuǎn)移到
 
(填儀器名稱)中加熱,冷卻至室溫,稱量其質(zhì)量為m1g,再次加熱并冷卻至室溫稱量其質(zhì)量為m2g,若m1與m2差值較大,接下來的操作應(yīng)當(dāng)是
 

(5)若步驟⑥不在干燥器中冷卻,則測定的鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會
 
(填偏大、偏小或不影響);若容器質(zhì)量是W1g,最終容器和固體的總質(zhì)量是W2g,則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
 
,(列出算式,不需化簡)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

含氮廢水進(jìn)入水體而對環(huán)境造成的污染越來越嚴(yán)重,環(huán)境專家認(rèn)為可以用金屬鋁將水體中的還原為N2,從而消除污染。其反應(yīng)的離子方程式是:

6+10Al+18H2O3N2↑+10Al(OH)3+6OH-

某化學(xué)興趣小組的同學(xué)經(jīng)過探究發(fā)現(xiàn)還有兩條途徑:

(1)金屬鎂比鋁能更快消除氮的污染,其反應(yīng)原理和金屬鋁相同。金屬鎂是由海水中提取的MgCl2通過電解制得的。若要除去1 m3廢水中0.3 mol的,則至少需要含0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))MgCl2的海水多少千克?

(2)將甲醇加入含的廢水中也可消除氮的污染,它可在一種微生物作用下發(fā)生反應(yīng):

6+6H++5CH3OH3N2↑+5CO2↑+13H2O

若某廢水用上述方法處理時(shí),N2的轉(zhuǎn)化率為a%,那么每天處理此含為b g·L-1的廢水V m3(密度1 g·cm-3),需要甲醇多少千克?(要求寫出解題步驟,運(yùn)算過程中的數(shù)據(jù)及最后結(jié)果只需寫出運(yùn)算式,不必化簡)

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同步練習(xí)冊答案