1．聚合化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑，其單體是液態(tài)的堿式氯化鋁Al2（OH）nCl6-n．本實(shí)驗(yàn)采用鋁鹽溶液水解絮凝法制備堿式氯化鋁．其制備原料為分布廣、價(jià)格廉的高嶺土，化學(xué)組成為：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0.5%～3.0%）以及少量雜質(zhì)和水分．已知氧化鋁有多種不同的結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)也有差異，且一定條件下可相互轉(zhuǎn)化；高嶺土中的氧化鋁難溶于酸．制備堿式氯化鋁的實(shí)驗(yàn)流程如下：
根據(jù)流程圖回答下列問題：
（1）“煅燒”的目的是改變高嶺土的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸．
（2）配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的鹽酸需要200ml30%的濃鹽酸（密度約為1.15g•cm-3）和230g蒸餾水，配制用到的儀器有燒杯、玻璃棒、量筒．
（3）“溶解”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O．
（4）加少量鋁粉的主要作用是除去溶液中的鐵離子．
（5）“蒸發(fā)濃縮”需保持溫度在90～100℃，控制溫度的實(shí)驗(yàn)方法是水浴．
（6）若溶解過程改為加入一定濃度的氫氧化鈉溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O．

分析 高嶺土化學(xué)組成為：Al2O3、SiO2、Fe2O3以及少量雜質(zhì)和水分，由流程可知，高嶺土在煅燒的過程中可除去可燃燒的雜質(zhì)和水分，改變高嶺土的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸，加足量鹽酸得到沉淀SiO2，溶液中含Al3+、Fe3+，加過量鋁粉，置換出鐵，過濾去掉濾渣得氯化鋁溶液，用碳酸鈣調(diào)節(jié)溶液的pH值，將溶液蒸發(fā)濃縮得堿式氯化鋁．
（1）高嶺土中的氧化鋁難溶于酸，通過“煅燒”改變高嶺土的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸；
（2）根據(jù)溶液的質(zhì)量等于溶質(zhì)質(zhì)量與溶劑的質(zhì)量之和計(jì)算所需蒸餾水的質(zhì)量，根據(jù)配制溶液的步驟選擇所需儀器；
（3）“溶解”過程中發(fā)生氧化鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，氧化鐵和酸反應(yīng)生成氯化鐵和水；
（4）加入鋁粉最主要作用是：除去溶液中的鐵元素；
（5）控制該溫度在一定范圍之間，可水浴加熱；
（6）氧化鋁和堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽、二氧化硅與堿反應(yīng)生成硅酸鹽，據(jù)此書寫離子方程式．

解答 解：（1）高嶺土中的氧化鋁難溶于酸，高嶺土在煅燒的過程中可除去可燃燒的雜質(zhì)和水分，改變高嶺土的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸，所以“煅燒”的目的改變高嶺土的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸，
故答案為：改變高嶺土的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸；
（2）設(shè)配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的鹽酸需水質(zhì)量為m，溶液的質(zhì)量等于溶質(zhì)質(zhì)量與溶劑的質(zhì)量之和，則（1.15g•cm-3×200ml+m）×15%=1.15g•cm-3×200ml×30%，解得：m=230 g，配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的鹽酸需計(jì)算、量取、溶解、轉(zhuǎn)移、定容、貼標(biāo)簽；需要用到的儀器有燒杯盛放溶液、玻璃棒攪拌、量筒量取濃鹽酸等，
故答案為：230；燒杯、玻璃棒、量筒；
（3）氧化鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，氧化鐵和酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，所以“溶解”過程反應(yīng)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；
（4）鋁可與鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子，鋁與亞鐵離子反應(yīng)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：除去溶液中的鐵離子；  
（5）水的沸點(diǎn)為100℃，“蒸發(fā)濃縮”需保持溫度在90～100℃，可采用的加熱方法是水浴，
故答案為：水浴；
（6）氧化鋁和堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽，離子反應(yīng)為：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，二氧化硅與堿反應(yīng)生成硅酸鹽，離子反應(yīng)為：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，
故答案為：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了堿式氯化鋁制備方法和實(shí)驗(yàn)探究，掌握實(shí)驗(yàn)基本操作和理解實(shí)驗(yàn)原理是解題關(guān)鍵，題目難度中等，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，難度中等．

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：解答題

11．可用圖示裝置制取少量乙酸乙酯（酒精燈等在圖中均已略去）．請?zhí)羁眨?br />（1）試管a中需加入濃硫酸、冰醋酸和乙醇各2mL，正確的加入順序用操作是先加入乙醇，然后邊搖動(dòng)試管邊慢慢加入濃硫酸，再加冰醋酸
（2）制取乙酸乙酯的化學(xué)方程式：CH3CH2OH+CH3COOH$?_{△}^{濃硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O
（3）實(shí)驗(yàn)中加熱試管a的目的是：加快反應(yīng)速率；及時(shí)將產(chǎn)物乙酸乙酯蒸出，以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移動(dòng)
（4）試管b中加有飽和Na2CO3溶液，其作用是吸收隨乙酸乙酯蒸出的少量酸性物質(zhì)和乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度，便于它分層析出
（5）反應(yīng)結(jié)束后，振蕩試管b，靜置．反應(yīng)結(jié)束后，試管B內(nèi)的液體分成兩層，乙酸乙酯在上層（填寫“上”或“下”）．若分離10mL該液體混合物需要用到的主要玻璃儀器是分液漏斗．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

12．根據(jù)題目要求，回答下列問題：
Ⅰ．某同學(xué)用乙醇、乙酸和濃硫酸制取乙酸乙酯，裝置如圖1所示．
（1）裝置中干燥管的作用是防止小試管中液體發(fā)生倒吸
（2）小試管中的試劑加入順序?yàn)锽
A．濃硫酸 乙醇   乙酸   B．乙醇  濃硫酸  乙酸   C．乙酸  濃硫酸  乙醇
II．已知：R-OH+HX→R-X+H2O如圖2是實(shí)驗(yàn)室用乙醇與濃硫酸和溴化鈉反應(yīng)制備溴乙烷的裝置，圖中省去了加熱裝置．乙醇、溴乙烷、溴有關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)見表：
乙醇溴乙烷溴
狀態(tài)無色液體無色液體深紅棕色液體
密度/g•cm-30.791.443.1
沸點(diǎn)/℃78.538.459
（3）本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的加熱方式是水浴加熱．
（4）為除去產(chǎn)品中的Br2，最好選擇下列溶液來洗滌產(chǎn)品B．
A．氫氧化鈉    B．亞硫酸鈉   C．碘化鈉

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

9．硫酸廠用煅燒黃鐵礦（FeS2）來制取硫酸，實(shí)驗(yàn)室利用硫酸廠燒渣（主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2）制備綠礬．
（1）SO2和O2反應(yīng)制取SO3的反應(yīng)原理為：2SO2+O2→加熱催化劑2SO3，經(jīng)一段時(shí)間后，SO3的濃度增加了0.4mol/L，在這段時(shí)間內(nèi)用O2表示的反應(yīng)速率為0.04mol/（L•s）
①則這段時(shí)間為5s．
②該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是BD．
A．容器內(nèi)硫元素物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變      B．混合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
C．n（SO2）：n（O2）：n（SO3）=2：1：2         D．各組分的體積分?jǐn)?shù)不變
（2）利用燒渣制綠礬的過程如下
操作I的名稱過濾，溶液A的溶質(zhì)H2SO4，固體B是Fe．
（3）某科研機(jī)構(gòu)用NaOH溶液吸收廢氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時(shí)得到H2SO4，其原理如圖所示，（電極材料為石墨）
①圖中b極要連接電源的正極（填“正”或“負(fù)”）
②SO32-放電的電極反應(yīng)式為SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+．
③若用甲烷-空氣燃料電池作電源，處理標(biāo)準(zhǔn)狀況下40m3的廢氣（其中SO2的體積分致為0.2 ），理論上需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下甲烷2m3．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

16．2016年8月17日，廣東警方查獲黑窩點(diǎn)非法使用Na2S2O4等浸泡食物來達(dá)到保鮮作用，Na2S2O4俗稱保險(xiǎn)粉，大量用于漂白紙張和印染工業(yè)．某學(xué)習(xí)小組用下列方法制備該物質(zhì)．
①把甲酸（HCOOH）溶于甲醇溶液，再和足量的NaOH溶液混合配成溶液；
②制取SO2并通入上述溶液中，一段時(shí)間后可獲得保險(xiǎn)粉．
（已知：Na2S2O4在水中溶解度較大，在甲醇中溶解度較小）

裝置如圖1所示
（1）A裝置中的分液漏斗改為恒壓滴液漏斗（儀器名稱）更合適，D中盛放的試劑為NaOH溶液．
（2）B裝置的作用為防倒吸、防堵塞；
（3）C裝置內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為2SO2+HCOONa+NaOH=Na2S2O4+CO2+H2O．
（4）分離C裝置中產(chǎn)品時(shí)就選用圖2裝置中�。ㄌ罴�、乙、丙、丁，下同），回收乙醇的裝置為甲．
（5）Na2S2O4在堿性環(huán)境中除去廢水中的CrO42-及+4價(jià)S的化合物，反應(yīng)的離子方程式為3S2O42-+2OH-+2CrO42-+2H2O=2Cr（OH）3↑+6SO32-．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

6．氰化物有劇毒，冶金工業(yè)會(huì)產(chǎn)生大量含氰化物的廢水，其中氰化物以CN-等形式存在于廢水中．某化學(xué)小組同學(xué)對(duì)含氰化物廢水處理進(jìn)行研究．
Ⅰ．查閱資料：含氰化物的廢水破壞性處理方法．
利用強(qiáng)氧化劑將氰化物氧化為無毒物質(zhì)，如以TiO2為催化劑用NaClO將CN-離子氧化成CNO-（CN-和CNO-中N元素均為-3價(jià)），CNO-在酸性條件下繼續(xù)與NaClO反應(yīng)生成N2、CO2、Cl2等．
Ⅱ．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：破壞性處理CN-的效果．
化學(xué)興趣小組的同學(xué)在密閉系統(tǒng)中用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以測定CN-被處理的百分率，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

步驟1：取一定量廢水進(jìn)行加熱蒸發(fā)、濃縮．
步驟2：取濃縮后含CN-離子的廢水與過量NaClO溶液的混合液共200mL（設(shè)其中CN-的濃度為0.2mol•L-1）倒入甲中，塞上橡皮塞．
步驟3：點(diǎn)燃酒精燈對(duì)丁裝置加熱
步驟4：打開甲上的橡皮塞和活塞，使甲中溶液全部放入乙中，關(guān)閉活塞．
步驟5：打開活塞K，通一段時(shí)間N2，關(guān)閉活塞K．
步驟6：實(shí)驗(yàn)完成后測定干燥管I（含堿石灰）的質(zhì)量m2（實(shí)驗(yàn)前干燥管I（含堿石灰）的質(zhì)量m1）
回答下列問題：
（1）在破壞性處理方法中，在酸性條件下NaClO和CNO-反應(yīng)的離子方程式為2CNO-+6ClO-+8H+═2CO2↑+N2↑+3Cl2↑+4H2O，請標(biāo)出反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：．
（2）對(duì)丁裝置加熱放在步驟3進(jìn)行的原因是將產(chǎn)生的氯氣及時(shí)除去．
（3）丙裝置中的試劑是濃硫酸．
（4）干燥管Ⅱ的作用是防止空氣中的水和CO2進(jìn)入干燥管I中影響對(duì)CO2的測量．
（5）請簡要說明實(shí)驗(yàn)中通入N2的目的是使裝置中的CO2全部被排到干燥管I中被吸收，減少誤差．
（6）若干燥管Ⅰ中堿石灰增重1.408g，則該實(shí)驗(yàn)中測得CN-被處理的百分率為80%．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

13．NaCN為劇毒無機(jī)物．某興趣小組查資料得知，實(shí)驗(yàn)室里的NaCN溶液可用Na2S2O3溶液進(jìn)行解毒銷毀，他們開展了以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)，請根據(jù)要求回答問題：
實(shí)驗(yàn)Ⅰ．硫代硫酸鈉晶體（Na2S2O3•5H2O）的制備：
已知Na2S2O3•5H2O對(duì)熱不穩(wěn)定，超過48℃即開始丟失結(jié)晶水，現(xiàn)以Na2CO3和Na2S物質(zhì)的量之比為2：1的混合溶液及SO2氣體為原料，采用如圖裝置制備Na2S2O3•5H2O．
（1）將Na2S和Na2CO3按反應(yīng)要求的比例一并放入三頸燒瓶中，注入150mL蒸餾水使其溶解，在蒸餾燒瓶中加入Na2SO3固體，在分液漏斗中注入C（填以下選擇項(xiàng)的字母），并按下圖安裝好裝置，進(jìn)行反應(yīng)．
A．稀鹽酸         B．濃鹽酸        C．70%的硫酸     D．稀硝酸
（2）pH小于7會(huì)引起Na2S2O3溶液的變質(zhì)反應(yīng)，會(huì)出現(xiàn)淡黃色渾濁．反應(yīng)約半小時(shí)，當(dāng)溶液pH接近或不小于7時(shí)，即可停止通氣和加熱．如果通入SO2過量，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為Na2S2O3+SO2+H2O=2NaHSO3+S↓；
實(shí)驗(yàn)Ⅱ．產(chǎn)品純度的檢測：
（3）已知：Na2S2O3•5H2O的摩爾質(zhì)量為248g/mol；2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6．取晶體樣品a g，加水溶解后，滴入幾滴淀粉溶液，用0.010mol/L碘水滴定到終點(diǎn)時(shí)，消耗碘水溶液v mL．
①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是最后滴入一滴碘水，溶液顏色由無色變成藍(lán)色，且半分鐘內(nèi)部褪色；   
②該樣品純度是$\frac{4.96×1{0}^{-3}v}{a}×100%$；
（4）滴定過程中可能造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低的是BD；
A．錐形瓶未用Na2S2O3溶液潤洗
B．錐形瓶中溶液變藍(lán)后立刻停止滴定，進(jìn)行讀數(shù)
C．滴定終點(diǎn)時(shí)仰視讀數(shù)    
D．滴定管尖嘴內(nèi)滴定前無氣泡，滴定終點(diǎn)發(fā)現(xiàn)氣泡
實(shí)驗(yàn)Ⅲ．有毒廢水的處理：
（5）興趣小組的同學(xué)在采取系列防護(hù)措施及老師的指導(dǎo)下進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
向裝有2mL 0.1mol/L 的NaCN溶液的試管中滴加2mL 0.1mol/L 的Na2S2O3溶液，兩反應(yīng)物恰好完全反應(yīng)，但無明顯現(xiàn)象，取反應(yīng)后的溶液少許滴入盛有10mL 0.1mol/L FeCl3溶液的小燒杯，溶液呈現(xiàn)血紅色，請寫出Na2S2O3解毒的離子反應(yīng)方程式CN-+S2O32-=SCN-+SO32-．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

10．實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣的反應(yīng)方程式為：2KClO3$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O2↑
回答下列問題：
（1）該反應(yīng)中被氧化的元素名稱為氧，生成1mol O2時(shí)轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目是4NA．
（2）從反應(yīng)后的固體混合物中分離出難溶于水的MnO2的具體實(shí)驗(yàn)操作名稱：過濾．
（3）分離出的MnO2可用于實(shí)驗(yàn)室制取Cl2，化學(xué)方程式為：MnO2+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，其離子方程式為MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
（4）若兩個(gè)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量相同，則生成的O2和Cl2在相同狀況下的體積比為1：2．
（5）以上兩個(gè)反應(yīng)都用到MnO2，其作用分別是催化劑、氧化劑．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

11．把18.0mol•L-1的濃硫酸稀釋成2.00mol•L-1的稀硫酸100mL，實(shí)驗(yàn)操作如下，請排出正確的操作順序，并填寫有關(guān)的空格：
A  將配好的稀硫酸倒入試劑瓶中，貼好標(biāo)簽；
B  蓋好容量瓶塞，反復(fù)顛倒搖勻；
C  改用膠頭滴管逐滴加蒸餾水，至凹液面與刻度線相切
D  將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁慢慢注入盛有少量盛水的燒杯中；
E  用少量蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2-3次，并將洗滌液也全部轉(zhuǎn)移到容量瓶中；
F  將已冷卻至室溫的硫酸溶液沿玻璃棒注入100mL容量瓶；
G  用量筒量取11.1mL的18.0mol•L-1的濃硫酸；
H  繼續(xù)向容量瓶中加蒸餾水，直到液面接近刻度線1～2cm處；
則正確操作順序?yàn)镚DFEHCBA（用字母表示）

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