碱式氯化铝[ Al2(OH)nCl6-n ] 是利用工业铝灰和活性铝矾土为原料(主要含Al、Al2O3、SiO2及铁的氧化物)经过精制加工而成,此产品活性较高,

碱式氯化铝[ Al2(OH)nCl6-n ] 是利用工业铝灰和活性铝矾土为原料(主要含Al、Al2O3、SiO2及铁的氧化物)经过精制加工而成,此产品活性较高,

题型:不详难度:来源:
碱式氯化铝[ Al2(OH)nCl6-n ] 是利用工业铝灰和活性铝矾土为原料(主要含Al、Al2O3、SiO2及铁的氧化物)经过精制加工而成,此产品活性较高,对工业污水具有较好的净化效果。其制备流程如下:

(1)原料需要粉碎,其目的是                    ;滤渣I的主要成分是                   
(2)步骤①在煮沸过程中,溶液逐渐变为浅绿色,此时溶液中呈浅绿色的阳离子常采用加入                         试剂进行检验(填化学式);随后溶液又变为棕黄色,相关反应的离子方程式为                     
(3)步骤②中加入适量的Ca(OH)2并控制pH,其目的:一是生成碱式氯化铝;二是             ;已知碱式氯化铝的分散质粒子大小在1~100 nm之间,则区别滤液I与碱式氯化铝两种液体的物理方法是    ;若Ca(OH)2溶液过量,则步骤③得到的碱式氯化铝产率偏低,该反应的离子方程式为          
(4)某温度下若0.1 mol AlCl3溶于蒸馏水,当有2.5%水解生成Al(OH)3溶液时,吸收热量Q kJ ,该过程的热化学反应方程式为                                            
答案
(1)增大反应物接触面积,加快溶解速率(提高Al3+的浸出率);SiO2(或:二氧化硅) ;
(2)K3[Fe(CN)6] ;  4Fe2+ +O2 + 4H+= 4Fe3++ 2H2O ;
(3)除Fe3+ ;观察是否有丁达尔效应        Al3+ + 4OH=AlO2-+ 2H2O ;
(4)AlCl3(aq) + 3H2O(l)Al(OH)3(胶体) + 3HCl(aq)  ΔH =+400Q  kJ∕mol.
解析

试题分析:(1)原料都是固体,将固体物质粉碎,其目的是为了增大反应物接触面积,加快溶解速率(提高Al3+的浸出率);Al、Al2O3、Fe2O3等金属或金属氧化物都能溶于酸,滤渣I的主要成分是(2)步骤①在煮沸过程中,溶液逐渐变为浅绿色,此时溶液中呈浅绿色的阳离子Fe2+常采用加入K3[Fe(CN)6]溶液的方法来检验。随后溶液会被空气中的氧气氧化变为Fe3+,而使溶液又变为棕黄色,相关反应的离子方程式为4Fe2+ +O2 + 4H+= 4Fe3++ 2H2O。(3)(3)步骤②中加入适量的Ca(OH)2并控制pH,其目的:一是生成碱式氯化铝;二是使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。由于碱式氯化铝的分散质粒子大小在1~100 nm之间,所以属于胶体;而滤液则属于溶液。因此区别滤液I与碱式氯化铝两种液体的物理方法是利用胶体的性质,观察是否有丁达尔效应,有观察是否有丁达尔效应的就是胶体,否则就是滤液。若Ca(OH)2溶液过量,则会发生反应Al3+ + 4OH=AlO2-+ 2H2O,导致步骤③得到的碱式氯化铝产率偏低。(4)某温度下若0.1 mol AlCl3溶于蒸馏水,当有2.5%水解生成Al(OH)3溶液时,吸收热量Q kJ ,该过程的热化学反应方程式为AlCl3(aq) + 3H2O(l)Al(OH)3(胶体) + 3HCl(aq)  ΔH =+400Q  kJ∕mol.
举一反三
锶(Sr)为第五周期ⅡA族元素,其化合物六水氯化锶(SrCl2·6H2O)是实验室重要的分析试剂,工业上常以天青石(主要成分为SrSO4)为原料制备,生产流程如下:

已知:① 经盐酸浸取后,溶液中除含有Sr2+和Cl外,还含有少量Ba2+杂质;
② SrSO4、BaSO4的溶度积常数分别为3.3×10-7、1.1×10-10
③ SrCl2·6H2O的摩尔质量为:267 g/mol。
(1)天青石焙烧前先研磨粉碎,其目的是_________________________________________。
(2)隔绝空气高温焙烧,若0.5 mol SrSO4中只有S被还原,转移了4 mol电子。写出该反应的化学方程式:_____________________________________________。
(3)为了得到较纯的六水氯化锶晶体,过滤2后还需进行的两步操作是_______________。
(4)加入硫酸的目的是______________________。为了提高原料的利用率,滤液中Sr2+的浓度应不高于_________ mol/L(注:此时滤液中Ba2+浓度为1×10-5 mol/L)。
(5)产品纯度检测:称取1.000 g产品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO3 1.100×10-2 mol的AgNO3溶液(溶液中除Cl外,不含其它与Ag+反应的离子),待Cl完全沉淀后,用含Fe3+的溶液作指示剂,用0.2000 mol/L的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3,使剩余的Ag+ 以AgSCN白色沉淀的形式析出。
①滴定反应达到终点的现象是_________________________________________。
②若滴定过程用去上述浓度的NH4SCN溶液20.00 mL,则产品中SrCl2·6H2O的质量百分含量为______________(保留4位有效数字)。
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“结晶玫瑰”具有强烈的玫瑰香气,是一种很好的定香剂。其化学名称为“乙酸三氯甲基苯甲酯”通常用三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐为原料制备:

已知:
三氯甲基苯基甲醇
式量:224.5。无色液体。不溶于水,溶于乙醇。
醋酸酐
无色液体。溶于水形成乙酸,溶于乙醇。
结晶玫瑰
式量:267.5。白色至微黄色晶体。熔点:88℃。不溶于水,溶于乙醇,70℃时在乙醇中溶解度为a g。
醋酸
无色的吸湿性液体,易溶于水、乙醇。
 

请根据以上信息,回答下列问题:
(1)加料时,应先加入三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐,然后慢慢加入浓硫酸并       。待混合均匀后,最适宜的加热方式为         (填“水浴加热”或“油浴加热”)。
(2)粗产品的成分是结晶玫瑰与少量____________________的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。
序号
实验方案
实验现象
结论

将粗产品溶解在      中,按粗产品、溶剂的质量比为1:   混合,用水浴加热到70℃回流溶剂使粗产品充分溶解
得到无色溶液
 

将步骤1所得溶液___________
 
 

干燥步骤2所得白色晶体,           
__________________
白色晶体是结晶玫瑰
(3)某同学欲在重结晶时获得较大的晶体,查阅资料得到如下信息:


由信息可知,从高温浓溶液中获得较大晶体的操作为             
(4)22.45g三氯甲基苯基甲醇与足量乙酸酐充分反应得到结晶玫瑰22.74g,则产率是____。(保留两位有效数字)
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粗铜精炼后的阳极泥含有Cu、Au(金)和PbSO4等杂质,湿法处理阳极泥进行综合利用的流程如下:

(1)用CuSO4做电解液电解含铜、金、铅的粗铜,阳极的电极反应式有:             和Cu-2e-= Cu2+
(2)焙烧阳极泥时,为了提高焙烧效率,采取的合理措施是         ,焙烧后的阳极泥中除含金、PbSO4外,还有            (填化学式)。
(3)操作I的主要步骤为           ,操作Ⅱ的名称是                
(4)写出用SO2还原AuCl4-的离子方程式                                                    
(5)为了减少废液排放、充分利用有用资源,工业上将滤液1并入硫酸铜溶液进行循环操作,请指出流程图中另一处类似的做法                              
(6)已知298K时,Ksp(PbCO3)=1.46×10-13,Ksp(PbSO4)= 1.82×10-8,用离子方程式表示加入碳酸钠溶液的作用                                                
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下表中根据实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
某钠盐W中加入稀硫酸,产生的无色无味的气体通入澄清石灰水
石灰水变浑浊
W可能是Na2CO3
B
蘸有浓氨水的玻璃棒靠近溶液X
有白烟产生
X一定是浓盐酸
C
强酸性溶液Y中加入Ba(NO3)2溶液,静置后再加入KSCN溶液
先有白色沉淀,
后溶液又变红
Y中一定含有SO42和Fe3+
D
少量气态炔烃Z通入pH=a的溴水中
溴水褪色,溶液的pH仍约为a
Z与溴发生了取代反应
 
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甲酸钙广泛用于食品、化工、石油等工业生产上,300~400℃左右分解。Ⅰ、实验室制取的方法之一是:Ca(OH)2 +2HCHO + H2O2 = Ca(HCOO)2 + 2H2O + H2↑。
实验室制取时,将工业用氢氧化钙和甲醛依次加入到质量分数为30-70%的过氧化氢溶液中(投料物质的量之比依次为1∶2∶1.2),最终可得到质量分数98%以上且重金属含量极低的优质产品。
(1)过氧化氢比理论用量稍多,其目的是               
(2)反应温度最好控制在30-70℃之间,温度不易过高,其主要原因是               
(3)制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外,还要加入少量的Na2S溶液,加硫化钠的目的是               
(4)实验时需强力搅拌45min,其目的是               ;结束后需调节溶液的pH 7~8,其目的是               。最后经结晶分离、干燥得产品。
Ⅱ、某研究性学习小组用工业碳酸钙(主要成分为CaCO3;杂质为:Al2O3、FeCO3) 为原料,先制备无机钙盐,再与甲酸钠溶液混合制取甲酸钙。结合如图几种物质的溶解度曲线及表中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算),现提供的试剂有:a.甲酸钠,b.5mol·L-1硝酸,c. 5mol·L-1盐酸,d. 5mol·L-1硫酸,e. 3%H2O2溶液,f.澄清石灰水。

请补充完整由碳酸钙制备甲酸钙的实验步骤
金属
离子
开始沉淀
的pH
沉淀完全
的pH
Fe3
1. 1
3. 2
Al3
3. 0
5. 0
Fe2
5. 8
8. 8
 
步骤1.称取13.6g甲酸钠溶于约20mL水,配成溶待用,并称取研细的碳酸钙样品10g待用。
步骤2.               
步骤3.               
步骤4.过滤后,将滤液与甲酸钠溶液混合,调整溶液pH 7~8,充分搅拌,所得溶液经蒸发浓缩、                  、洗涤、60℃时干燥得甲酸钙晶体。
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