题目内容
【题目】聚合氯化铝晶体是介于AlCl3和A1(OH)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物，其制备原料主要是铝加工行业的废渣——铝灰，它主要含Al2O3、Al，还有SiO2等杂质。聚合氯化铝生产工艺流程如下：
（1）反应中副产品a是______（用化学式表示）；
（2）升高pH至4.0～4.5的目的是______；
（3）生产过程中可循环使用的物质是______（用化学式表示）；
（4）为使得到的晶体较纯净，生产过程中使pH升高的C物质可选用______（填编号）；
a．NaOHb．Alc．氨水d．A12O3e．NaAlO2
（5）聚合氯化铝晶体的化学式可表示为[A12(OH)nCl6-nH2O]m，实验室为测定n的值，进行如下操作：
①称取ag晶体，制成粉末，加热至质量不再变化时，得到bg。此过程可能用到的下列仪器有______；
a.蒸发皿 b.坩埚 c.研钵 d.试管
②另取a g晶体：用A试剂溶解→加足量AgNO3溶液→进行C操作→洗涤、烘干→称量为cg。则试剂A为______（填物质名称），C操作为______（填操作名称）。最后综合推算出n的值_____ 。
【答案】H2 促进AlCl3的水解，使晶体析出 HCl b、d b、c 硝酸 过滤 (861b-102c)/143.5b
【解析】
利用铝灰制备聚合氯化铝，先用盐酸溶解铝灰：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，SiO2不溶于盐酸，调节AlCl3溶液的pH至4.0~5.0，使AlCl3部分水解，最后得到聚合三氯化铝。聚合氯化铝晶体{[A12(OH)nCl6-nH2O]m}的性质应类似于Al(OH)3和AlCl3。由此分析。
(1)铝灰中加盐酸搅拌加热至950C，有反应2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，同时盐酸挥发出HCl气体，因此产生的H2中混有HCl气体，用水喷淋吸收气体中的HCl，所以副产品a是H2。
(2)因为聚合氯化铝晶体是介于AlCl3和A1(OH)3之间的物质，AlCl3在溶液中发生水解生成Al(OH)3：Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+，升高溶液的pH至4.0~5.0的目的是：促进AlCl3的水解，使晶体析出。
(3)铝灰中加盐酸搅拌加热至950C，产生的H2中混有盐酸挥发出来的HCl气体，用水喷淋气体得到的溶液e即为稀盐酸溶液，盐酸可以循环使用。所以生产过程中可循环使用的物质的化学式为HCl。
(4)加入的c物质是为了促进AlCl3的水解反应：Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，Al和Al2O3都可以消耗H+而升高溶液的pH：2Al+6H+=2Al3++3H2↑，Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，为不引入新的杂质，c物质应选用Al和Al2O3，答案选b、d。
(5)①晶体制成粉末要在研钵中将其研碎，加热固体物质一般使用坩埚，答案选bc。②该实验目的是测定a g晶体中Cl-的物质的量。溶解晶体的试剂应该选用硝酸溶液（既能溶解晶体也不干扰Cl-物质的量的测定），加入AgNO3溶液是为了将试样中的Cl-转化为AgCl沉淀，所以c操作是过滤，最后得到c g纯净的AgCl沉淀。c gAgCl的物质的量=
=
mol。聚合氯化铝晶体[A12(OH)nCl6-nH2O]m的性质应与Al(OH)3和AlCl3类似，所以加热晶体过程中先有AlCl3水解完全生成Al(OH)3，再有Al(OH)3受热分解，当加热至质量不再变化时，即得到b g纯净的Al2O3，因此a g晶体中铝元素物质的量=
=
mol。所以聚合氯化铝晶体{[A12(OH)nCl6-nH2O]m}中铝元素与氯元素物质的量之比=2:(6-n)= :，解得n=
。
【题目】利用含铜、铁的粗锌制备硫酸锌及相关物质。工艺流程图及有关数据如下：
物质 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 | Fe(OH)3 | ZnS | CuS |
Ksp | 5.0×10－20 | 2.0×10－16 | 4.0×10－38 | 1.2×10－23 | 8.5×10－45 |
请回答下列问题：
（1）粗锌中的铜与混酸的稀溶液反应的化学方程式为__________________________，图中处理气体X要能够体现绿色化学思想，还需补充气体______（填化学式）。
（2）若溶液I中c(Cu2＋)为0.05mol·L－1，则溶液II中c(Fe3＋)＞____mol·L－1。
（3）若固体A是Zn，取9.61 g固体C溶解于足量的500mL 2 mol·L－1稀硝酸中，共收集到标准状况下2.24L的气体，向所得溶液中加入2 mol·L－1NaOH溶液，则当生成沉淀最多时，沉淀的质量为_____g；若固体A是另一种物质，取部分固体C于试管中，加入盐酸产生有臭鸡蛋味气体，则该反应的离子方程式为________________________。
（4）溶液Ⅲ经过蒸发浓缩、____________、过滤、洗涤、干燥，即得到较纯净的硫酸锌晶体；溶液还可以制备ZnS，实际选择的是（NH4）2S溶液而不是Na2S溶液作为反应物，理由是后者制得的ZnS含有较多的杂质，则该杂质是____________（填化学式）。
（5）金属锌常用作酸性干电池的负极，干电池不使用时，由于负极与电解质溶液接触而发生自放电反应：2NH4＋＋Zn＝2NH3＋H2↑＋Zn2＋，造成电量自动减少。写出铅蓄电池不使用时，其正极上发生自放电的化学方程式__________________________。
【题目】（1）已知：Ti(s) +2Cl2(g) = TiCl4(l) △H = －804.2 kJ ·mol－1；
2Na(s) +Cl2(g) = 2NaCl(s) △H = －882.0 kJ ·mol－1
Na(s) = Na(l) △H =2.6 kJ ·mol－1
请写出用液态钠与四氯化钛置换出钛的热化学方程式__________________________。
（2）已知：向一个体积恒定为2L的密闭容器中充入4mol A、1mol B，发生如下反应：4A(g)＋B(s) 
3C(s)＋4D(g)。该反应中各物质的摩尔质量（单位g·mol－1）都不一样，在一定条件下该反应2分钟达到平衡。
①不能够说明该反应已达到平衡的是：________。
A．恒温下，容器内的压强不再变化
B．恒温下，容器内混合气体的密度不再变化
C．一定条件下，D的体积分数保持不变
D．一定条件下，单位时间内消耗4molA的同时生成1 mol B
②平衡后测得D的浓度为0.3mol·L－1，则从反应开始到平衡时，A的平均反应速率为________，B转化率为________。
（3）用活性炭还原法可以处理氮氧化物，有关反应为：2NO(g)+C(s) N2(g)+CO2(g)；△H，向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，在t℃下反应，有关数据如图：
NO | N2 | CO2 | |
起始浓度/molL─1 | 0.10 | 0 | 0 |
平衡浓度/molL─1 | 0.04 | 0.03 | 0.03 |
①在t℃下，该反应的平衡常数为________（保留两位有效数字）。
②平衡后升高温度，再次达到平衡，测得容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2:1:1，则该反应的
ΔH________0(填“＞”、“＜”或“＝”），此时NO的转化率为________。
