题目内容
【题目】铝是重要的金属材料，铝土矿（主要成分A12O3另含少量的SiO2、Fe2O3等）是工业上制铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取铵明矾晶体[NH4Al（SO4）2·12H2O]的工艺流程如下图所示：
请回答下列问题：
（1）为提高铝土矿与盐酸的反应速率，可采取的措施有______________________________（写两条）。
（2）固体a的主要成分为__________________（写化学式）。
（3）II中烧碱过量的原因是________________________________________。
（4）写出III中主要反应的离子方程式__________________________________________。
（5）制取铵明矾溶液的化学方程式为_________________________________________；由铵明矾溶液制取铵明矾晶体的实验操作依次为（填操作名称）______________________、____________、过滤、洗涤。
（6）设计实验证明铵明矾溶液中含有NH4+_______________________________________。
【答案】 加热、增加盐酸浓度、将铝土矿粉碎等 SiO2 使Al3+全部转化为AlO2－ AlO2－＋CO2＋2H2O＝Al（OH） 3↓＋HCO3－ Al2O3＋4H2SO4＋2NH3＝2NH4Al（SO4）2＋3H2O或Al2（SO4）3＋H2SO4＋2NH3＝2NH4Al（SO4）2 蒸发浓缩 冷却结晶 取少许铵明矾溶液于一支洁净的试管中，再加入浓氢氧化钠溶液并加热，如果产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明铵明矾溶液中含有NH4+
【解析】铝土矿中Al2O3和Fe2O3能溶于盐酸，SiO2不溶于盐酸，所以固体a为SiO2，加入过量的氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠和氢氧化铁沉淀，即b是氢氧化铁。通入足量CO2生成Al（OH）3沉淀，滤液c是碳酸氢钠；氢氧化铝分解生成氧化铝，即V是氧化铝，与稀硫酸反应生成硫酸铝，通入氨气生成铵明矾溶液，从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等。则
（1）根据外界条件对反应速率的影响可知为提高铝土矿与盐酸的反应速率，可采取的措施有加热、增加盐酸浓度、将铝土矿粉碎等。（2）根据以上分析可知固体a的主要成分为SiO2。（3）根据以上分析可知II中烧碱过量的原因是使Al3+全部转化为AlO2－。（4）根据以上分析可知III中主要反应的离子方程式为AlO2－＋CO2＋2H2O＝Al（OH）3↓＋HCO3－。（5）根据原子守恒可知制取铵明矾溶液的化学方程式为Al2（SO4）3＋H2SO4＋2NH3＝2NH4Al（SO4）2；根据以上分析可知由铵明矾溶液制取铵明矾晶体的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。（6）铵根能与强碱反应产生碱性气体氨气，因此检验铵明矾溶液中含有NH4+的实验操作为取少许铵明矾溶液于一支洁净的试管中，再加入浓氢氧化钠溶液并加热，如果产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明铵明矾溶液中含有NH4+。
智能训练练测考系列答案【题目】在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g) 
M(g)＋N(g)，所得实验数据如下表：
实验 编号 | 温度/℃ | 起始时物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol | ||
n(X) | n(Y) | n(M) | |||
① | 700 | 0.40 | 0.10 | 0.090 | |
② | 800 | 0.10 | 0.40 | 0.080 | |
③ | 800 | 0.20 | 0.30 | a | |
④ | 900 | 0.10 | 0.15 | b | |
下列说法正确的是( )
A. 实验①中，若5 min时测得n(M)＝0.050 mol，则0至5 min时间内，用N表示的平均反应速率v(N)＝1.0×10－2 mol·L－1·min－1
B. 实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0
C. 实验③中，达到平衡时，X的转化率为60%
D. 实验④中，达到平衡时，b>0.060
【题目】一份溶液中可能大量含有K+、A13+、H+、NH4+、Cl-、Br-、I-、ClO-、A1O2-等离子中的若干种。为了确定溶液的组成，进行了如下操作：
（1）往该溶液中逐滴加入NaOH溶液并适当加热，产生沉淀和气体的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积关系如图所示：
则该溶液中一定存在的离子是________，一定不大量存在的离子是__________。
（2）经检测后，该溶液中含有大量的Cl-、Br-、I-，若向1L该混合溶液中通入一定量的氯气，则溶液中Cl-、Br-、I-、与通入氯气的体积(标准状况下)关系如下表所示，回答下列问题：
Cl2的体积(标准状况下) | 2.8 L | 5.6 L | 11.2 L |
n(Cl-) | 1.25 mol | 1.5 mol | 2 mol |
n(Br-) | 1.5 mol | 1.4 mol | 0.9 mol |
n(I-) | a mol | 0 | 0 |
当通入的氯气为2.8L(标准状况下)时，溶液中发生反应的离子方程式为___________，原溶液中n(Cl-)为____mol；通入氯气的体积在2.8L～5.6L(标准状况下)之间时的有关离子方程式为(如有多个反应，请分开书写)_________________，原溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量浓度之比为_______________。