题目内容

Ⅰ．硬铝废料（含90%铝、2.5%镁、7.5%铜）可以制取明矾KAl（SO4）2．12H2O，某探究小组设计了下列实验．

请回答以下问题：
（1）写出步骤③的离子方程式
Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O
Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O
．
（2）步骤④包括三个环节，分别是
蒸发
蒸发
、冷却结晶、
过滤
过滤
．
（3）步骤⑤不直接用水洗的原因是
减少产品的损失
减少产品的损失
．
Ⅱ．某课题小组同学测量液态奶含氮量的实验过程如下：
原理：液态奶
辅助试剂
加热
（NH4）2SO4溶液
NaOH
吹出
NH3
H3BO3
吸收
（NH4）2B4O7溶液→用标准盐酸滴定
步骤：
①在烧杯中加入10.00mL液态奶和辅助试剂，加热充分反应；
②将反应液转移到大试管中；
③按如下装置用水蒸气将NH3吹出，并用H3BO3溶液吸收（加热装置未画出）；

④取下锥形瓶，滴加指示剂，用0.1000mol?L-1盐酸标准液滴定；
⑤重复测定两次，再用10.00mL蒸馏水代替液态奶进行上述操作．
数据记录如下：
实验编号 样品和辅助试剂 消耗盐酸
体积（mL）
1 10.00mL液态奶、0.2g催化剂、20mL浓硫酸 33.45
2 10.00mL液态奶、0.2g催化剂、20mL浓硫酸 33.55
3 10.00mL液态奶、0.2g催化剂、20mL浓硫酸 33.50
4 10.00mL蒸馏水、0.2g催化剂、20mL浓硫酸 1.50
回答下列问题：
（1）滴定时（NH4）2B4O7重新转化为H3BO3，反应的化学方程式为
（NH4）2B4O7+2HCl+5H2O=4H3BO3+2NH4Cl
（NH4）2B4O7+2HCl+5H2O=4H3BO3+2NH4Cl
．
（2）步骤③的实验装置中需要加热的仪器是
长导管
长导管
（填仪器名称），长导管的作用是
安全管
安全管
．
（3）设计4号空白对照实验的目的是
消除其他试剂、实验操作等因素引起的误差
消除其他试剂、实验操作等因素引起的误差
．
（4）计算该液态奶的含氮量为
4.48
4.48
mg?mL-1．
分析：Ⅰ．（1）硬铝中铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，故溶液甲含有偏铝酸钠，向溶液甲中加入硫酸，调溶液放热pH值，偏铝酸根与氢离子反应，生成氢氧化铝沉淀，所以固体乙为氢氧化铝，向固体乙加入硫酸，氢氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水；
（2）丙溶液含有硫酸铝，向其中加入硫酸钾，得混合溶液，通过蒸发、结晶、过滤制得明矾；
（3）明矾在酒精中的溶解度小，用酒精洗涤减少产品的损失；
Ⅱ．（1）滴加盐酸（NH4）2B4O7转化为H3BO3，硼的化合价未变化，发生类似复分解反应，还有氯化铵生成；
（2）用水蒸气将NH3吹出，所以加热圆底烧瓶产生水蒸气，进入试管中将生成的氨气吹出；
加热产生水蒸气，装置内压强增加，防止装置中压力过大而发生危险，冷却时防止发生倒吸，起安全管作用；
（3）实验组与对照组的无关变量的影响是相等的，这样通过空白对照实验，对比实验的结果，排除无关变量的影响，则可认定为是来自实验变量的效果，使实验结果更有说服力；
（4）根据N元素守恒，及滴定反应找出N原子与HCl的关系式，根据关系式计算，注意盐酸的体积取3次滴定的平均值减去1.5ml（不含奶时消耗盐酸的体积为1.5ml）．
解答：解：Ⅰ．（1）氢氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水，离子方程式为Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O，
故答案为：Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O； 
（2）向硫酸铝溶液中加入硫酸钾，得混合溶液，通过蒸发、结晶、过滤制得明矾，故答案为：蒸发；过滤；
（3）明矾在酒精中的溶解度小，用酒精洗涤减少产品的损失，故答案为：减少产品的损失；
Ⅱ．（1）硼的化合价未变化，发生类似复分解反应，反应方程式为（NH4）2B4O7+2HCl+5H2O=4 H3BO3+2NH4Cl，
故答案为：（NH4）2B4O7+2HCl+5H2O=4 H3BO3+2NH4Cl；   
（2）加热圆底烧瓶产生水蒸气，进入试管中将生成的氨气吹出；加热产生水蒸气，装置内压强增加，长导管防止装置中压力过大而发生危险，冷却时防止发生倒吸，起安全管作用，
故答案为：圆底烧瓶；安全管；
（3）对照使用目的是消除其他试剂、实验操作等因素引起的误差，故答案为：消除其他试剂、实验操作等因素引起的误差；
（4）盐酸的体积为
33.45ml+33.55ml+33.50ml
3
-1.5ml=32.00ml=0.03200L，
  令10ml该液态奶的含氮量的质量为mg，则   
       2N～（NH4）2B4O7～2HCl
       28g              2mol
       mg               0.03200L×0.1000mol/L
所以m=28g×
0.03200ml×0.1000mol/L
2mol
=0.04480g，
该液态奶的含氮量为
44.8mg
10ml
=4.48mg/ml，
故答案为：4.48．
点评：本题知识涉及元素化合物、实验原理、化学计算等，侧重考查学生对实验方案理解、元素化合物的知识，难度较大．易错点为计算液态奶的含氮量时盐酸体积应为3次滴定的平均值减去1.5ml（不含奶时消耗盐酸的体积为1.5ml）．
练习册系列答案
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请回答以下问题：
（1）写出步骤③的离子方程式______．
（2）步骤④包括三个环节，分别是______、冷却结晶、______．
（3）步骤⑤不直接用水洗的原因是______．
Ⅱ．某课题小组同学测量液态奶含氮量的实验过程如下：
原理：液态奶
辅助试剂
加热
（NH4）2SO4溶液
NaOH
吹出
NH3
H3BO3
吸收
（NH4）2B4O7溶液→用标准盐酸滴定
步骤：
①在烧杯中加入10.00mL液态奶和辅助试剂，加热充分反应；
②将反应液转移到大试管中；
③按如下装置用水蒸气将NH3吹出，并用H3BO3溶液吸收（加热装置未画出）；

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④取下锥形瓶，滴加指示剂，用0.1000mol?L-1盐酸标准液滴定；
⑤重复测定两次，再用10.00mL蒸馏水代替液态奶进行上述操作．
数据记录如下：
实验编号 样品和辅助试剂 消耗盐酸
体积（mL）
1 10.00mL液态奶、0.2g催化剂、20mL浓硫酸 33.45
2 10.00mL液态奶、0.2g催化剂、20mL浓硫酸 33.55
3 10.00mL液态奶、0.2g催化剂、20mL浓硫酸 33.50
4 10.00mL蒸馏水、0.2g催化剂、20mL浓硫酸 1.50
回答下列问题：
（1）滴定时（NH4）2B4O7重新转化为H3BO3，反应的化学方程式为______．
（2）步骤③的实验装置中需要加热的仪器是______（填仪器名称），长导管的作用是______．
（3）设计4号空白对照实验的目的是______．
（4）计算该液态奶的含氮量为______mg?mL-1．
硬铝废料（含90%铝、2.5%镁和7.5%铜）可制取明矾 KAl(SO4)2·12H2O，某探究小组设计了下列实验。 
请回答以下问题：
(1)写出步骤②的离子方程式___________；简述用pH试纸测定溶液 pH的过程：_____________。
(2)步骤④包括三个操作环节，分别是___________、_____________、_____________。
(3)步骤⑤不直接用水洗的原因是_________________，洗涤的操作是___________。
(4)有人建议：直接将硬铝溶于稀H2SO4中，过滤：滤液中加适量K2SO4得到溶液丙，再进行后续实验。请你评价此建议的可行性_____________。

（13分）硬铝废料（含90%铝、2.5%镁和7.5%铜）可制取明矾KAI(S04)2?12H20,某探究小组设计了下列实验。

请回答以下问题：

 （1)写出步骤②的离子方程式＿　　　；简述用pH试纸测定溶液pH值的过程：　　＿。

 （2)步骤④包括三个操作环节，分别是　　　　、　　　　、　　　

  (3）步骤⑤不直接用水洗的原因是　　　，洗涤的操作是　　　　

  (4)有人建议：直接将硬铝溶于稀H2S04中，过滤；滤液中加适量K2S04得到溶液丙，

再进行后续实验。请你评价此建议的可行性　　　　

 (8分)关于硬铝废料（含90%铝、2.5%镁、7.5%铜）的利用，某探究小组进行了下列实验。

试回答下列问题：

（1）写出晶体A的一种用途    ▲     ，写出晶体B的化学式     ▲    。

（2）写出反应①、②、③的离子方程式。

①          ▲              ②          ▲          ③         ▲          

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