题目内容

【题目】使用磷肥副产物氟硅酸钠(Na2SiF6)为原料合成冰晶石(Na3AlF6)成为一条合理利用资源、提高经济效益的新方法。工艺流程如下图所示：

（1）传统合成冰晶石的方法是萤石(CaF2)法：使用萤石、石英和纯碱在高温下煅烧生成NaF，在NaF溶液中加入Al2(SO4)3溶液制得。在加入硫酸铝溶液前，需先用硫酸将NaF溶液的pH下调至5左右，

否则可能产生副产物____(填物质的化学式)，但酸度不宜过强的原因是____。

（2）氨解时白炭黑产率和冰晶石纯度与pH的关系如图，氨解时需要控制溶液的pH＝____；能提高氨解速率的措施有____(填字母)。

A．快速搅拌

B．加热混合液至100℃

C．减小氨水浓度

（3）工艺流程中氨解反应的化学方程式为____；冰晶石合成反应的离子方程式为______。

（4）为了提高原料利用率，减少环境污染，可采取的措施是___。

【答案】Al(OH)3 H＋和F－结合生成弱酸HF，使F－浓度减低不易生成Na3AlF6 8.5 A Na2SiF6＋4NH3·H2O=2NaF＋4NH4F＋SiO2↓＋2H2O 3Na＋＋4NH4+＋6F－＋AlO2-＋2H2O=Na3AlF6↓＋4NH3·H2O 过滤2的滤液氨水可循环利用

【解析】

根据流程图，氨水浸取氟硅酸钠时生成了二氧化硅，则同时会生成NaF、NH4F和H2O，反应的方程式可以表示为Na2SiF6+4NH3H2O═2NaF+4NH4F+ SiO2↓+2H2O，因此滤液中含有NaF、NH4F，加入NaAlO2溶液得到Na3AlF6，过滤2得到的滤液为氨气水溶液，可循环使用，据此分析解答。

(1)传统合成冰晶石的方法是萤石(CaF2)法，是使用萤石、石英和纯碱在高温下煅烧生成NaF，在NaF溶液中加入Al2(SO4)3溶液制得。NaF水解，溶液显碱性，在加入硫酸铝溶液前，需先用硫酸将NaF溶液的pH下调至5左右，防止加入硫酸铝后生成Al(OH)3沉淀；但酸度不宜过强，否则H＋和F－结合生成弱酸HF，使F－浓度减低不易生成Na3AlF6，故答案为：Al(OH)3；H＋和F－结合生成弱酸HF，使F－浓度减低不易生成Na3AlF6；

(2)从图可知，pH为8.5时，冰晶石中白炭黑的含量较低，冰晶石纯度较高，白炭黑产率高；A．快速搅拌可以加快反应速率，故A正确；B．加热混合液至100℃，氨水受热分解，反应物浓度小，化学反应速率减慢，故B错误；C．减小氨水浓度，化学反应速率减慢，故C错误；故答案为：8.5；A；

(3) 根据流程图，氨水浸取氟硅酸钠时生成了二氧化硅，则同时会生成NaF、NH4F和H2O，反应的方程式可以表示为Na2SiF6+4NH3H2O═2NaF+4NH4F+ SiO2↓+2H2O，水浴加热过程中生成冰晶石的化学方程式为：2NaF+4NH4F+NaAlO2+2H2O= Na3AlF6↓+4NH3·H2O，离子方程式为3Na＋+4NH4++6F－+AlO2-+2H2O=Na3AlF6↓+4NH3·H2O，故答案为：Na2SiF6+4NH3H2O═2NaF+4NH4F+ SiO2↓+2H2O；3Na＋+4NH4++6F－+AlO2-+2H2O=Na3AlF6↓+4NH3·H2O；

(4)根据上述分析，第二次过滤所得滤液为氨水溶液，为了提高原料利用率，减少环境污染，可循环使用氨水，故答案为：过滤2的滤液氨水可循环利用。

练习册系列答案
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（1）A的系统名称是_____，D中的官能团名称是___。

（2）F的化学式是_____。

（3）B—C、D—E的反应类型依次是_____、_____。

（4）D与足量NaOH溶液加热充分反应的方程式是_____。

（5）G物质是比B多一个碳原子的同系物，符合下列要求的G的同系物有___种（不考虑立体异构），其中核磁共振氢谱有六组峰且面积比为3:2:2:2:1:1的结构简式是____(任写一种)。______

I.苯环上有两个取代基且其中一个不含碳原子 II.含有一COO—结构

【题目】制备N2H4·H2O（水合肼）和无水Na2SO3主要实验流程如下：

已知：① 氯气与烧碱溶液的反应是放热反应；

② N2H4·H2O有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。

⑴从流程分析，本流程所用的主要有机原料为_______________（写名称）。

⑵步骤Ⅰ制备NaClO溶液时，若温度为41℃，测得产物中除NaClO外还含有NaClO3，且两者物质的量之比为5∶1，该反应的离子方程式为____________________。

⑶实验中，为使步骤Ⅰ中反应温度不高于40 ℃，除减缓Cl2的通入速率外，还可采取的措施是_________________。

⑷步骤Ⅱ合成N2H4·H2O（沸点约118 ℃）的装置如图。NaClO碱性溶液与尿素[CO（NH2）2]（沸点196.6℃）水溶液在40℃以下反应一段时间后，再迅速升温至110℃继续反应。

① 使用冷凝管的目的是_________________。

② 滴液漏斗内的试剂是_______；

将滴液漏斗内的液体放入三颈烧瓶内的操作是______________________________；

③ 写出流程中生成水合肼反应的化学方程式________________________________。

⑸ 步骤Ⅳ制备无水Na2SO3（水溶液中H2SO3、HSO3－、SO32－随pH的分布如图所示）。

① 边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定停止通SO2的pH值为____（取近似整数值，下同）；

②用制得的NaHSO3溶液再制Na2SO3溶液的pH应控制在________。

【题目】在恒温、体积为2 L的密闭容器中进行反应：2A(g) 3B(g)＋C(g)，若反应物在前20 s由3 mol降为1.8 mol，则前20 s的平均反应速率为

A. v(B)＝0.03 mol·L－1·s－1 B. v(B)＝0.045 mol·L－1·s－1

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(1)该学习小组按上图装置进行实验（部分夹持装置省去），反应一段时间后，分别取B、C瓶中的溶液进行实验，实验现象如下表。

已知：①饱和NaClO溶液pH为11；

②25°C时，弱酸电离常数为：H2CO3：K1=4.4×10-7，K2=4.7×10-11；HClO：K=3×10-8

实验步骤

实验现象

B瓶

C瓶

实验1：取样，滴加紫色石蕊试液

变红，不褪色

变蓝，不褪色

实验2：测定溶液的pH

3

12

回答下列问题：

①仪器a的名称___________，装置A中发生反应的离子方程式__________。

②C瓶溶液中的溶质是NaCl、__________（填化学式）。

③若将C瓶溶液换成NaHCO3溶液，按上述操作步骤进行实验，C瓶现象为：实验1中紫色石蕊试液立即褪色；实验2中溶液的pH=7．结合平衡移动原理解释紫色石蕊试液立即褪色的原因______

(2)测定C瓶溶液中NaClO含量（单位：g/L）的实验步骤如下：

Ⅰ．取C瓶溶液20mL于锥形瓶中，加入硫酸酸化，加入过量KI溶液，盖紧瓶塞并在暗处充分反应。

Ⅱ．用0.1000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定锥形瓶中的溶液，淀粉溶液显示终点后，重复操作2～3次，Na2S2O3溶液的平均用量为24.00mL。（已知：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）

①步骤I的C瓶中发生反应的离子方程式为_________。

②盖紧瓶塞并在暗处反应的原因__________滴定至终点的现象_____________。

③C瓶溶液中NaClO含量为______g/L（保留2位小数）

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据图回答下列问题：

(1)写出A、C、D的结构简式：

A________，C________，D________。

(2)写出①②两步反应的化学方程式，并注明反应类型：

①________________________________(反应类型____________)。

②________________________________(反应类型____________)。

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（1）Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。

①Ti2＋基态电子排布式可表示为_____。

②与BH4-互为等电子体的阳离子的化学式为_____。

③H、B、Ti原子的第一电离能由小到大的顺序为_____。

（2）二氧化钛(TiO2)是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂，常用于污水处理。纳米TiO2催化的一个实例如图所示。

化合物乙的分子中采取sp3杂化方式的原子个数为_____。

（3）水溶液中并没有[Ti(H2O)6)]4＋离子，而是[Ti(OH)2(H2O)4]2＋离子，1mol[Ti(OH)2(H2O)4]2＋中σ键的数目为____。

（4）氮化钛(TiN)具有典型的NaCl型结构，某碳氮化钛化合物，结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如图)顶点的氮原子，则此碳氮化钛化合物的化学式是_____。

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(1)制备Cl2的发生装置可以选用___________(填字母代号)装置，发生反应的离子方程式为___________。

(2)欲收集一瓶干燥的氯气，选择合适的装置，其连接顺序为 a→________________(按气流方向，用小写字母表示)。

(3)实验室可用图示装置制备亚硝酰氯：

①实验室也可用 B 装置制备 NO ， X装置的优点为___________________________________。

②检验装置气密性并装入药品，打开K2，然后再打开K3，通入一段时间气体，其目的是____________，然后进行其他操作，当Z中有一定量液体生成时，停止实验。

(4)已知：ClNO 与H2O反应生成HNO2和 HCl。

①设计实验证明 HNO2是弱酸：_____________。(仅提供的试剂：1 molL-1盐酸、 1 molL-1HNO2溶液、 NaNO2溶液、红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸)。

②通过以下实验测定ClNO样品的纯度。取Z中所得液体m g 溶于水，配制成250 mL 溶液；取出25.00 mL样品溶于锥形瓶中，以K2CrO4溶液为指示剂，用c molL-1 AgNO3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为20.00mL。滴定终点的现象是__________，亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为_________。(已知： Ag2CrO4为砖红色固体； Ksp(AgCl)＝1.56×10-10，Ksp(Ag2CrO4)＝1×10-12)

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