题目内容

8．某混合物A中含有KAl（SO4）2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下列物质之间的变化：

据此回答下列问题：
（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、IV四步中对于溶液和沉淀采用的相同操作是过滤．
（2）写出下列B、D、E所含物质的化学式：固体BAl2O3沉淀DFe2O3溶液EK2SO4、（NH4）2SO4和NH3•H2O．
（3）写出①、②、③、过程中发生的三个离子反应方程式，反应④的化学方程式．
①Al2O3+2OH-+3H2O═2[Al（OH）4]-
②Al3++3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4+
③[Al（OH）4]-+H+═Al（OH）3↓+H2O
④2Al（OH）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O．

分析 KAl（SO4）2溶于水，Al2O3和Fe2O3均不溶于水，混合物A加水溶解后，溶液中是KAl（SO4）2，沉淀是Al2O3和Fe2O3；
向沉淀中加NaOH溶液，Fe2O3不反应，Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2，向NaAlO2溶液中适量盐酸可得Al（OH）3沉淀，Al（OH）3受热分解生成Al2O3；
向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨水反应，Al3+被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液中剩余的是K2SO4、（NH4）2SO4和NH3•H2O，以此来解答．

解答 解：KAl（SO4）2溶于水，Al2O3和Fe2O3均不溶于水，混合物A加水溶解后，溶液中是KAl（SO4）2，沉淀是Al2O3和Fe2O3；
向沉淀中加NaOH溶液，Fe2O3不反应，Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2，向NaAlO2溶液中适量盐酸可得Al（OH）3沉淀，Al（OH）3受热分解生成Al2O3；
向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨水反应，Al3+被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液中剩余的是K2SO4、（NH4）2SO4和NH3•H2O，
（1）难溶性固体和溶液采用过滤方法分离，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是过滤，故答案为：过滤；
（2）由以上分析可知固体B为Al2O3，D为Fe2O3，溶液E为K2SO4、（NH4）2SO4和NH3•H2O，故答案为：Al2O3；Fe2O3；K2SO4、（NH4）2SO4和NH3•H2O；
（3）①、②、③、④四个反应的离子方程式分别为①Al2O3+2OH-+3H2O═2[Al（OH）4]-、②Al3++3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4+、③[Al（OH）4]-+H+═Al（OH）3↓+H2O、④2Al（OH）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O，
故答案为：Al2O3+2OH-+3H2O═2[Al（OH）4]-；Al3++3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4+；[Al（OH）4]-+H+═Al（OH）3↓+H2O；2Al（OH）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O．

点评 本题考查混合物的分离和提纯，为高频考点，明确物质性质及物质之间转化是解本题关键，注意氢氧化铝能溶于强碱但不溶于弱碱，知道常见物质分离和提纯方法，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．

练习册系列答案
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14．X、Y、Z三种短周期元素在周期表中的位置如图，X通过共用三对电子形成X2分子，下列说法不正确的是（　　）
X  
 YZ
A．化合物XZ3中各原子均满足8电子的稳定结构
B．X、Y、Z三种元素形成的含氧酸都是强酸
C．常温下，Z单质可与Y的氢化物发生置换反应
D．Z的气态氢化物比Y的气态氢化物更加稳定
15．A、B、C、D、E、F、G、H都是短周期主族元素，它们的核电荷数依次增大，元素A的原子核内仅有一个质子，A、E同主族，B、C、D为同周期元素，且与A元素能形成相同电子数的化合物，D与G同主族，G的质子数为D的2倍，元素F的最外层电子数比K层电子数多1．B、D、G的质子数之和等于F、H的质子数之和．请问答下列问题：
（1）写出由上述至少两种元素组成的具有漂白作用的物质的化学式SO2、Na2O2、HClO、NaClO（至少写出两种）．
（2）C的氧化物、G的氧化物排放到大气中会造成严重的环境问题，试举一例酸雨．
（3）A分别与G、H能形成相应的最常见二种化合物，这二种化合物的热稳定性由大到小的顺序为HCl＞H2S（用化学式表示）．
（4）写出由A、D、E三种元素形成的一种常见化合物的电子式，该化合物中所含的化学键有离子键、共价键．
（5）B元素形成的一种常见单质与C元素最高价氧化物对应的水化物反应的方程式C+4HNO3（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO2↑+CO2↑+2H2O．
（6）将E、F两种元素的单质同时投入水中，充分反应后，测得溶液中只有一种溶质，且无固体剩余，则所投入到水中的E的单质和F的单质的质量之比为23．
（7）配平：3G+6NaOH-2Na2G+1Na2GO3+3H2O．
12．下列实验中，对应的现象以及结论都正确的是（　　）
选项实验现象结论
A向碳酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热溶液红色加深碳酸钠水解吸热
BNaAlO2溶液与NaHCO3溶液混合有白色絮状沉淀生成二者水解相互促进生成氢氧化铝沉淀
C向Fe（NO3）2溶液中先滴入KSCN溶液再滴加盐酸加入盐酸后溶液变成血红色Fe2+被盐酸氧化为Fe3+
D向1mL0.1mol/LMgSO4溶液中滴入10mL等浓度的NaOH溶液，片刻后再滴加0.1mol/LCuSO4溶液先有白色沉淀生成后变为蓝色沉淀Cu（OH）2的溶度积常数比Mg（OH）2的小
A．AB．BC．CD．D
3．某学校化学兴趣小组为探索金属回收物的综合利用，专门设计实验用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体（FeSO4•7H2O）和胆矾晶体（CuSO4•5H2O），其实验方案如下：

请回答下列问题：
（1）过滤用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒．
（2）在滤液C转化为沉淀Ⅱ的过程中盐酸的用量不易控制，可改为通CO2气体，写出滤液C中通入过量CO2的离子方程式：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-．写出由沉淀Ⅱ转化为AlCl3溶液的离子方程式：Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O．
（3）小组成员经过检测，发现制得的绿矾不纯，试分析其主要含有哪些杂质：氯化钠、硫酸钠、硫酸铁，要想由沉淀Ⅰ最终制得纯度较高的绿矾，应如何改进向溶液D中加入足量铁粉，反应后过滤，再将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤即可得纯度较高的绿矾
（4）小组成员从资料中获知H2O2是一种绿色氧化剂，在滤渣B中加入稀硫酸和H2O2来制备胆矾晶体，则该反应的总化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4+3H2O═CuSO4•5H2O（或Cu+H2O2+H2SO4═CuSO4+2H2O．
（5）有同学提出可将方案中最初溶解合金的盐酸改为烧碱，重新设计方案，也能最终制得三种物质，你认为第二种方案相对于第一种方案更合理（填“更合理”或“不合理”），理由是一种方案操作步骤多、时间长、消耗试剂量大．
13．如图所示，将4molSO2和2molO2混合置于体积可变的等压容器中，在一定温度下发生如下反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；△H＜0．该反应达到平衡状态A 时，测得气体总物质的量为4.2mol．若SO2、O2、SO3的起始物质的量分别用a、b、c表示，回答下列问题：
（1）在达到平衡状态A的容器中通入少量O2，体系中SO2的体积分数减小（填“增大”或“减小”或“不变”），若要使SO2的体积分数再变到与平衡状态A相同，可采取的措施有：通入适量SO2或给体系升温．
（2）若起始时a=0.6mol，c=4.8mol，且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同，则起始时b=0.3mol．在此情况下，反应起始时将向正方向进行．
（3）若要使反应开始时向逆反应方向进行，且达到平衡后各气体的物质的量与平衡状态A相同，则起始时c的取值范围为3.6＜c≤4．
20．合成氨反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）在某温度下达列平衡时，各物质的浓度是c（N2）=3mol•L-1 ，c（H2）=9mol•L-1，c（NH3）=4mol•L-1，则：
（1）该温度时的平衡常数为$\frac{16}{2187}$；起始浓度c（N2）=5mol•L-1．
（2）H2的转化率为40%．
（3）平衡后要提高H2的转化率，可以采取的合理措施有ce（填字母代号）．
a．高温高压b．加入催化剂c．增加N2的浓度
d．增加H2的浓度e．分离出NH3．
17．实验室下列物质的保存方法中不正确的是（　　）
A．铝片保存时可不密闭保存
B．金属钠保存在石蜡油或煤油中
C．氢氧化钠溶液盛装在用玻璃塞的试剂瓶中
D．硫酸亚铁溶液存放在加有少量铁粉的试剂瓶中
18．化学与生活密切相关，下列说法不正确的是（　　）
A．铝壶可存放食醋B．乙烯可催熟水果C．硅胶可作干燥剂D．氯气可做消毒剂

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