题目内容

7．某工业原料主要成分是NH4Cl、FeCl3和AlCl3，利用此原料可以得到多种工业产品，分折下面流程，回答问题

已知Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38
（1）用稀硫酸中和等体积等pH值的氨水和烧碱溶液，前者需要消耗的酸液体积大（填“大”、“小”或“相同”）；
（2）计算溶液②中Fe3+的物质的量浓度为4.0×10-20　mol/L；
（3）此时缓冲溶液中 c（NH4+ ）＞c（Cl-）（填＞，=，＜）
（4）沉淀①中加人过量NaOH反应的离子方程式：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O．
（5）溶液④中含有Al3Cl3，加热蒸干Al3Cl3，溶液最终得到Al2O3，若想得到AlCl3晶体，应采取的措施是在HCl（g）氛围中加热蒸干．

分析 原料中中含有NH4Cl、FeCl3 和AlCl3 ，加入水溶解得到溶液①，在溶液中加入氨水调节溶液pH=8.0，得到沉淀①为Fe（OH）3、Al（OH）3，加入过量NaOH，由于Al（OH）3与氢氧化钠反应，则溶液③为NaAlO2，加入过量盐酸可生成氯化铝，沉淀②为Fe（OH）3，加热分解生成氧化铁，可得到红色颜料，溶液②主要含有氯化铵和氨水，可得到缓冲溶液，以此解答该题．

解答 解：原料中中含有NH4Cl、FeCl3 和AlCl3 ，加入水溶解得到溶液①，在溶液中加入氨水调节溶液pH=8.0，得到沉淀①为Fe（OH）3、Al（OH）3，加入过量NaOH，由于Al（OH）3与氢氧化钠反应，则溶液③为NaAlO2，加入过量盐酸可生成氯化铝，沉淀②为Fe（OH）3，加热分解生成氧化铁，可得到红色颜料，溶液②主要含有氯化铵和氨水，可得到缓冲溶液，
（1）由于一水合氨为弱电解质，不能完全电离，则pH值的氨水和烧碱溶液相比较，氨水浓度较大，用稀硫酸中和时消耗酸液体积较大，
故答案为：大；
（2）在溶液中加入氨水调节溶液pH=8.0，过滤得到溶液②，此时c（OH-）=1×10-6mol/L，c（Fe3+）=$\frac{4.0×10{\;}^{-38}}{（1.0×10{\;}^{-6}）^{3}}$mol/L=4.0×10-20mol/L，
故答案为：4.0×10-20；
（3）缓冲溶液中电荷守恒c（NH+4）+c（H+）=c（OH-）+c（Cl-），将溶液②调节pH=9.2可到缓冲溶液，所以c（H+）＜c（OH-），则有c（NH+4）＞c（Cl-），
故答案为：＞；
（4）沉淀①为Fe（OH）3、Al（OH）3，沉淀①中加人过量NaOH反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，
故答案为：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；
（5）溶液④中含有AlCl3，由于铝离子水解生成氢氧化铝，氢氧化铝受热分解得氧化铝，所以加热蒸干AlCl3，溶液最终得到，若想得到AlCl3晶体，要防止铝离子水解，所以应采取的措施是在HCl（g）氛围中加热蒸干，
故答案为：Al2O3；在HCl（g）氛围中加热蒸干；

点评 本题考查物质的分离、提纯，为高频考点，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，题目着重于弱电解质的电离和盐类水解的考查，注意把握解答问题的角度，难度中等．

练习册系列答案
相关题目
14．下列叙述错误的是（　　）
A．离子键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性
B．离子键的强弱主要决定于离子半径和离子所带电荷数
C．配位键在形成时，由成键双方各提供一个电子形成一对共用电子
D．金属键的实质是金属中的自由电子与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用
15．室温下，用0.100mol/L NaOH溶液分别滴定20.00ml 0.100mol/L的盐酸和醋酸，滴定曲线如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．Ⅱ表示的是滴定醋酸的曲线
B．V（NaOH）=20ml时，${C_{（C{l^-}）}}$=${C_{（C{H_3}CO{O^-}）}}$
C．PH=7时，滴定醋酸消耗V（NaOH）小于20ml
D．V（NaOH）=10ml时，醋酸溶液中：${C_{（N{a^+}）}}$＞${C_{（C{H_3}CO{O^-}）}}$＞${C_{（{H^+}）}}$＞${C_{（O{H^-}）}}$
15．铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有SiO2、Fe2O3）是工业上制备氧化铝的主要原料．工业上提取氧化铝的工艺流程如下：

①沉淀 A、B的成分分别是SiO2、Fe（OH）3；步骤②中的试剂a是NaOH溶液；
②试写出步骤③中发生反应的离子方式CO2+OH-=HCO3-、CO2+[Al（OH）4]-=Al（OH）3↓+HCO3-；
③试写出步骤③中滤液分解反应的方程式2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑．
④简述氯化铝溶液经过结晶得到氯化铝晶体的实验条件是将溶液在较低温度下加热蒸发析出晶体，同时通入氯化氢气体防止水解．
2．某实验小组用0.50mol•L-1NaOH溶液和0.50mol•L-1硫酸进行中和热的测定．
Ⅰ．配制0.50mol•L-1NaOH溶液
（1）若实验中约需要240ml0.50mol•L-1NaOH溶液，则应用量筒量取2.5mol•L-1NaOH溶液的体积为50.0mL．
（2）配制0.50mol•L-1NaOH溶液时，需要使用的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还有250mL容量瓶、胶头滴管．
Ⅱ．测定中和热
取60mL NaOH溶液和40mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表．
实验
次数		                      起始温度t1/℃终止温度
    t2/℃
H2SO4NaOH            平均值
（保留小数点后一位）
   1  26.3  26.0              26.1    30.1
   2  27.0  27.3              27.2    33.3
   3  25.9  25.9              25.9    29.8
   4  26.5  26.2              26.3    30.4
（3）近似认为0.50mol•L-1NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，反应后溶液的比热容为4.18J/（g•℃），则中和热△H=-55.7kJ/mol（结果保留一位小数）
（4）上述实验数值结果与57.3kJ•mol-1有偏差，产生此偏差的原因可能ad（填字母）．
a．实验装置保温、隔热效果差
b．量取40mL0.50mol•L-1硫酸时俯视读数
c．硫酸倒入小烧杯时，有少量硫酸溅出
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
（5）现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液、稀氨水分别和1L 0.50mol/L的稀硫酸恰好完全反应，其反应热分别为△H1、△H2、△H3，则△H1、△H2、△H3由大到小的关系为△H3＞△H1＞△H2．
12．用含有A1203、SiO2和少量FeO•xFe2O3的铝灰制备A12（SO4）3•18H2O．，工艺流程如下（部分操作和条件略）：
Ⅰ．向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤：
Ⅱ．向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；
Ⅲ．加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色：
Ⅳ．加入MnSO4至紫红色消失，过滤；
Ⅴ．浓缩、结晶、分离，得到产品．
（1）H2S04溶解A12O3的离子方程式是Al2O3+6H+=2Al3++3H2O．
（2）请将KMnO4氧化Fe2+的离子方程式补充完整：
□MnO4-+□Fe2++□8H+=□Mn2++□Fe3++□4H2O
（3）生成各种氢氧化物沉淀的pH如下表（金属离子的起始浓度为0.1mol•L-1）
Al（OH）3Fe（OH）2Fe（OH）3
开始沉淀时3.46.31.5
完全沉淀时4.78.32.8
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：pH约为3时，Fe2+和Al3+不能形成沉淀，将Fe2+氧化为Fe3+，可使铁完全沉淀．
（4）己知：一定条件下，MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2，
①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是生成黄绿色气体．
②Ⅳ中加入MnS04的目的是除去过量的MnO4-．
19．下列化合物，按其晶体的熔点由低到高排列正确的是（　　）
A．SiO2  CsCl   CBr4   CF4B．SiO2  CsCl   CF4    CBr4
C．CsCl  SiO2   CBr4   CF4D．CF4     CBr4   CsCl   SiO2
16．（1）一定条件下某烃与H2按物质的量之比1：2加成生成C2H5CH（CH3）2，则该烃的结构简式可能为：
、．
（2）某有机物X分子中只含C、H、O三种元素，相对分子质量小于110，其中氧元素的质量分数为14.8%，已知该物质可与FeCl3溶液发生显色反应，则X的分子式为C7H8O．若1mol X与浓溴水反应时消耗了3mol Br2，则X的结构简式为．
（3）分子式为C4H8的烃，核磁共振氢谱图中有两个吸收峰，峰面积比为3：1，请写出符合条件的所有物质的结构简式、．
（4）下列括号内为杂质，将除去下列各组混合物中杂质所需的试剂和方法填写在横线上．
①溴乙烷（乙醇）水，分液
②苯酚（苯）NaOH溶液，CO2，加足量NaOH溶液，分液，向下层液体中通入CO2，静置后再分液，取下层液体
写出②操作中涉及到的反应的化学方程式、
（5）已知：，如果要合成 所用的原始原料可以是AC
A．2-甲基-l，3-丁二烯和2-丁炔         B．2，3-二甲基-1，3-戊二烯和乙炔
C．2，3-二甲基-l，3-丁二烯和丙炔      D．1，3-戊二烯和2-丁炔．
17．某Al2O3样品中含有一定量的Cu、Fe、Fe2O3杂质．现通过下列生产过程，从该样品中提纯Al2O3，并回收铁红．流程如图：

（1）操作①是过滤，在实验室进行该操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒．
（2）试剂①是NaOH溶液，该反应的离子方程式是Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O．
（3）固体①加入适量稀盐酸，可能发生的反应有：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+（用离子方程式表达）．
（4）溶液③中铁元素的存在形式是Fe2+，如何用实验证明：取少量溶液，加入1滴KSCN溶液不显红色，再加入氯水，溶液变红，说明溶液中铁元素以Fe2+形式存在．
（5）溶液③中通入某气体，该气体可以是O2或Cl2（任写一种的化学式），红褐色固体制得铁红的化学方程式是2Fe（OH）3═Fe2O3+3H2O．

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