15．明矾石的主要成分是K2SO4•Al2(SO4)3•2Al2O3•6H2O.此外还含有少量Fe2O3杂质．利用明矾石来制备Al2O3.K2FeO4和H2SO4的——青夏教育精英家教网——

15．明矾石的主要成分是K₂SO₄•Al₂（SO₄）₃•2Al₂O₃•6H₂O，此外还含有少量Fe₂O₃杂质．利用明矾石来制备Al₂O₃、K₂FeO₄和H₂SO₄的工艺流程如下：

请回答下列问题：
（1）“焙烧”过程中反应的化学方程式为2Al₂（SO₄）₃+3S=2Al₂O₃+9SO₂，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是2：1．若生成102g Al₂O₃，转移的电子数目为6N_A．
（2）写出化学式：沉淀Ⅰ是Al（OH）₃，沉淀Ⅱ是Fe（OH）₃．
（3）熟料溶解时反应的离子方程式为Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O．
（4）溶液经加硫酸调节pH后，过滤、洗涤，可得沉淀Ⅰ，证明沉淀Ⅰ已洗涤干净的实验操作和现象是取最后一次洗涤液于试管中，滴加BaCl₂溶液，若无白色沉淀生成，则已将沉淀洗干净．
（5）写出Cl₂将沉淀Ⅱ氧化为K₂FeO₄的化学方程式：2Fe（OH）₃+3Cl₂+10KOH═2K₂FeO₄+6KCl+8H₂O．
（6）“焙烧”过程中生成的SO₂可用于制H₂SO₄．已知25℃，101kPa时：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃ （g）△H₁=-197.0kJ•mol^-1
H₂O（g）=H₂O（l）△H₂=-44.0kJ•mol^-1
2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（g）=2H₂SO₄ （l）△H₃=-545kJ•mol^-1
则SO₃ （g）和H₂O（l）反应的热化学方程式为SO₃（g）+H₂O（l）=H₂SO₄（l）△H=-130KJ/mol．
（7）本工艺流程中可循环物质为H₂SO₄．

14．工业上目前使用两种方法制取乙醛：（1）乙炔水化法；（2）乙烯氧化法．下列两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率、产量等有关的信息情况：
表一：原料、反应条件、平衡转化率、日产量

	乙炔水化法	乙烯氧化法
原料	乙炔、水	乙烯、空气
反应条件	HgSO₄、100～125℃	PdCl₂-CuCl₂、100～125℃
平衡转化率	乙炔平衡转化率90%左右	乙烯平衡转化率80%左右
日产量	2.5吨（某设备条件下）	3.6吨（相同设备条件下）

表二：原料来源生产工艺

	原料生产工艺过程
乙炔	CaCO₃$\stackrel{①850-1100℃}{→}$CaO$→_{1100℃}^{②+C、电炉}$CaC₂$\stackrel{③饱和食盐水}{→}$C₂H₂
乙烯	来源于石油裂解气

根据上述两表，回答下列问题：
（1）写出下列化学方程式：
a．乙炔水化法制乙醛CH≡CH+H₂O$→_{△}^{催化剂}$CH₃CHO．
b．乙烯氧化法制乙醛2CH₂=CH₂+O₂$→_{△}^{催化剂}$2CH₃CHO．
（2）从两表中分析，现代工业上乙烯氧化法逐步取代乙炔水化法，分析可能的原因（从环境、原料来源、能耗等角度分析，任写一点）：两者反应条件温度相当，但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂，汞盐的毒性大，虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法，但反应快、日产量比其高得多，乙炔的制取要经过多步反应制得，且消耗大量的热能、电能，但是乙烯来源于石油裂解气，消耗的总能量比乙炔少，且较容易获得等．
（3）从化学反应速率角度分析，在相同条件下，两种制取乙醛的方法哪种快？乙烯氧化法快．
（4）若将上述两种方法的反应条件，均增加“100个标准大气压”，原料转化率会再增大一些，但在实际生产中却不采用这样的方法，理由是因为两种方法在相同反应条件下，转化率已经很高，增大压强将消耗能量和增加设备预算，不经济．
（5）如果某工厂以乙烯为原料，通过3步可以制得聚氯乙烯，请写出合理的反应方程式（无机试剂和溶剂等任选，改过程中不发生取代反应）

13．绿矾（FeSO₄•7H₂O）是一种重要的食品和饲料添加剂．在实验室里可以通过下列流程用废铁屑制备绿矾：

完成下列填空：
（1）试剂a是稀H₂SO₄（填写化学式）；
（2）酸溶时发生的主要反应的化学方程式为Fe+H₂SO₄=H₂↑+FeSO₄；
（3）上述过程中的过滤操作所用的主要玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯．
（4）利用如图装置对所获产品（FeSO₄•nH₂O）中结晶水的含量进行测定．

反应前称量C中的硬质玻璃管（82.112g）、装入晶体后的硬质玻璃管（86.282g）、D的质量（78.368g）．反应后称得C中硬质玻璃管的质量为84.432g，D的质量为80.474g．产品硫酸亚铁晶体（FeSO₄•nH₂O）中n=6.7（小数点后保留1位有效数字）．

12．2011年3月，日本发生9级地震，地震引发海啸及伤亡．灾区重建面临多种困难，其中饮水安全是重要问题之一．高铁酸钾是一种重要的绿色净水剂，具有净水和消毒双重功能．某课外学习小组设计如图方案制备高铁酸钾：
（1）高铁酸钾中铁元素的化合价为+6价，推测它具有的化学性质是强氧化性．
（2）在次氯酸钠（NaClO，84消毒液的主要成分）溶液中加入烧碱固体形成碱性环境，将研磨的硝酸铁少量多次地加入到上述溶液中，冰浴中反应1h．发生的离子反应为2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，氧化剂是次氯酸钠．将KOH加入到反应后的溶液搅拌半小时．静置，抽滤粗产品．该反应的化学方程式为2KOH+Na₂FeO₄═K₂FeO₄+2NaOH．根据复分解反应原理，高铁酸钠的溶解度大于高铁酸钾的溶解度（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）在强碱性溶液中，高铁酸钾能将亚铬酸盐（KCrO₂）氧化为铬酸盐（K₂CrO₄），生成的铬酸盐溶液酸化后，得到的重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）用Fe（Ⅱ）的标准溶液滴定，以二苯胺磺酸钠为指示剂．到达滴定终点时，溶液由紫色变为淡绿色（+6价铬转化成+3价铬）．有关离子方程式为FeO₄^2-+CrO₂^-+2H₂O═CrO₄^2-+Fe（OH）₃↓+OH^-，2CrO₄^2-+2H⁺═Cr₂O₇^2-+H₂O，Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
现称取5.00g高铁酸钾样品于烧杯中，加入适量氢氧化钾溶液，加入稍过量的KCrO₂，充分反应后，转移到250mL容量瓶中，定容，量取25.00mL，再用稀硫酸酸化，用0.100 0mol•L^-1的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂标准溶液滴定，用去标准溶液30.00mL．计算上述实验制得的样品中，高铁酸钾的质量分数为39.6%．

11．亚氯酸钠（NaClO₂）是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业．它在碱性环境中稳定存在．某同学查阅资料后设计生产NaClO₂的主要流程如下．

（1）Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是Na₂SO₃、H₂O（填化学式）．
（2）Ⅱ中反应的离子方程式是2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+O₂↑+2H₂O．
（3）A的化学式是H₂SO₄，装置Ⅲ中A在阳极区产生．
（4）ClO₂是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备．写出该制备反应的化学方程式5NaClO₂+4HCl=5NaCl+4ClO₂↑+2H₂O．
（5）NaClO₂变质可分解为NaClO₃和NaCl，取等质量变质前后的NaClO₂试样均配成溶液，分别与足量FeSO₄溶液反应时，消耗Fe²⁺的物质的量相同．（填“相同”，“不同”或“无法判断”）

10．工业上常利用含硫废水生产Na₂S₂O₃•5H₂O，实验室可用如下装置（略去部分加持仪器）模拟生产过程．

烧瓶C中发生反应如下：
Na₂S（aq）+H₂O（l）+SO₂（g）=Na₂SO₃（aq）+H₂S（aq）（I）
2H₂S（aq）+SO₂（g）=3S（s）+2H₂O（l）                 （Ⅱ）
S（s）+Na₂SO₃（aq）$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$Na₂S₂O₃（aq）                      （Ⅲ）
（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变，则整个装置气密性良好．装置D的作用是防倒吸（或做安全瓶）．装置E中为NaOH等强碱溶液．
（2）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na₂S和Na₂SO₃恰好完全反应，则烧瓶C中Na₂S和Na₂SO₃物质的量之比为2：1．
（3）装置B的作用之一是观察SO₂的生成速率，其中的液体最好选择c．
a．蒸馏水
b．饱和Na₂SO₃溶液
c．饱和NaHSO₃溶液
d．饱和NaHCO₃溶液
实验中，为使SO₂缓慢进入烧瓶C，采用的措施是控制滴加硫酸的速度．已知反应（III）相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是溶液变澄清（或浑浊消失）．反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器含有ad．
a．烧杯    b．蒸发皿      c．试管      d．锥形瓶．

9．某化学小组采用下图装置，以环己醇制备环己烯：
已知

	密度（g/cm³）	熔点（℃）	沸点（℃）	溶解性
环己醇	0.96	25	161	能溶于水
环己烯	0.81	-103	83	难溶于水

已知：温度高于100℃时，原料环己醇易和水形成共沸物一起被蒸出反应体系．
（1）制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入1mL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品．
①如图1导管B除了导气外还具有的作用是冷凝．
②加热试管A采用热水浴，而非直接加热．目的是控制温度85℃左右，防止环己醇挥发，使受热均匀，试管C置于冰水浴中的目的是防止环己烯挥发．
（2）制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等．
加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在上层层（填“上”或“下”），分液后用c（填入编号）洗涤．
A．KMnO₄溶液 B．稀H₂SO₄ C．Na₂CO₃溶液
②再将环己烯按图2装置蒸馏，冷却水从g口进入（填字母）．
③收集产品时，控制的温度应在83℃左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是c．
A．蒸馏时从70℃开始收集产品
B．环己醇实际用量多了
C．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
（3）制环己烯时，由于浓硫酸的强氧化性，还产生少量SO₂、CO₂及水蒸气，该小组用以下试剂检验

、SO₂、CO₂及水蒸气，混合气体通过试剂的顺序是
④⑤①⑤②③（或④⑤①⑤③②）（填序号）①%2和Na₂SO₃溶液 ②酸性KMnO₄溶液 ③石灰水④无水CuSO₄ ⑤品红溶液．

8．新化一中化学奥赛小组在Fe（OH）₃胶体的制备实验中，有甲、乙、丙三名同学分别进行了如下操作：
甲同学：向1mol•L^-1的FeCl₃溶液中加少量NaOH溶液．
乙同学：直接加热饱和FeCl₃溶液．
丙同学：向25mL沸水中逐滴加入5～6滴FeCl₃饱和溶液；继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热．
试回答下列问题：
（1）其中操作正确的同学是丙同学．
（2）证明有Fe（OH）₃胶体生成的实验操作是用激光笔照射溶液，若出现明显的光路，则说明有Fe（OH）₃胶体生成写出制得Fe（OH）₃胶体的化学方程式FeCl₃+3H₂O（沸水）?Fe（OH）₃（胶体）+3HCl．
（3）在胶体中加入电解质溶液或带有相反电荷的胶体微粒能使胶体微粒沉淀出来．丁同学利用所制得的Fe（OH）₃胶体进行实验：①将其装入U形管内，用石墨作电极，通电一段时间后发现阴极区附近的颜色逐渐变深，这表明Fe（OH）₃胶体微粒带正（填“正”或“负”）电荷．②向其中加入饱和Na₂SO₄溶液，产生的现象是有红褐色沉淀生成．

7．用含少量铁的氧化物的氧化铜制取氯化铜晶体（CuCl₂•xH₂O）．有如下操作：

已知：在pH为4～5时，Fe³⁺几乎完全水解而沉淀，而此时Cu²⁺却几乎不水解．
（1）溶液A中的金属离子有Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺．能检验溶液A中Fe²⁺的试剂为①（填编号，下同） ①KMnO₄ ②（NH₄）₂S ③NaOH ④KSCN
（2）要得到较纯的产品，试剂可选用③④⑤
①NaOH ②FeO ③CuO ④Cu（OH）₂ ⑤Cu₂（OH）₂CO₃
（3）欲测定溶液A中的Fe²⁺的浓度，实验前，首先要配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、药匙、胶头滴管外，还需250mL容量瓶，下列滴定方式中（夹持部分略去），最合理的是b（填序号）

写出滴定反应的离子方程式5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
（4）某同学设计以原电池的形式实现Fe²⁺至Fe³⁺的转化，电解质溶液为稀硫酸，请写出负极的电极反应式Fe²⁺-e^-═Fe³⁺
（5）为了测定制得的氯化铜晶体（CuCl₂•xH₂O）中x的值，某兴趣小组设计了两种实验方案
方案一：称取m g晶体灼烧至质量不再减轻为止，冷却、称量所得无水CuCl₂的质量为n₁g．
方案二：称取mg晶体溶于水，加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止，冷却，称量所得固体的质量为n₂g．
试评价上述两种实验方案：其中正确的方案是二（填”一”或”二”）
据此计算得x=$\frac{80m-135{n}_{2}}{18{n}_{2}}$（用含m、n₁或n₂的代数式表示）．

6．硫铁矿烧渣（主要成分Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO、SiO₂等）是工业生产硫酸的废渣，利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的流程如图所示

回答下列问题：
（1）若焙烧时还原剂碳燃烧产生的气体能将铁的多种氧化物还原成铁单质，则该气体与Fe₂O₃反应的化学方程式为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）酸浸时间一般不超过20min，若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe²⁺含量将下降，其原因用离子方程式表示为4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O．
（3）加碳酸氢铵合成时反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是防止NH₄HCO₃分解．
（4）若产品Ⅱ的主要成分是K₂SO₄，则试剂X为KCl，反应的离子方程式为2K⁺+SO₄^2-=K₂SO₄↓．
（5）空气中煅烧FeCO₃生成产品Ⅰ的化学反应方程式为4FeCO₃+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂．
（6）检验产品II中是否含有氯化物杂质的实验操作是：取少量产品Ⅱ于试管中配成溶液，滴加过量Ba（NO₃）₂溶液，过滤后向滤液滴加AgNO₃溶液滴加过量Ba（NO₃）₂溶液，过滤后向滤液滴加AgNO₃溶液．

0 172403 172411 172417 172421 172427 172429 172433 172439 172441 172447 172453 172457 172459 172463 172469 172471 172477 172481 172483 172487 172489 172493 172495 172497 172498 172499 172501 172502 172503 172505 172507 172511 172513 172517 172519 172523 172529 172531 172537 172541 172543 172547 172553 172559 172561 172567 172571 172573 172579 172583 172589 172597 203614