摘要：焰色反应 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿为焰色反应. 焰色反应应如何操作? ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿. 典型例题剖析 [例1]等体积.等物质的量浓度的硫酸.氢氧化钠溶液分别放在甲.乙两烧杯中.各加等质量的铝.生成氢气的体积比为5∶6.则甲.乙两烧杯中的反 应情况可能分别是 A．甲.乙中都是铝过量 B．甲中铝过量.乙中碱过量 C．甲中酸过量.乙中铝过量 D．甲中酸过量.乙中碱过量 解析:某物质的量的硫酸溶液分别与等质量的铝反应.生成氢气体积比即物质的量之比为n(甲)∶n(?乙)＝5∶6 甲:2Al + 3H2SO4＝＝＝＝Al2(SO4)3+3H2↑ mol 5 mol 5 mol 乙:2Al + 2NaOH+2H2O＝＝＝＝2NaAlO2+3H2↑ 4 mol 4 mol 6 mol 分析可知:甲中铝过量4 mol-mol＝mol.乙中氢氧化钠过量5 mol-4 mol＝1 mol. 答案: B. 思维启迪(1)相同质量的镁.铝分别与足量盐酸反应.在相同条件下产生氢气的体积比是 .(2)相同物质的量的镁.铝分别与足量盐酸反应.在相同条件下产生氢气的体积比是 .(3)若产生相同物质的量的氢气.所需镁.铝的质量比是 (4)若产生相同体积的氢气.所需镁.铝的物质的量之比是 . 答案: 4∶3 (4)3∶2 [例2] 今用铝.稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料.在实验室制备一定量的氢氧化铝.可分别采用如下化学方程式所表示的两种方法: ①2Al + 3H2SO4====Al2(SO4)3+3H2↑ Al2(SO4)3+6NaOH====2Al(OH)3↓+3Na2SO4 ②2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑ 2NaAlO2+H2SO4+2H2O====2Al(OH)3↓+Na2SO4 (1)上述哪一种方法比较节约试剂? (2)原料相同.请设计一种更为节约试剂的方法(以方程式表示.并说明可以节约试剂的根据). 解析:(1)Al既可以跟稀H2SO4.也可以跟NaOH溶液反应.Al溶解并放出H2.溶解后如果再用NaOH溶液或H2SO4处理.实际上是调节溶液的pH.因为铝元素均存在于Al(OH)3沉淀中.先用酸.后用碱.还是先用碱.后用酸.都是可行的.但是耗用的酸.碱的量却不同.同样是制备2 mol Al(OH)3.前者需2 mol Al.3 mol H2SO4.6 mol NaOH.而后者只需2 mol Al.1 mol H2SO4.2 mol NaOH.显然.后者节约了酸.碱试剂. (2)通过观察.发现第一种方法中第一步生成的是Al2(SO4)3.溶液呈酸性.所以要用较多的NaOH.第二种方法中.第一步生成的是NaAlO2.溶液呈碱性.所以要有较多的H2SO4.因此.设想是否能用呈酸性的Al2(SO4)3和呈碱性的NaAlO2混合反应制备Al(OH)3呢?实验说明上述设想可行.即将第一种方法和第二种方法联立起来.得到第三种方法.其化学方程式如下: 2Al+3H2SO4====Al2(SO4)3+3H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑ Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O====8Al(OH)3↓+3Na2SO4 由这些反应式.可算得当制备2 mol Al(OH)3时需用2 mol Al.3/4 mol H2SO4.3/2 mol NaOH.比第一种和第二种方法使用的原料均少.确实节约了原料. [例3]准确称取6克铝土矿样品(含Al2O3.Fe2O3.SiO2)放入盛有100ml某浓度的硫酸溶液的烧杯中.充分反应后过滤.向滤液中加入10ml的NaOH溶液.产生的沉淀的质量m与加入NaOH溶液的体积V的关系如图所示.请填空回答: (1)H2SO4溶液的物质的量浓度为 , (2)a=2.3,用于沉淀铁离子.消耗的体积是 ,铝土矿中各组成成分的质量分数:Al2O3为 .Fe2O3为 .SiO2为 . (3)a值的范围应是 .在这个范围内.a值越大. 的质量分数越小 解析:(1)由图像可知当加入35mlNaOH溶液时.滤液中过量的硫酸被中和.且Fe3+.Al3+全部沉淀.用整体法分析反应的过程.消耗H离子的物质的量等于OH离子的物质的量.得硫酸的物质的量浓度为:0.035×10×1/2/0.01＝1.75 (2)用隔离法考查:从溶解Al(OH)3消耗.推知用于Al3+沉淀所消耗的NaOH溶液30ml.则 沉淀Fe3+所消耗的NaOH溶液为:35-30-2.3＝2.7(ml)再根据反应前后各元素的原子的物质的量不变.可分别求出Al2O3.Fe2O3的物质的量为:85%.12%. (3)用隔离法考查:沉淀Fe3+所消耗的NaOH溶液为35-30-a＝(5-a)ml不难看出a值肯定应小于5.假设铝矿土样品中不含SiO2.则可求出a的最小值为1.64ml.故a的取值范围为:1.64<a<5. [例3]Fe(OH)2由于在空气中易被氧化.制取时很难观察到白色沉淀现象.只能看到灰绿色.采用图装置使用Fe.H2SO4(稀).NaOH溶液可在还原性气氛中制取Fe(OH)2白色沉淀.且较长时间内不变色.其中C为弹簧夹.(提示:还原性气氛如氢气环境) (1)则锥形瓶A中应加入的药品为 . (2)锥形瓶B中应加入的药品为 ． (3)容器A中的反应开始后.请设计后续操作步骤完成的制备.并说明每步操作理由和现象. . 解析:A中发生:Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑.H2排尽装置和溶液中的氧气.形成还原性气氛.关闭弹簧夹C时.A中压强增大.使得反应生成的FeSO4溶液进入B.而和NaOH反应.生成Fe(OH)2沉淀.由于没有了氧化性气氛.Fe(OH)2沉淀得以保存较长时间.否则将发生4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 . 答案:氢氧化钠溶液.(3)①打开弹簧夹C,A中气体由导管进入B.B中有气泡,目的是为了排尽装置和溶液中的氧气.形成还原性气氛.②过一段时间.关闭弹簧夹C,A中溶液经导管进入B.B中有白色沉淀生成,因为此时A中压强增大.使得反应生成的FeSO4溶液进入B.而和NaOH反应.生成Fe(OH)2沉淀. 疑难点拨

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