练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    4．铝灰是电解铝或铸造铝生产工艺中产生的熔渣经冷却加工后的产物，其作用成分为金属铝、三氧化二铝、二氧化硅及少量的氧化亚铁、氧化铁等．用铝灰制备Al2（SO4）3•18H2O，工艺流程如下（部分操作或条件略）：
    Ⅰ．向铝灰中加入过量稀硫酸，过滤；
    Ⅱ．向滤液中加入过量KMnO4溶液，然后调节溶液的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．
    已知：生成氢氧化物沉淀与PH的关系
      Al（OH）3 Fe（OH）2 Fe（OH）3
     开始沉淀时 3.4 6.3 1.5
     完全沉淀时 4.7 8.3 2.8
    （1）写出步骤Ⅱ中加入过量KMnO4溶液时发生反应的离子方程式：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
    （2）已知：一定条件下，MnO4-与Mn2+反应生成MnO2．
    ①向步骤Ⅲ产生的沉淀中加入浓盐酸并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是生成黄绿色气体．
    ②Ⅳ中加入MnSO4的目的是除去过量的MnO4-．
    （3）对Al2（SO4）3粗产品进行定量分析，步骤如图所示：

    ①操作c是称量，所需仪器名称为托盘天平．
    ②加入试剂b后发生反应的离子方程式为Al3++3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4+．
    ③配制的Al2（SO4）3的待测液中c（Al3+）=5.0mol/L．（保留两位有效数字）

    分析 铝灰加入过量稀硫酸酸溶过滤，除去不溶性杂质SiO2，得到滤液中含有Al3+、Fe3+、Fe2+，加入高锰酸钾溶液调节溶液PH氧化亚铁离子为铁离子，向滤液中加入过量KMnO4溶液，目的是氧化亚铁离子为三价铁离子，依据图表数据分析可知，铁离子开始沉淀和沉淀完全的溶液pH为1.5～2.8，铝离子和亚铁离子开始沉淀的溶液pH大于3，所以调节溶液的pH约为3，可以使铁离子全部沉淀，铝离子不沉淀分离；向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热，二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，生成的氯气是黄绿色气体，加入MnSO4和过量的高锰酸钾溶液反应生成二氧化锰沉淀，过滤得到滤液中主要是铝离子，经过浓缩、结晶、分离，得到产品．
    （1）MnO4-氧化Fe2+，Mn元素的化合价由+7价降低为+2价，Fe元素的化合价由+2价升高为+3价，结合电子、电荷守恒及原子守恒分析；
    （2）①浓盐酸和二氧化锰再加热条件下生成黄绿色气体氯气；
    ②加入MnSO4至紫红色消失，目的是除去过量高锰酸根离子；
    （3）Al2（SO4）3粗产品进行定量分析，先将粗产品溶于水，过滤除去不溶物，取25mL作待测液，加入氨水生成氢氧化铝沉淀，过滤得到氢氧化铝固体，灼烧后仍为固体，称量固体用托盘天平，据此分析解答．

    解答 解：（1）MnO4-氧化Fe2+，Mn元素的化合价由+7价降低为+2价，Fe元素的化合价由+2价升高为+3价，由电子、电荷守恒及原子守恒可知，反应为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，
    故答案为：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；
    （2）①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热，二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，生成的氯气是黄绿色气体，能说明沉淀中存在MnO2的现象是生成黄绿色气体；
    故答案为：生成黄绿色气体；
    ②一定条件下，MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2，过滤除去，所以可以利用MnSO4的溶液和高锰酸钾溶液反应生成二氧化锰，把过量高锰酸根离子除去；
    故答案为：除去过量的MnO4-；
    （3）Al2（SO4）3粗产品进行定量分析，先将粗产品溶于水，过滤除去不溶物，取25mL作待测液，加入氨水Al3++3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4+，过滤得到氢氧化铝固体，灼烧2Al（OH）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O，称量Al2O3固体用托盘天平，6.4gAl2O3的物质的量为：n=$\frac{6.4g}{102g/mol}$≈0.06275mol，n[Al2O3]=n[Al2（SO4）3]=0.06275mol，配制的Al2（SO4）3的待测液中c（Al3+）=$\frac{0.06275mol×2}{0.025L}$≈5.0mol/L，
    故答案为：称量；托盘天平；Al3++3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4+；5．

    点评 本题考查了镁、铝、铁及其化合物性质的应用，主要是混合物分离的方法和实验设计，加入氧化剂氧化亚铁离子，调节溶液PH是沉淀分离是解题的关键，题目难度中等．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    7．某工业废水仅含下表中的某些离子，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L （此数值忽略水的电离及离子的水解）
    阳离子K+ 　Ag+ 　Mg2+ 　Cu2+ 　Al3+ 　NH4+
    阴离子Cl- 　CO32-　NO3 - 　SO42-　I-
    甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
    Ⅰ．取该无色溶液5mL，滴加一滴氨水有沉淀生成，且离子种类增加．
    Ⅱ．用铂丝蘸取溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰．
    Ⅲ．另取溶液加入过量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色．
    Ⅳ．向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2 溶液，有白色沉淀生成．
    请推断：
    （1）由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是K+、NH4+、Cu2+．
    （2）Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是6I-+2NO3-+8H+═3I2+2NO↑+4H2O．
    （3）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子有Mg2+、Al3+，阴离子有Cl-、I-、NO3-、SO42-；并据此推测原溶液应该呈酸性，原因是Mg2++2H2O?Mg（OH）2+2H+、Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+（用离子方程式说明）．
    （4）另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，此过程中涉及的离子方程式为Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓、Al3++4OH-═AlO2-+2H2O．充分反应后过滤，洗涤，灼烧沉淀至恒重，得到的固体质量为0.4g．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．下列组成和结构都相同的是（　　）
    A．
    B．液氯、氯气
    C．O2、O3
    D．${\;}_{17}^{35}Cl$、${\;}_{17}^{37}Cl$

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．可燃冰是天然气与水在一定条件下相互作用形成的晶体．据测定每0.1m3固体“可燃冰”能释放20m3的甲烷气体，则下列说法中不正确的是（　　）
    A．可燃冰释放的甲烷属于烃B．可燃冰是水变油，属于化学变化
    C．甲烷与异丁烷为同系物D．天然气是一种重要的化工原料

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．下列各组离子在指定条件下，一定能大量共存的是（　　）
    A．在含有Fe3+大量的溶液中：NH4+、Na+、Cl-、SCN-
    B．某无色透明溶液：NH4+、K+、SO32-、Cr2O72-
    C．在c（H+）=0.1mol/L的溶液中：K+、Mg2+、Cl-、NO3-
    D．在能与Al反应产生H2的溶液中：NH4+、NO3-、SO42-、HCO3-

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．砷为第4周期ⅤA族元素，根据它在元素周期表中的位置推测，砷不可能具有的性质是（　　）
    A．砷在通常情况下是固体
    B．可以存在-3、+3、+5等多种化合物
    C．As2O5对应水化物的酸性比H3PO4强
    D．砷的气态氢化物比磷的气态氢化物稳定性差

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    16．某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应，其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置．

    （1）装置F中发生反应的离子方程式是MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
    （2）本实验选用浓氨水滴到生石灰中来快速制备氨气，则装置A应选用如图2中的Ⅲ．
    （3）B装置中的试剂（填名称）是碱石灰，E装置的作用是除去氯气中混有的氯化氢．
    （4）通入C装置的两根导管左边较长，右边较短，目的是使密度大的氯气与密度小的氨气较快的均匀混合．
    （5）装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一，请写出反应的化学方程式3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    13．下列关于有机物的说法中正确的是（　　）
    A．乙烷和乙烯都能与氢气在一定条件下发生加成反应
    B．乙醇，乙酸均能与氢氧化钠溶液反应生成盐和水
    C．高分子化合物是指相对分子质量大于1000的化合物
    D．乙醇，乙酸和乙酸乙酯用饱和Na2CO3溶液鉴别

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    14．卤代烃是一类重要的有机合成中间体．根据卤代烃的相关性质，回答下列问题：
    （1）化合物A的分子式是C3H6Br2，A的核磁共振氢谱图如图所示，则A的名称是2，2-二溴丙烷；
    （2）A的某种同分异构体B的核磁共振氢谱有两组峰，B在NaOH水溶液中加热可生成C，写出由B生成C的化学方程式CH2BrCH2CH2Br+2NaOH$→_{△}^{水}$CH2（OH）CH2CH2（OH）+2NaBr；C最终可氧化成二元酸D，D和C在一定条件下能生成高聚物E，E的结构简式为；
    （3）若高聚物E的平均相对分子质量为10000，则其平均聚合度约为69．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案