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    14．实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如图1：

    （1）写出AlCl3与氨水反应的化学反应方程式AlCl3+3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4Cl．
    （2）判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是硝酸酸化的硝酸银，高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是坩埚．
    无水AlCl3（183℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备图2．
    （3）其中装置A用来制备氯气，写出其离子反应方程式：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是除去混在氯气中的氯化氢．F中试剂是浓硫酸．G为尾气处理装置，其中反应的化学方程式：Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O．
    （4）制备氯气的反应会因盐酸浓度下降而停止．为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案：
    甲方案：与足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl质量．
    乙方案：与足量Zn反应，测量生成的H2体积．继而进行下列判断和实验：
    ①判定甲方案不可行，理由是硝酸银不仅和过量的盐酸反应，也会和氯化锰反应生成沉淀．
    ②进行乙方案实验：装置如图3所示（夹持器具已略去）．
    （ⅰ）反应完毕，每间隔1min读取气体体积，气体体积逐次减小，直至不变．气体体积逐次减小的原因是开始时反应放热，后来温度降低，气体体积减小（排除仪器和实验操作的影响因素）．
    （ⅱ）若取残余溶液10mL与足量的锌粒反应，最终量气筒内收集到的气体折算到标况下为336mL，这说明当盐酸的浓度小于3mol/L时不再与二氧化锰反应．

    分析 （1）AlCl3和NH3•H2O反应Al（OH）3沉淀和NH4Cl；
    （2）沉淀中易吸附氯离子，氯离子用硝酸酸化的硝酸银检验，焙烧固体药品的仪器是坩埚；
    （3）A装置用于制取氯气，浓盐酸具有挥发性，生成的氯气中含有HCl，HCl极易溶于水，饱和食盐水能抑制氯气溶解，所以B中盛放饱和食盐水吸收HCl，无水AlCl3（183℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，所以氯气在和Al反应前应该干燥，则C装置用于干燥氯气，为浓硫酸；E装置中收集氯化铝，G装置用于吸收多余的氯气，F装置用于吸收水蒸气，防止氯化铝水解，加热条件下，MnO2和浓盐酸反应生成Cl2、氯化锰和水，浓盐酸具有挥发性，生成的氯气中含有氯化氢，HCl极易溶于水，饱和食盐水抑制氯气溶解，浓硫酸具有吸水性，常作干燥剂，氯气和NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；
    （4）①硝酸银和HCl、氯化锰都反应生成AgCl白色沉淀；
    ②（ⅰ）反应完毕后，气体体积减小，氢气不易溶于水，说明气体体积受温度影响；
    （ⅱ）n（H2）=$\frac{0.336L}{22.4L/mol}$=0.015mol，根据H原子守恒得n（HCl）=2n（H2）=2×0.015mol=0.03mol，根据C=$\frac{n}{V}$计算盐酸浓度．

    解答 解：（1）AlCl3和NH3•H2O反应Al（OH）3沉淀和NH4Cl，反应方程式为AlCl3+3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4Cl，
    故答案为：AlCl3+3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4Cl；
    （2）沉淀中易吸附氯离子，氯离子用硝酸酸化的硝酸银检验，氯离子和硝酸酸化的硝酸银反应生成白色沉淀；焙烧固体药品的仪器是坩埚，
    故答案为：硝酸酸化的硝酸银溶液；坩埚；
    （3）A装置用于制取氯气，浓盐酸具有挥发性，生成的氯气中含有HCl，HCl极易溶于水，饱和食盐水能抑制氯气溶解，所以B中盛放饱和食盐水吸收HCl，无水AlCl3（183℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，所以氯气在和Al反应前应该干燥，则C装置用于干燥氯气，为浓硫酸；E装置中收集氯化铝，G装置用于吸收多余的氯气，F装置用于吸收水蒸气，防止氯化铝水解，加热条件下，MnO2和浓盐酸反应生成Cl2、氯化锰和水，离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O，浓盐酸具有挥发性，生成的氯气中含有氯化氢，HCl极易溶于水，饱和食盐水中含有氯离子而抑制氯气溶解，所以B的作用是除去HCl，浓硫酸具有吸水性，常作干燥剂，F装置是吸收水蒸气，防止G的水蒸气加入E正确，以防止氯化铝水解，F中盛放物质为浓硫酸，氯气有毒不能直接排空，氯气和NaOH溶液反应生成盐和水，反应方程式为Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O，
    故答案为：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；除去混在氯气中的氯化氢；浓硫酸；Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O；
    （4）①硝酸银和HCl、氯化锰都反应生成AgCl白色沉淀，所以不能根据AgCl质量计算盐酸的量，
    故答案为：硝酸银不仅和过量的盐酸反应，也会和氯化锰反应生成沉淀；
    ②（ⅰ）反应完毕后，气体体积减小，氢气不易溶于水，说明气体体积受温度影响，盐酸和锌的反应是放热反应，反应完毕后，溶液温度降低，导致气体体积减小，故答案为：开始时反应放热，后来温度降低，气体体积减小；
    （ⅱ）n（H2）=$\frac{0.336L}{22.4L/mol}$=0.015mol，
    根据H原子守恒得n（HCl）=2n（H2）=2×0.015mol=0.03mol，
    C=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.03mol}{0.01L}$=3 mol/L，
    故答案为：3mol/L．

    点评 本题考查物质制备实验方案设计，为高频考点，涉及物质的量的有关计算、气体制备、物质制备、离子反应等知识点，明确实验原理及物质性质是解本题关键，知道图1中各个装置的作用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．下列各组混合物的分离或提纯方法不正确的是（　　）
    A．用溶解、过滤的方法出去CaO中的CaCO3杂质
    B．用结晶法提纯NaCl和KNO3混合物中的KNO3
    C．用蒸馏法分离乙醇和乙酸（沸点分别为78℃、118℃）的混合物
    D．用萃取和分液的方法可以分离碘和水的混合物

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．请回答以下有关硝基苯、乙烯等实验室制法及性质的有关问题．
    I．实验室制备硝基苯的主要步骤如下：
    （1）配制一定比例的浓硫酸和浓硝酸的混合酸的操作是先将浓硝酸注入容器中，再慢慢注入浓硫酸，并及时搅拌和冷却．
    （2）向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分振荡，混合均匀．
    （3）在 50℃～60℃下发生反应常采用水浴加热．
    （4）除去混合酸后，粗产品需进一步精制，下面操作正确的顺序为C．
    ①蒸馏②水洗③用干燥剂干燥  ④用5%的NaOH溶液洗⑤水洗
    A．②④③①⑤B．⑤③①②④C．②④⑤③①D．④⑤③①②
    （5）硝基苯不属于（填“属于”、“不属于”）烃，官能团是-NO2（写结构简式）
    Ⅱ．为了探究乙烯与溴水的反应是加成而不是取代反应，某同学设计如下实验，请你帮助完成：
    ①测定溴水的pH    
    ②将纯净的乙烯通入溴水中至溶液完全褪色③测定反应后溶液的pH值．
    若pH值会略有增大或接近7，则反应为加成反应．
    Ⅲ．下列有关实验的叙述正确的是AE．
    A．石油的蒸馏实验中，加入碎瓷片可防止油在蒸馏时发生暴沸
    B．石蜡油分解实验产物只有烯烃
    C．制取乙酸乙酯时，导管口要在饱和NaCl溶液的液面上
    D．在淀粉溶液中加入少量稀硫酸，加热后，再加入少量新制的氢氧化铜悬浊液，加热至沸腾，无砖红色沉淀生成，说明淀粉未水解
    E．乙醇可使酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液变色．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．实验室制备溴苯可用如图所示的装置，填写下列空白：
    （1）关闭F夹，打开C夹，在装有少量苯的三口烧瓶中由A口加入少量溴，再加入少量铁屑，塞住A口，反应一段时间制的溴苯．溴苯是一种密度比水大（填”小”或”大”）的无色液体，在实验中因为溶有Br2而显褐色．则三口烧瓶中发生反应的化学方程式为2Fe+3Br2=2FeBr3和．
    （2）D、E试管内出现的现象为D管石蕊试液变红，E管出现浅黄色沉淀．
    （3）待三口烧瓶中的反应进行到仍有气泡冒出时松开F夹，关闭C，可以看到的现象是水倒流进三口烧瓶．
    （4）三口烧瓶中的溴苯经过下列步骤分离提纯：
    ①向三口烧瓶中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
    ②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤．NaOH溶液洗涤的作用是吸收HBr和Br2；
    ③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤．加入氯化钙的目的是_干燥．
    （5）经过上述分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为苯，要进一步提纯，下列操作中必须的是C（填入正确选项前的字母）：
    A．重结晶 B．过滤 C．蒸馏 D．萃取．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．某研究性学习小组设计如图1实验装置利用氯气与石灰乳反应制取少量漂白粉（这是一个放热反应），据此回答下列问题：

    （1）A仪器的名称是分液漏斗，D的作用吸收尾气．
    （2）漂白粉将在U型管中产生，其反应的化学方程式是2Cl2 +2Ca（OH）2=CaCl2 +Ca（ClO）2 +2H2O．
    （3）此实验结果所得Ca（ClO）2产率太低．经分析并查阅资料发现主要原因是在U型管中存在两个副反应：
    ①温度较高时氯气与消石灰反应生成了Ca（ClO3）2，为避免此副反应的发生，可采取的措施是将U型管置于冷水浴中，有同学测出了反应后溶液中ClO-、ClO3-两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的关系曲线，粗略表示为如图2（不考虑氯气和水的反应）．
    a、如图2中曲线I表示ClO-离子的物质的量随反应时间变化的关系．
    b、所取石灰乳中含有Ca（OH）2的物质的量为0.25mol．
    ②试判断另一个副反应是2HCl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O（写出此反应方程式），为避免此副反应发生，可采取的措施是发生装置和U型管之间放饱和氯化钠溶液．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    19．人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程．
    Ⅰ．最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）实验氮的固定-一电解法合成氨，大大提高了氮气和氢气的转化率．
    总反应式为N2+3H2$?_{一定条件下}^{SCT陶瓷}$2NH3．则在电解法合成氨的过程中，应将H2不断地通入阳极（填“阴”或“阳”）；向另一电极通入N2，该电极的反应式为N2+6H++6e-=2NH3．
    Ⅱ．据报道，在一定条件下，N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，主要产物为NH3．相应的反应方程式为：2N2（g）+6H2O（g）?4NH3（g）+3O2（g）△H=Q
    （1）上述反应的平衡常数表达式为$\frac{{c}^{4}（N{H}_{3}）×{c}^{3}（{O}_{2}）}{{c}^{2}（{N}_{2}）×{c}^{2}（{H}_{2}O）}$．
    （2）取五份等体积N2和H2O的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入体积相同的恒容密闭容器中，在温度不相同的情况下发生反应，反应相同时间后，测得氮气的体积分数φ（N2）与反应温度T的关系曲线如图1所示，则上述反应的Q＞0（填“＞”、“＜”或“=”）．
    （3）若上述反应在有催化剂的情况下发生，则图2所示的a、b、c、d四条曲线中，能表示反应体系能量变化的是d（填字母代号），图中△H绝对值为1530kJ•mol-1．

    Ⅲ．在一定温度下，将1molN2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8mol．
    （1）达平衡时，H2的转化率a1=60%．
    （2）在相同条件下，若起始时只将NH3置于该容器中，达到平衡状态时NH3的转化率为a2，当a1+a2=1时，则起始时NH3的物质的量n（NH3）=2mol．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    6．铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛，研究铁及其化合物的应用意义重大．
    Ⅰ．工业上生产重铬酸钠晶体（Na2Cr2O7•2H2O）常以铬铁矿[主要成分：FeCr2O4（亚铬酸亚铁）]为原料，其主要步骤如下：
    ①4FeCr2O4+8Na2CO3+7O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
    ②用H2SO4调节溶液pH，使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7
    （1）工业上步骤①在反应过程中需不断搅拌，其目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率．
    （2）已知：Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+，写出步骤②Na2CrO4转化为Na2Cr2O7的化学方程式2Na2CrO4+H2SO4═Na2C2O7+Na2SO4+H2O．
    Ⅱ．碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血．工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁）生产碱式硫酸铁的工艺流程如图：

    已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：
    沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2A1（OH）3
    开始沉淀2.37.53.4
    完全沉淀3.29.74.4
    （3）写出反应I中发生的置换反应的离子方程式Fe+2H+═Fe2++H2↑．
    （4）加入少量NaHCO3的目的是调节溶液的pH，应控制pH的范围区间为[4.4～7.5）．
    （5）在实际生产中，反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量，若通入2.8L O2（标准状况），则相当于节约NaNO2的质量为34.5g．
    （6）碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe（OH）]2+离子，可部分水解生成[Fe2（OH）4]2+聚合离子．该水解反应的离子方程式为2[Fe（OH）]2++2H2O═[Fe2（OH）4]2++2H+．
    Ⅲ．铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料．已知LiFePO4电池反应为FePO4+Li $?_{充电}^{放电}$LiFePO4，电池中的固体电解质可传导Li+．试写出该电池充电时阳极反应式LiFePO4-e-═FePO4+Li+．常温下以该电池为电源电解500mL饱和食盐水，当消耗0.35g Li时，溶液的pH为13（忽略溶液的体积变化）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    3．目前高铁酸钠（Na2FeO4）被广泛应用于水处理，具有高效、无毒的优点．
    （1）将Fe（OH）3与NaClO溶液混合，可制得Na2FeO4，配平下列离子方程式：
    2Fe（OH）3+3ClO-+OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O
    （2）用Fe做阳极，Cu做阴极，NaOH溶液做电解液，用电解的方法也可制得Na2FeO4，则电解过程中阳极的反应式为Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O．
    （3）某地海水样品经Na2FeO4处理后，所含离子及其浓度如下表所示（H+和OH-未列出）：
    离子SO42-Mg2+Fe3+Na+Cl-
    浓度（mol/L）a0.050.100.500.58
    常温下，取一定量经Na2FeO4处理过的海水为原料制备精制食盐水和MgCl2•7H20，过程如下：

    注：离子浓度小于10-5mol/L 可认为该离子不存在；Ksp[Fe（OH）3]=1.0×10-38，Ksp[Mg（OH）2]=1.0×10-12；操作过程中溶液体积的变化忽略不计．
    ①表格中的a＞0.16 （填“＜”或“=”或“＞”）．
    ②沉淀A的组成为Fe（OH）3（填化学式）；在调节溶液pH时，理论上应调节的pH的范围是3≤pH＜9．
    ③加入的过量试剂X为Ba（OH）2 （填化学式）．
    ④加入过量HCl的作用为使Mg（OH）2全部溶解转化为MgCl2；在加热浓缩滤液C时抑制Mg2+水解．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．．塑料制品是人类日常生活中使用量最大的合成高分子材料．大量塑料制品的生产和使用，给人们的生活带来了极大的方便，同时也造成了严重的环境问题--白色污染．当今白色污染问题已得到了人们应有的重视，一些科学家也成功地寻找到了治理白色污染的有效途径．结合学过的知识，回答下列问题：
    （1）写出工业上利用石油裂解气生产聚乙烯的化学方程式：nCH2═CH2$\stackrel{引发剂}{→}$．
    （2）塑料废弃物的危害有D．
    ①破坏土壤结构，影响植物生长　②造成海难事件　③破坏环境卫生　④危及海洋生物的生存
    A．①②④B．①②③C．①③④D．全部
    （3）某些废旧塑料可采用下列方法处理：将废塑料隔绝空气加强热，使其变成有用的物质，实验装置如图（加热装置略）．
    加热某种废弃塑料得到的产物有氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯、甲苯、炭等．
    ①试管B收集到的产品为苯和甲苯，其一氯代物分别有几种？一种；四种．
    ②锥形瓶C中观察到的现象为溴水褪色．
    ③写出C中逸出的气体在工业上的两种用途合成氨原料、作燃料或有机化工原料．

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