4．納米氧化鋁在陶瓷、電子、生物醫(yī)藥等方面有廣泛的用途，它可通過(guò)硫酸鋁銨晶體熱分解得到[已知：硫酸鋁銨晶體的化學(xué)式為Al2（NH4）2（SO4）4•24H2O，相對(duì)分子質(zhì)量為906]．制備硫酸鋁銨晶體的實(shí)驗(yàn)流程如下：
（1）H2O2氧化FeSO4的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
（2）加入氨水的目的是Fe3+使轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3，其化學(xué)反應(yīng)方程式為Fe2（SO4）3+6NH3•H2O=2Fe（OH）3↓+3（NH4）2SO4．
（3）若要保證產(chǎn)品的純度，必須檢驗(yàn)加入氨水后雜質(zhì)是否除盡？其實(shí)驗(yàn)操作是：用試管取少量洗滌液，加幾滴KSCN溶液，若溶液不變紅色，則說(shuō)明濾渣已洗凈．
（4）上述流程中，“分離”所包含的操作依次為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥；請(qǐng)完成硫酸鋁銨晶體高溫分解的化學(xué)
方程式：2Al2（NH4）2（SO4）4•24H2O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Al2O3+4NH3↑+8SO3↑+26H2O．
（5）取4.53g 硫酸鋁銨晶體加熱分解，最終剩余0.51g Al2O3固體．加熱過(guò)程中，固體質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示．請(qǐng)計(jì)算確定400℃時(shí)（硫酸銨未分解）剩余固體成分的化學(xué)式為（NH4）2Al2（SO4）4•H2O（不必寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）．

分析 由工藝流程可知，加入過(guò)氧化氫將溶液中Fe2+氧化為Fe3+，加入氨水調(diào)節(jié)溶液PH值，F(xiàn)e3+使轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3，過(guò)濾后濾液主要含硫酸銨，氫氧化鋁與硫酸混合反應(yīng)生成硫酸鋁溶液，再將硫酸銨和硫酸鋁溶液混合反應(yīng)，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥等最終得到硫酸鋁銨晶體，
（1）由工藝流程可知，加入過(guò)氧化氫將溶液中Fe2+氧化為Fe3+；反應(yīng)的離子方程式為：
（2）加入氨水調(diào)節(jié)溶液PH值，F(xiàn)e3+使轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3，一水合氨和鐵離子反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀；
（3）過(guò)濾后的濾液中可能含有Fe3+，用KSCN溶液檢驗(yàn)是否含有Fe3+；
（4）由工藝流程可知，流程中“分離”是從溶液中獲得晶體，操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥等，依據(jù)原子守恒配平書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；
（5）計(jì)算晶體中水的質(zhì)量，根據(jù)固體質(zhì)量差，計(jì)算晶體中剩余結(jié)晶水的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算剩余固體中n[（NH4）Al（SO4）2]：n（H2O），據(jù)此書(shū)寫(xiě)化學(xué)式．

解答 解：由工藝流程可知，加入過(guò)氧化氫將溶液中Fe2+氧化為Fe3+，加入氨水調(diào)節(jié)溶液PH值，F(xiàn)e3+使轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3，過(guò)濾后濾液主要含硫酸銨，氫氧化鋁與硫酸混合反應(yīng)生成硫酸鋁溶液，再將硫酸銨和硫酸鋁溶液混合反應(yīng)，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥等最終得到硫酸鋁銨晶體；
（1）由工藝流程可知，加入過(guò)氧化氫將溶液中Fe2+氧化為Fe3+，2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，
故答案為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
（2）加入氨水調(diào)節(jié)溶液PH值，F(xiàn)e3+使轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe2（SO4）3+6NH3•H2O=2Fe（OH）3↓+3（NH4）2SO4，
故答案為：Fe3+使轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3 ；Fe2（SO4）3+6NH3•H2O=2Fe（OH）3↓+3（NH4）2SO4；
（3）過(guò)濾后的濾液中可能含有Fe3+，取少許濾液于試管中，加幾滴KSCN溶液，若溶液不變紅色，則雜質(zhì)已除盡，
故答案為：加幾滴KSCN溶液，若溶液不變紅色；
（4）由工藝流程可知，流程中“分離”是從溶液中獲得晶體，操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥等，依據(jù)原子守恒配平得到化學(xué)方程式為：2Al2（NH4）2（SO4）4•24H2O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Al2O3+8SO3↑+4NH3↑+26H2O，
故答案為：蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；2，8，4，26H2O；
（5）取4.53g硫酸鋁銨晶體的物質(zhì)的量為$\frac{4.53g}{906g/mol}$=0.005mol，
4.53g硫酸鋁銨晶體中水的質(zhì)量為0.005mol×24×18g/mol=2.16g，
加熱400℃時(shí)固體質(zhì)量減少△m=4.53g-2.46g=2.07g＜2.16g
剩余固體中結(jié)晶水的物質(zhì)的量為$\frac{2.16g-2.07g}{18g/mol}$=0.005mol．
剩余固體中n[（NH4）2Al2（SO4）4]：n（H2O）=0.005mol：0.005mol=1：1，
故400℃時(shí)剩余固體成分的化學(xué)式為（NH4）2Al2（SO4）4•H2O．
故答案為：（NH4）2Al2（SO4）4•H2O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查鎂鋁及其化合物的性質(zhì)，對(duì)工藝流程理解、常用化學(xué)用語(yǔ)、鹽類水解、物質(zhì)的分離提純與離子檢驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算等，綜合性較大，難度較高，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與運(yùn)用知識(shí)分析解決問(wèn)題的能力．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

1．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．用紅外光譜可鑒別乙醇和二甲醚，用X-射線衍射實(shí)驗(yàn)可鑒別玻璃與水晶
B．煤的主要成分是單質(zhì)碳、苯、二甲苯等，可通過(guò)煤的干餾將它們分離
C．聚氯乙烯塑料可制作保鮮膜、一次性食品袋
D．聚乙烯塑料的老化是由于發(fā)生了加成反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

15．下面是某課外小組從初選后的方鉛礦【主要成分PbS，含少量黃銅礦（CuFeS2）中提取硫磺、銅、鉛的工藝流程：

已知：CuFeS2+4FeCl3=2S+5FeCl2+CuCl2  PbS+2FeCl3=S+PbCl2+2FeCl2
（1）黃銅礦（　CuFeS2　）中Fe元素的化合價(jià)為+2，提高方鉛礦酸浸效率的措施有攪拌，適當(dāng)提高酸的濃度，加熱，將礦石粉碎，延長(zhǎng)浸取時(shí)間等．（寫(xiě)出兩種方法即可）
（2）過(guò)濾過(guò)程中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；單質(zhì)A是S，在此工藝操作中可循環(huán)利用的物質(zhì)有鉛和鹽酸和氯化鐵溶液．
（3）在酸性的FeCl2溶液中加入H2O2溶液，其反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
（4）PbSO4與PbS加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為PbSO4+PbS$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Pb+2SO2↑．
將沉淀PbSO4與足量的碳酸鈉溶液混合，沉淀可轉(zhuǎn)化可轉(zhuǎn)化為PbCO3，寫(xiě)出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K=$\frac{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$．（已知Ksp（PbSO4）=1.6×10-5，Ksp（PbCO3）=3.3×10-14）
（5）鉛蓄電池的電極材料分別是Pb和PbO2，電解質(zhì)溶液為硫酸．鉛蓄電池充放電的總反應(yīng)方程式為：PbO2+Pb+2H2SO4$?_{充電}^{放電}$2PbHO4+2H2O，充電時(shí)，鉛蓄電池陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+SO42-+4H+．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

12．錫有SnCl2、SnCl4兩種氯化物．SnCl4是無(wú)色液體，極易水解，熔點(diǎn)-36℃，沸點(diǎn)114℃，金屬錫的熔點(diǎn)為231℃．實(shí)驗(yàn)室用熔融的金屬錫跟干燥的氯氣直接作用制取無(wú)水SnCl4（此反應(yīng)過(guò)程放出大量的熱）．實(shí)驗(yàn)室制取無(wú)水SnCl4的裝置如圖所示．
完成下列填空：
（1）儀器A的名稱蒸餾燒瓶； 儀器B的名稱冷凝管．
（2）實(shí)驗(yàn)室制得的氯氣中含HCl和水蒸氣，須凈化后再通入液態(tài)錫中反應(yīng)，除去HCl的原因可能是Sn可能與HCl反應(yīng)生成SnCl2；除去水的原因是防止SnCl4水解．
（3）圖中尾氣處理裝置不夠完善，改進(jìn)的方法是：E、F之間連裝有堿石灰的干燥管（可以畫(huà)圖，也可以用文字表述，需注明儀器、試劑及連接位置等）．
（4）當(dāng)錫熔化后，通入氯氣開(kāi)始反應(yīng)，即可停止加熱，其原因是Sn和Cl2 反應(yīng)放出大量的熱．若反應(yīng)中用去錫粉11.9g，反應(yīng)后在錐形瓶中收集到23.8g SnCl4，則SnCl4的產(chǎn)率為0.912．
（5）SnCl4遇水強(qiáng)烈水解的產(chǎn)物之一是白色的固態(tài)二氧化錫．若將SnCl4少許暴露于潮濕空氣中，預(yù)期可看到的現(xiàn)象是出現(xiàn)白色煙霧．
（6）已知還原性Sn2+＞I-，SnCl2也易水解生成難溶的Sn（OH）Cl．如何檢驗(yàn)制得的SnCl4樣品中是否混有少量的SnCl2？取樣品少許，溶于稀鹽酸中，加2滴碘的淀粉溶液，振蕩，若紫色褪去，說(shuō)明SnCl4混有少量的SnCl2，否則SnCl4純凈．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

19．Atropic酸（H）是某些具有消炎、鎮(zhèn)痛作用藥物的中間體，其一種合成路線如下：

（1）G中含氧官能團(tuán)的名稱是羥基和羧基；反應(yīng)1為加成反應(yīng)，則B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是．
（2）C-D的化學(xué)方程式是+NaOH $→_{△}^{水}$+NaBr．
（3）反應(yīng)2的反應(yīng)類型為加成反應(yīng)，反應(yīng)3的反應(yīng)條件為濃硫酸、加熱．
（4）下列說(shuō)法正確的是ad．
a．B中所有原子可能在同一平面上
b．合成路線中所涉及的有機(jī)物均為芳香族化合物
c．一定條件下1mol有機(jī)物H最多能與5mol He發(fā)生反應(yīng)
d．G能發(fā)生取代、加成、消去、氧化、縮聚等反應(yīng)
（5）化合物G有多種同分異構(gòu)體，其中同時(shí)滿足下列條件：①能發(fā)生水解反應(yīng)和銀鏡反應(yīng)；
②能與FeCl，發(fā)生顯色反應(yīng)；③核磁共振氫譜只有4個(gè)吸收峰的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

9．如圖所示甲、乙兩個(gè)裝置，所盛溶液體積和濃度均相同且足量，電極鋁和鎂都已除去表面氧化膜．當(dāng)兩裝置電路中通過(guò)的電子都是1mol時(shí)，下列說(shuō)法不正確的是（　　）
A．溶液的質(zhì)量減小程度：乙＜甲
B．溶液的導(dǎo)電能力變化：甲＞乙
C．甲中陰極和乙中鎂電極上析出物質(zhì)質(zhì)量：甲=乙
D．電極反應(yīng)式：甲中陽(yáng)極：2Cl--2e→Cl2↑，乙中正極：Cu2++2e→Cu

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

16．純堿是重要的化工廠產(chǎn)品，可用來(lái)制玻璃，制皂，造紙，紡織，印染等．其合成及其他綜合利用過(guò)程如下圖所示：

（1）圖中制取的原料氣體是N2、H2．原料氣中的一種氣體源于碳?xì)浠衔锖退?qǐng)寫(xiě)出甲烷和水在催化劑和高溫條件下反應(yīng)的方程式：CH4+2H2O$\frac{\underline{\;\;催化劑\;\;}}{高溫高壓}$CO2+4H2或CH4+H2O$\frac{\underline{\;\;催化劑\;\;}}{高溫高壓}$CO+3H2．
（2）工業(yè)生產(chǎn)中，設(shè)備A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓，母液中可提取的副產(chǎn)品是化學(xué)方程式是NH4Cl．
（3）尿素[CO（NH2）2]適用于各種土壤，在土壤中尿素發(fā)生水解，生成兩種氣體，其水解的化學(xué)方程式是CO（NH2）2+H2O=2NH3↑+CO2↑．
（4）純堿的水溶液可用來(lái)洗滌油污，理由是CO32-+H2OHCO3-+OH-，溶液顯堿性，促進(jìn)油脂的水解（結(jié)合相關(guān)離子方程式解釋）．
（5）上述流程中，可循環(huán)使用的物質(zhì)是N2、H2、CO2、NaHCO3．
（6）圖中所示工業(yè)制法獲得的純堿中常含有NaCl雜質(zhì)，用下述方法可以測(cè)定樣品NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．樣品W克$→_{溶液}^{H_{2}O}$溶液$→_{過(guò)濾}^{過(guò)量NaCl}$沉淀$→_{洗滌}^{H_{2}O}$$\stackrel{低溫烘干，冷卻，稱量}{→}$固體m克樣品中NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為（1-$\frac{106m}{197w}$）×100%．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

13．現(xiàn)有①BaCl2  ②碘片  ③NH4Cl  ④Na2SO4  ⑤干冰   五種物質(zhì)，按下列要求回答：
（1）熔化時(shí)不需要破壞化學(xué)鍵的是②⑤．（填寫(xiě)物質(zhì)的序號(hào)，下同）
（2）屬于離子化合物的是①③④，只有離子鍵的物質(zhì)是①．
（3）①的電子式是，⑤的形成過(guò)程用電子式表示為．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

14．（1）在所給反應(yīng)條件下，推斷下列各步反應(yīng)所得有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：

X Y M N
（2）寫(xiě)出Y→Z化學(xué)方程式：+CO2+H2O→+NaHCO3．

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同步練習(xí)冊(cè)答案