5．納米氧化鋁在陶瓷材料、電子工業(yè)、生物醫(yī)藥等方面有廣闊的應(yīng)用前景，它可通過硫酸鋁銨晶體熱分解得到．制備硫酸鋁銨晶體的實(shí)驗(yàn)流程如圖1：

（1）氧化過程的離子方程式為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
（2）檢驗(yàn)上述流程中“過濾”后雜質(zhì)是否除盡的實(shí)驗(yàn)方法是取少量濾液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不變紅色，則雜質(zhì)已除盡，若溶液變紅色，則雜質(zhì)未除盡．
（3）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、過濾、洗滌、干燥．
（4）取4.53g 硫酸鋁銨晶體加熱分解，最終剩余0.51g Al2O3固體．加熱過程中，固體質(zhì)量隨溫度的變化如圖2所示．請(qǐng)通過計(jì)算確定400℃時(shí)剩余固體成分的化學(xué)式（寫出計(jì)算過程）．
[已知：硫酸鋁銨晶體的化學(xué)式為Al2（NH4）2（SO4）4•24H2O，化學(xué)式量為906]．

分析 由工藝流程可知，加入過氧化氫將溶液中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，過濾除去，濾液中含有硫酸銨，硫酸與氫氧化鋁反應(yīng)得到硫酸鋁溶液，硫酸銨溶液與硫酸鋁溶液混合后反應(yīng)，再經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等得到硫酸鋁晶體．
（1）酸性條件下，過氧化氫將溶液中Fe2+氧化為Fe3+；
（2）過濾后的濾液中可能含有Fe3+，用KSCN溶液檢驗(yàn)是否含有Fe3+；
（3）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、過濾、洗滌、干燥等；
（4）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，說明失去部分結(jié)晶水，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）2Al2（SO4）4]：n（H2O），據(jù)此確定化學(xué)式．

解答 解：由工藝流程可知，加入過氧化氫將溶液中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，過濾除去，濾液中含有硫酸銨，硫酸與氫氧化鋁反應(yīng)得到硫酸鋁溶液，硫酸銨溶液與硫酸鋁溶液混合后反應(yīng)，再經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等得到硫酸鋁晶體．
（1）酸性條件下，過氧化氫將溶液中Fe2+氧化為Fe3+，反應(yīng)離子方程式為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，
故答案為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
（2）過濾后的濾液中可能含有Fe3+，檢驗(yàn)“過濾”后雜質(zhì)是否除盡的實(shí)驗(yàn)方法是：取少量濾液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不變紅色，則雜質(zhì)已除盡，若溶液變紅色，則雜質(zhì)未除盡，
故答案為：取少量濾液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不變紅色，則雜質(zhì)已除盡，若溶液變紅色，則雜質(zhì)未除盡；
（3）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、過濾、洗滌、干燥等，
故答案為：蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；
（4）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）Al（SO4）2]：n（H2O）=0.01mol：0.005mol=2：1，
故400℃時(shí)剩余固體成分的化學(xué)式為（NH4）2Al2（SO4）4•H2O．
答：400℃時(shí)剩余固體成分的化學(xué)式為（NH4）2Al2（SO4）4•H2O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備工藝流程、物質(zhì)組成的計(jì)算等，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與運(yùn)用知識(shí)分析解決問題的能力，（4）中正確判斷400℃時(shí)最終得到固體中是否含有結(jié)晶水是解本題關(guān)鍵，題目難度中等．

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

18．兩種氣態(tài)烴組成的混合物1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），完全燃燒后得到CO22.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）和1.8g水．該混合物的組成可能是（　�。�
A．CH3OH和C3H4B．CH4和C3H4OC．CH4和C2H4D．CH4和C3H4

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

19．下列說法正確的是（　�。�
A．碘單質(zhì)的升華過程中，只需克服分子間作用力
B．NH4Cl屬于離子化合物，該物質(zhì)中只存在離子鍵
C．在N2、CO2和SiO2物質(zhì)中，都存在共價(jià)鍵，它們都是由分子構(gòu)成
D．金剛石和足球烯（C60）均為原子晶體

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

16．工業(yè)生產(chǎn)中副產(chǎn)物的處理無論在經(jīng)濟(jì)效益、資源綜合利用還是保護(hù)環(huán)境方面都具有重要意義，使用硫酸生產(chǎn)磷酸過程中往往將形成的副產(chǎn)物石膏（CaSO4•2H2O）轉(zhuǎn)化為硫酸鉀肥料和氯化鈣水合物．
（1）氯化鈣結(jié)晶水合物（CaCl2•6H2O）是目前常用的無機(jī)儲(chǔ)熱材料，是因?yàn)閍d（選填序號(hào)）
a．熔點(diǎn)較低（29℃熔化）    b．能導(dǎo)電
c．能制冷                 d．無毒
（2）工業(yè)生產(chǎn)中將石膏加水得到懸濁液．再加入碳酸銨溶液后反應(yīng)的離子方程式為Ca2++CO32-=CaCO3↓，進(jìn)行過濾，操作后所得溶液中往往混有（NH4）2CO3，檢驗(yàn)該溶液中是否含有CO32-的方法是：向溶液中加入稀鹽酸，如果有能使石灰水變渾濁的氣體生成，則溶液中含CO32-．．
（3）目前工業(yè)制純堿主要有“氨堿法”和“聯(lián)合制堿法”兩種工藝，在“氨堿法”過程中產(chǎn)生大量CaCl2廢棄物，請(qǐng)寫出該工藝中產(chǎn)生CaCl2的化學(xué)方程式：2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H2O．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

3．高純MnCO3是廣泛用于電子行業(yè)的強(qiáng)磁性材料．MnCO3為白色粉末，不溶于水和乙醇，在潮濕環(huán)境下易被氧化，溫度高于100℃開始分解．
Ⅰ、實(shí)驗(yàn)室以MnO2為原料制備MnCO3
（1）制備MnSO4溶液：
①主要反應(yīng)裝置如圖1，緩慢通入經(jīng)N2稀釋的SO2氣體，發(fā)生反應(yīng)H2SO3+MnO2═MnSO4+H2O．下列措施中，目的是加快化學(xué)反應(yīng)速率的是AB（填標(biāo)號(hào)）
A．MnO2加入前先研磨  B．?dāng)嚢?nbsp; C．提高混合其中N2比例
②已知實(shí)驗(yàn)室制取SO2的原理是Na2SO3+2H2SO4（濃）═2NaHSO4+SO2↑+H2O．
選擇如圖2所示部分裝置與如圖1裝置相連制備MnSO4，應(yīng)選擇的裝置有adef（填標(biāo)號(hào)）．

③若用空氣代替N2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，缺點(diǎn)是氧氣能與亞硫酸反應(yīng)生成硫酸，二氧化硫利用率降低．（酸性環(huán)境下Mn2+不易被氧化）
（2）制備MnCO3固體：
實(shí)驗(yàn)步驟：
①向MnSO4溶液中邊攪拌邊加入飽和NH4HCO3溶液生成MnCO3沉淀，反應(yīng)結(jié)束后過濾；
②…；
③在70-80℃下烘干得到純凈干燥的MnCO3固體．
步驟②需要用到的試劑有酒精．
Ⅱ．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案
（3）利用沉淀轉(zhuǎn)化的方法證明Ksp（MnCO3）＜Ksp（NiCO3）：向MnCO3固體中滴入NiNO3溶液，白色固體轉(zhuǎn)化為淺綠色固體．（已知NiCO3為難溶于水的淺綠色固體）
（4）證明H2SO4的第二步電離不完全：配制0.1mol/L NaHSO4溶液，測(cè)定溶液pH＞1，說明H2SO4的第二步電離不完全．[已知Ka（H2SO4）=1.1×10-2]．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

10．氨基甲酸銨（NH2COONH4）是一種白色固體，易分解、易水解，可用做肥料、滅火劑、洗滌劑等．某小組模擬制備氨基甲酸銨的反應(yīng)為：2NH3（g）+CO2（g）?NH2COONH4（s）△H＜0．（溫度對(duì)反應(yīng)的影響比較靈敏）
（1）如用下圖裝置和選用的試劑制取氨氣，其中錯(cuò)誤的是AC；氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法的化學(xué)方程式是2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH3 ↑+CaCl2+2H2O．

（2）制備氨基甲酸銨的裝置如下圖所示，把NH3和CO2通入四氯化碳中，不斷攪拌混合，生成的氨基甲酸銨的小晶體懸浮在CCl4中． 當(dāng)懸浮物較多時(shí)，停止制備．（注：CCl4與液體石蠟均為惰性介質(zhì)．）

①發(fā)生器用冰水冷卻的原因是降溫提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率、防止產(chǎn)物分解；液體石蠟鼓泡瓶的作用是通過觀察氣泡，調(diào)節(jié)NH3與CO2通入比例；
雙通玻璃管的作用是防止倒吸；濃硫酸的作用是吸收多余氨氣，防止空氣中水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器使氨基甲酸銨水解．
②從反應(yīng)后的混合物中分離出產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)方法是過濾（填寫操作名稱）．
為了得到干燥產(chǎn)品，應(yīng)采取的方法是c（填寫選項(xiàng)序號(hào)）．
a．常壓加熱烘干         b．高壓加熱烘干         c．減壓40℃以下烘干
（3）制得的氨基甲酸銨可能含有碳酸氫銨、碳酸銨中的一種或兩種．請(qǐng)利用下列試劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)制得的氨基甲酸銨中的雜質(zhì)進(jìn)行成分探究．取少量固體樣品于試管中，加入蒸餾水至固體溶解，向試管中加入過量的BaCl2溶液，若溶液不變渾濁，證明固體中不含碳酸銨，否則含有碳酸銨；取試管中的上層清液，滴加澄清石灰水，若變渾濁，證明固體中含有碳酸氫銨，否則不含碳酸氫銨
限選試劑：蒸餾水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀鹽酸．

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14．T℃時(shí)，將足量的BaSO4固體溶于一定量水中達(dá)到溶解平衡后，假定溶液體積不變的情況下，加入Na2CO3使c（CO32-）增大過程中，溶液中c（Ba2+）和c（SO42-）的變化曲線如圖所示．則下列說法錯(cuò)誤的是（　　）
A．T℃時(shí)Ksp（BaSO4）＜Ksp（BaCO3）
B．當(dāng)c（CO32-）大于2.5×10-4mol•L-1時(shí)開始有BaCO3沉淀生成
C．圖象中代表沉淀轉(zhuǎn)化過程中c（Ba2+）隨c（CO32-）變化的曲線是MP
D．反應(yīng)BaSO4（s）+CO32-（aq）?BaCO3（s）+SO42-（aq）的平衡常數(shù)K=0.04

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

15．I2在KI溶液中存在下列平衡：I2（aq）+I-（aq）?I3-（aq），某I2、KI混合溶液中，c（I3-）與溫度T的關(guān)系如圖所示（曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài)）．下列說法不正確的是（　　）
A．反應(yīng)I2（aq）+I-（aq）?I3-（aq）△H＜0
B．溫度為T1時(shí)，向該平衡體系中加入KI固體，平衡不移動(dòng)
C．若T1時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)d時(shí)，一定有v正＞v逆
D．狀態(tài)a與狀態(tài)b相比，狀態(tài)b時(shí)I2的轉(zhuǎn)化率更低

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