明礬石的主要成分是K2SO4?Al2(SO43?2Al2O3?6H2O,此外還含有少量Fe2O3雜質(zhì).利用明礬石制備氫氧化鋁的流程如下:

(1)“焙燒”過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al2(SO43+3S 
 高溫 
.
 
 2Al2O3+
 
;該反應(yīng)的氧化劑是
 
;該反應(yīng)中被氧化的元素與被還原的元素的質(zhì)量比是
 

(2)“溶解”時反應(yīng)的離子方程式為
 

(3)“調(diào)節(jié)pH后過濾、洗滌Al(OH)3沉淀,證明已洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是
 

(4)“母液”中可回收的物質(zhì)是
 

(5)工業(yè)上常用氫氧化鋁脫水后的產(chǎn)物X熔融電解冶煉金屬鋁,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
考點(diǎn):物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用
專題:實(shí)驗(yàn)設(shè)計題
分析:根據(jù)元素守恒和得失電子守恒,可知焙燒爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al2(SO43+3S
 高溫 
.
 
2Al2O3+9SO2,故生成爐氣中含二氧化硫,熟料中含氧化鋁、氧化鐵、硫酸鉀等,加入氫氧化鈉和水,氧化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉,氧化鐵不反應(yīng),過濾,濾渣中含氧化鐵,濾液中含偏鋁酸鈉和硫酸鉀、氫氧化鈉等;用硫酸調(diào)節(jié)pH,得到氫氧化鋁沉淀和硫酸鈉、硫酸鉀,過濾得母液中含硫酸鉀、硫酸鈉溶質(zhì).
(1)所含元素化合價降低的反應(yīng)物是氧化劑;根據(jù)得失電子守恒計算;
(2)氫氧化鈉與氧化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水;
(3)Al(OH)3沉淀具有吸附性,可吸附硫酸根離子,通過檢驗(yàn)硫酸根離子的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn);
(4)“母液”中含有硫酸鹽;
(5)氫氧化鋁脫水生成氧化鋁,電解熔融的氧化鋁得到Al和氧氣.
解答: 解:根據(jù)元素守恒和得失電子守恒,可知焙燒爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al2(SO43+3S
 高溫 
.
 
2Al2O3+9SO2,故生成爐氣中含二氧化硫,熟料中含氧化鋁、氧化鐵、硫酸鉀等,加入氫氧化鈉和水,
氧化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉,氧化鐵不反應(yīng),過濾,濾渣中含氧化鐵,濾液中含偏鋁酸鈉和硫酸鉀、氫氧化鈉等;用硫酸調(diào)節(jié)pH,得到氫氧化鋁沉淀和硫酸鈉、硫酸鉀,過濾得母液中含硫酸鉀、硫酸鈉溶質(zhì)
(1)反應(yīng)中硫元素化合價由Al2(SO43中S元素的+6價降低,單質(zhì)硫中S的化合價升高,令產(chǎn)物中S的化合價為+x價,根據(jù)得失電子守恒可知6(6-x)=3(x-0),則x=4,所以生成產(chǎn)物為SO2,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al2(SO43+3S
 高溫 
.
 
2Al2O3+9SO2,Al2(SO43化合價降低得電子為氧化劑,反應(yīng)中失電子被氧化的S為3mol,則得電子被還原的S為6mol,所以該反應(yīng)中被氧化的元素與被還原的元素的質(zhì)量比是:1:2;
故答案為:9SO2;Al2(SO43;1:2;
(2)氫氧化鈉與氧化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水,反應(yīng)的離子方程式為Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,故答案為:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;
(3)Al(OH)3沉淀具有吸附性,可吸附硫酸根離子,通過檢驗(yàn)硫酸根離子的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),方法為取最后一次洗滌的流出液于試管中,滴加BaCl2溶液,若無白色沉淀生成則已洗滌干凈,
故答案為:取最后一次洗滌的流出液于試管中,滴加BaCl2溶液,若無白色沉淀生成則已洗滌干凈;
(4)根據(jù)流程分析可知“母液”中含有硫酸鹽中含有K2SO4、Na2SO4,都可回收利用,故答案為:K2SO4、Na2SO4;
(5)氫氧化鋁脫水生成氧化鋁,電解熔融的氧化鋁得到Al和氧氣,其電解方程式為:2Al2O3(熔融)
 通電 
.
 
4Al+3O2↑;
故答案為:2Al2O3(熔融)
 通電 
.
 
4Al+3O2↑.
點(diǎn)評:本題考查物質(zhì)的制備、分離等知識,側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾,為高考常見題型,題目難度中等,注意把握物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì).
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在常溫下,在一定體積pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液,當(dāng)溶液中的Ba2+恰好完全沉淀時,溶液pH=11.若反應(yīng)后溶液的體積等于Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積之和,則Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積比是多少?(要寫計算過程)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

氯氣除了用實(shí)驗(yàn)室制取外,還可用KMnO4、KClO3氧化濃鹽酸快速制。鶕(jù)上述反應(yīng)原理,有人提出能否利用Na2O2的強(qiáng)氧化性氧化濃鹽酸得到氯氣呢?某課外小組在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了探索性實(shí)驗(yàn),設(shè)計了如圖裝置:

操作步驟及現(xiàn)象如下:
①組裝好裝置,
 
,加入藥品.
②緩慢通入一定量的N2后,將裝置E連接好(導(dǎo)管未伸入集氣瓶中),再向圓底燒瓶中緩慢滴加濃鹽酸,反應(yīng)劇烈,產(chǎn)生黃綠色氣體.
③一段時間后,將導(dǎo)管末端伸入集氣瓶中收集氣體.裝置E中收集到能使帶火星的木條復(fù)燃的無色氣體.
④反應(yīng)結(jié)束后,關(guān)閉分液漏斗的活塞,再通入一定量的N2,至裝置中氣體無色.
回答下列問題:
(1)寫出Na2O2的電子式
 

(2)寫出實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的離子方程式
 

(3)操作步驟①中組裝好裝置后的操作是
 
,加入藥品.
(4)裝置B中濕潤的紅色布條褪色,說明A中有
 
(填化學(xué)式)生成,裝置C中為濕潤的KI-淀粉試紙,能否僅通過試紙變藍(lán)證明上述結(jié)論,請用離子方程式說明原因
 
;
(5)裝置D的作用是
 

(6)實(shí)驗(yàn)證明,Na2O2甚至能與干燥的HCl反應(yīng)生成氯氣,請完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式;
 
Na2O2+
 
HCl=
 
Cl2+
 
NaCl+
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

1mol某芳香烴A,充分燃燒可以得到8molCO2和4molH2O.烴A可通過如圖的各個反應(yīng)得到A--H的化合物和聚合物M.請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />
(1)寫出F中官能團(tuán)的名稱
 
,反應(yīng)A→B的反應(yīng)類型是
 

(2)寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式:C
 
;D
 

(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①A→M:
 
.②F+銀氨溶液:
 

(4)G有多種同分異構(gòu)體,符合下列要求的同分異構(gòu)體有
 
種.
①屬于芳香族化合物;②分子中僅有兩種官能團(tuán);③能發(fā)生銀鏡反應(yīng).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列物質(zhì)屬于電解質(zhì)的是(  )
A、蔗糖B、熔融NaOH
C、NaCl溶液D、銅

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

有機(jī)物A(C10H20O2)具有蘭花香味,可用做香皂、洗發(fā)香波的芳香賦予劑.已知

①B分子中沒有支鏈.
②D能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出二氧化碳.
③D、E互為具有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體.E分子烴基上的氫若被Cl取代,其一氯代物只有一種.
④F可以使溴的四氯化碳溶液褪色.
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式
 

(2)B可以發(fā)生的反應(yīng)有
 
(填序號).
①取代反應(yīng)、诩泳鄯磻(yīng) ③氧化反應(yīng)
(3)C、F分子所含的官能團(tuán)的名稱依次是
 

(4)寫出與D、E具有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體的可能結(jié)構(gòu)簡式
 
、
 

(5)E可用于生產(chǎn)氨芐青霉素等.已知E的制備方法不同于其常見的同系物,據(jù)報道,可由2-甲基-1-丙醇()和甲酸在一定條件下制取E.該反應(yīng)的化學(xué)方程式是
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計正確,且能達(dá)到目的是( 。
A、
測定乙醇的結(jié)構(gòu)式
B、
滴定法測定核酸的物質(zhì)的量濃度
C、
合成氨并檢驗(yàn)氨的生成
D、
碘的四氯化碳溶液中分離出碘,并回收四氯化碳

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列各有機(jī)物轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖,A具有催熱水果的作用;D能使石蕊試液變紅;E是不溶于水的E是不溶于水且具有香味的無色液體,相對分子質(zhì)量是C的2倍;F是高分子化合物,常用于制食品包裝袋.結(jié)合如圖關(guān)系回答問題:
按要求回答下列問題:
(1)寫出A的結(jié)構(gòu)簡式:A
 
;B中官能團(tuán)的名稱是
 
;寫出反應(yīng)②的反應(yīng)方程式:
 

(2)下列關(guān)于如圖各有機(jī)物的說法不正確的是
 
(填字母).
a.F能使溴水褪色
b.D可以與新制備的Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)
c.甲醛是C的同系物,的結(jié)構(gòu)簡式為HCHO,官能團(tuán)為-CHO
d.B的核磁共振氫譜有3個峰
(3)A與苯都是石油化工的重要產(chǎn)品,在一定條件下A可以轉(zhuǎn)化生成苯.
①試寫出在一定條件下僅A就可以轉(zhuǎn)化生成苯的化學(xué)反應(yīng)方程式:
 

②由溴苯和苯在鐵作催化劑條件下可以制得溴苯.純凈的溴苯是無色油狀液體,實(shí)驗(yàn)室制得的粗溴苯通常因溶解了Br2呈褐色,可以加入試劑
 
除去,反應(yīng)方程式為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某學(xué)習(xí)小組利用中和反應(yīng)原理測定某氨水的物質(zhì)的量濃度,以測量溶液導(dǎo)電性判斷滴定終點(diǎn).實(shí)驗(yàn)步驟如下:
(1)用
 
(填儀器名稱)量取10.00mL氨水樣品,配制成100mL稀氨水.
(2)量取20.00mL上述溶液倒入潔凈干燥錐形瓶中.如果錐形瓶中含有少量蒸餾水,是否
 
會影響測量結(jié)果(填“是”、“否”、“不能確定”).
(3)向錐形瓶中滴加0.10mol/L的鹽酸,圖為溶液導(dǎo)電性與加入鹽酸體積關(guān)系的曲線圖.
①氨水與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為
 

②簡述判斷滴定終點(diǎn)的理由
 

③該氨水樣品的物質(zhì)的量濃度為
 

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