氫氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 |
開(kāi)始沉淀pH | 1.9 | 4.2 |
沉淀完全pH | 3.2 | 5.4 |
分析 鋁灰用氫氧化鈉溶液溶解,鋁、氧化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉,氧化鐵不反應(yīng),過(guò)濾分離,濾液中含有偏鋁酸鈉、未反應(yīng)的NaOH,加入硝酸中和未反應(yīng)的氫氧化鈉,并將偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀,再過(guò)濾分離,氫氧化鋁沉淀再用硝酸溶解,得到硝酸鋁溶液,經(jīng)過(guò)減壓蒸發(fā)得到硝酸鋁晶體.
(1)用天平稱(chēng)量氫氧化鈉,用量筒量取水的體積,在燒杯中溶解,并用玻璃棒攪拌;
(2)硝酸屬于強(qiáng)酸,可以溶解氫氧化鋁沉淀,導(dǎo)致Al元素?fù)p失,應(yīng)控制硝酸用量,可以利用弱酸將偏鋁酸根轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀而不溶解;
(3)從反應(yīng)Ⅲ所得溶液中得到硝酸鋁晶體的步驟依次是:減壓蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、低溫烘干;
(4)產(chǎn)物中雜質(zhì)NaNO3的含量較高;
(5)鋁灰用稀硝酸溶解,Al、A12O3、Fe2O3均反應(yīng)得到硝酸鋁、硝酸鐵,加入X調(diào)節(jié)pH使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,過(guò)濾除去,加入的X能與酸反應(yīng)切不能引入新雜質(zhì);
(6)反應(yīng)會(huì)生成NO,污染空氣;
(7)硝酸鋁晶體分解得到氧化鋁、水,另外物質(zhì)相當(dāng)于N2O5,根據(jù)Al元素守恒計(jì)算硝酸鋁的物質(zhì)的量,結(jié)合N原子守恒計(jì)算N2O5的質(zhì)量,可得結(jié)晶水的質(zhì)量,再計(jì)算結(jié)晶水的物質(zhì)的量,進(jìn)而計(jì)算結(jié)晶水?dāng)?shù)目.
解答 解:(1)用天平稱(chēng)量氫氧化鈉,用量筒量取水的體積,在燒杯中溶解,并用玻璃棒攪拌,還需要量筒,
故答案為:b;
(2)硝酸屬于強(qiáng)酸,可以溶解氫氧化鋁沉淀,導(dǎo)致Al元素?fù)p失,需要解決的問(wèn)題是:如何控制反應(yīng)終點(diǎn)(或硝酸的用量),可以將加入稀硝酸改為通入過(guò)量CO2,避免氫氧化鋁沉淀溶解,
故答案為:如何控制反應(yīng)終點(diǎn)(或硝酸的用量);
(3)從反應(yīng)Ⅲ所得溶液中得到硝酸鋁晶體的步驟依次是:減壓蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、低溫烘干,
故答案為:冷卻結(jié)晶、洗滌;
(4)反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ合并以簡(jiǎn)化操作,產(chǎn)物中雜質(zhì)NaNO3的含量較高,
故答案為:產(chǎn)物中雜質(zhì)NaNO3的含量較高;
(5)鋁灰用稀硝酸溶解,Al、A12O3、Fe2O3均反應(yīng)得到硝酸鋁、硝酸鐵,加入X調(diào)節(jié)pH使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,過(guò)濾除去,
加入的X能與酸反應(yīng)切不能引入新雜質(zhì),故不能選氨水、偏鋁酸鈉,可以選擇Al與氫氧化鋁,
故答案為:將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去;BC;
(6)Al與稀硝酸反應(yīng)會(huì)生成NO,污染空氣,
故答案為:產(chǎn)生大量污染性氣體NO等;
(7)硝酸鋁晶體分解得到氧化鋁、水,另外物質(zhì)相當(dāng)于N2O5,氧化鋁的物質(zhì)的量為$\frac{1.02g}{102g/mol}$=0.01mol,根據(jù)Al元素守恒,硝酸鋁的物質(zhì)的量為0.02mol,根據(jù)N原子守恒,可知N2O5為$\frac{0.02mol×3}{2}$=0.03mol,其質(zhì)量為0.03mol×108g/mol=3.24g,故結(jié)晶水為質(zhì)量為7.392g-1.02g-3.24g=3.132g,結(jié)晶水物質(zhì)的量為$\frac{3.132g}{18g/mol}$=0.174mol,故結(jié)晶水?dāng)?shù)目為$\frac{0.174mol}{0.02mol}$=8.7,
故答案為:8.7.
點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)制備方案,側(cè)重考查是對(duì)工藝流程的理解、分析與評(píng)價(jià)以及化學(xué)計(jì)算,是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查,需要學(xué)生具備知識(shí)的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用的能力,(7)中計(jì)算為易錯(cuò)點(diǎn),學(xué)生不清楚發(fā)生的反應(yīng)導(dǎo)致無(wú)法計(jì)算,難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 1L溶液中含陰、陽(yáng)離子總數(shù)是0.6NA | |
B. | 500mL溶液中Βa2+的濃度是0.2mol•L-1 | |
C. | 500mL溶液中NO-3的濃度是0.4mol•L-1 | |
D. | 1L溶液中含有0.2NA個(gè)NO-3 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
苯 | 溴 | 溴苯 | |
密度/g?cm-3 | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
沸點(diǎn)/℃ | 80 | 59 | 156 |
水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | +2(a-b-c) kJ•mol-1 | B. | +2(b-a) kJ•mol-1 | ||
C. | +(b+c-a) kJ•mol-1 | D. | +(a+b) kJ•mol-1 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:推斷題
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