化學試驗練習題1

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1.聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑，其單體是液態(tài)的堿式氯化鋁[Al2(OH)nCl6

－n

]。

本試驗采用鋁鹽溶液水解絮凝法制備堿式氯化鋁。其制備原料為分布廣、價格廉的高嶺土，化學組成為：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0.5%～3.0%）以及少量雜質和水分。已知氧化鋁有多種不同的結構，化學性質也有差異，且一定條件下可相互轉化；高嶺土中的氧化鋁難溶于酸。制備堿式氯化鋁的試驗流程如下：

高嶺土15%鹽酸少量鋁粉適量CaCO3煅燒溶解攪拌、過濾調(diào)理溶液pH在4.2～4.5蒸發(fā)濃縮90℃～100℃Al2(OH)nCl6－n

根據(jù)流程圖回復以下問題：

⑴“煅燒〞的目的是_________________________________________________________。⑵配制質量分數(shù)15％的鹽酸需要200mL30％的濃鹽酸（密度約為1.15g·cm3）和_______g

－

蒸餾水，配制用到的儀器有燒杯、玻璃棒、______________。

⑶“溶解〞過程中發(fā)生反應的離子方程式為__________________________________________。⑷加少量鋁粉的主要作用是_____________________________________。

⑸“調(diào)理溶液pH在4.2～4.5〞的過程中，除添加必要的試劑，還需借助的試驗用品是_________________；“蒸發(fā)濃縮〞需保持溫度在90～100℃，控制溫度的試驗方法是_________________。

2、在已知提取氯化鈉、溴、鎂等化學物質的富碘鹵水中，采用下面的工藝流程生產(chǎn)單質碘：

試回復：

（1）乙、丁中溶質的分子式：乙，丁。

（2）第④步操作中用稀H2SO4浸洗的目的是（填寫字母編號）

a.除去未反應的NO3b.除去未反應的I

－

－

c.除去未反應的Fed.除去堿性物質

（3）第⑦步操作可供提純的兩種方法是和（不要求寫具體步驟）。

（4）試驗室檢驗I2的方法是。

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（5）甲物質見光易變黑，其原因是（用化學方程式表示）。（6）①中溶解銀的硝酸應當用硝酸（填濃或?。?。

原因是。

3、工業(yè)上用鋁土礦（成分為氧化鋁、氧化鐵）制取鋁的過程如下：

請回復以下問題：

（1）水蒸氣的作用。

（2）沉淀C的化學式為________，該物質除了用于金屬冶煉以外，還可用作________。（3）操作I、操作II、操作III都用到的玻璃儀器是有________________。

（4）試驗室洗滌Al(OH)3沉淀應當如何操作：。（5）生產(chǎn)過程中，除NaOH、H2O可以循環(huán)使用外，還可以循環(huán)使用的物質有________（填化學式）。用此法制取鋁的副產(chǎn)品是________（填化學式）。

4.（2023北京理綜）以富含硫酸亞鐵的工業(yè)廢液為原料生產(chǎn)氧化鐵的工藝如下（部分操作和條件略）：

Ⅰ.從廢液中提純并結晶出FeSO4·7H2O。Ⅱ.將FeSO4·7H2O配制成溶液。

Ⅲ.FeSO4溶液與稍過量的NH4HCO3溶液混合，得到含F(xiàn)eCO3的濁液。Ⅳ.將濁液過濾，用90℃熱水洗滌沉淀，枯燥后得到FeCO3固體。Ⅴ.煅燒FeCO3，得到Fe2O3固體。已知：NH4HCO3在熱水中分解。

（1）Ⅰ中，加足量的鐵屑除去廢液中的Fe3+，該反應的離子方程式是_________________。（2）Ⅱ中，需加一定量硫酸。運用化學平衡原理簡述硫酸的作用_____________。（3）Ⅲ中，生成FeCO3的離子方程式是_____________。若FeCO3濁液長時間暴露在空氣中，會有部分固體表面變?yōu)榧t褐色，該變化的化學方程式是_____________。

（4）Ⅳ中，通過檢驗SO4來判斷沉淀是否洗滌清白。檢驗SO4的操作是_____________。（5）已知煅燒FeCO3的化學方程式是4FeCO3+O2

2Fe2O3+4CO2。現(xiàn)煅燒464.0kg的

2?2?FeCO3,得到316.8kg產(chǎn)品。若產(chǎn)品中雜質只有FeO，則該產(chǎn)品中Fe2O3的質量是_________kg。（摩爾質量/g·mol-1:FeCO3116Fe2O3160FeO72）

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5.（2023北京理綜)某氮肥廠氨氮廢水中的氮元素多以NH4和NH3·H2O的形式存在，該廢水的處理流程如下：

＋

?低濃度氨氮廢水???含HNO3廢水???達標廢水氨氮廢水??(1)過程Ⅰ：加NaOH溶液，調(diào)理pH至9后，升溫至30℃，通空氣將氨趕出并回收。①用離子方程式表示加NaOH溶液的作用：________。

②用化學平衡原理解釋通空氣的目的：________________________。

?(2)過程Ⅱ：在微生物作用的條件下，NH?經(jīng)過兩步反應被氧化成NO3。兩步反應的能4????量變化示意圖如下：

①第一步反應是________反應(選填“放熱〞或“吸熱〞)，判斷依據(jù)是________。

?②1molNH?4(aq)全部氧化成NO3(aq)的熱化學方程式是___________________。

(3)過程Ⅲ：一定條件下，向廢水中參與CH3OH，將HNO3還原成N2。若該反應消耗32gCH3OH轉移6mol電子，則參與反應的還原劑和氧化劑的物質的量之比是________。

6.(2023海淀二模）從鋁＋礦（主要成分是Al2O3，含RO2、Fe2O3等雜質）中提取Al2O3的一種工藝流程如圖13所示：

（1）元素R位于周期表中的第三周期，其最高正化合價和負化合價的絕對值相等。RO2

的用途有（寫出1條即可）。

（2）鋁土礦參與足量燒堿溶液后主要反應的離子方程式為①。②。

（3）工業(yè)上通過電解氧化鋁和冰晶石的熔融液來冶煉金屬鋁。已知電極材料為惰性材料，

陽極反應式為。

（4）氧化鋁與焦炭的混合物在氮氣中高溫加熱反應，制得新型非金屬材料AIN與一種

中學常見氣體X。已知每轉移3mole,有1.5mol化合物X生成，此反應的化學方程式。

7.最近科學家提出“綠色自由〞設想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來，經(jīng)化學反應后使空氣中的CO2轉變?yōu)榭稍偕剂霞状??！熬G色自由〞設想技術流程如下：

3

－

（1）分解池中發(fā)生分解反應的物質是。

（2）在合成塔中，若有2.2kgCO2與足量H2恰好完全反應，生成氣態(tài)的水和甲醇，可放

出2473.5kJ的熱量，試寫出合成塔中發(fā)生反應的熱化學方程式。（3）①從平衡移動原理分析，低溫有利于原料氣的轉化，而實際生產(chǎn)中采用300℃的溫度，

原因之一是考慮到催化劑的催化活性，原因之二是。②從合成塔中分開出甲醇的原理與以下哪個相符（選填字母）。a.過濾b.分液c.蒸餾

③“綠色自由〞設想技術流程中常包括物質和能量的“循環(huán)利用〞，上述流程中能表達“循環(huán)利用〞的除碳酸鉀溶液外，還包括。

（4）右圖是甲醇燃料電池的結構示意圖。已知電池總反應為：

2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。通入a一端的電極是（填“正極〞或“負極〞），負極發(fā)生的電極反應是。8.工業(yè)上以氨氣為原料制備硝酸的過程如下：

O2O2

某

NH3NO吸收塔O2H2Oa氣體

HNO3課外小組模擬上述部分過程設計了如下試驗裝置制備硝酸（所有橡膠制品均已被保護）。（1）工業(yè)上用氨氣制取NO的化學方程式

是。（2）連接好該裝置后，首先進行的操作

是。（3）通入a氣體的目的

是。（4）盛有Na2CO3溶液的燒杯為尾氣處理裝置，該裝置中反應的化學反應方程式是2NO2+Na2CO3==NaNO2++

（5）已知：溫度低于21.15℃時，NO2幾乎全部轉變?yōu)镹2O4。工業(yè)上可用N2O4與水反應來

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冷水Na2CO3溶液

提高硝酸產(chǎn)率。N2O4與a氣體在冷水中生成硝酸的化學方程式是。

（6）一定條件下，某密閉容器中N2O4和NO2的混合氣體達到平衡時，c(NO2)=0.50mol/L、c(N2O4)=0.125mol/L。則2NO2(g)

N2O4(g)的平衡常數(shù)K=。若NO2

起始濃度為2mol/L，一致條件下，NO2的最大轉化率為。

答案及解析

1、解析：對比原料與產(chǎn)品可知，該生產(chǎn)的主要工序：一是除去原料高嶺土中的雜質，二是將Al2O3利用水解絮凝法轉化為產(chǎn)品。再進一步分析，除鐵用鋁置換后過濾，高嶺土中的Al2O3不溶于酸，必需經(jīng)煅燒改變結構。該題經(jīng)這樣分析，題設的所有問題的答案就在分析之中。答案：

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⑴改變高嶺土的結構，使其能溶于酸；⑵230；量筒；

＋＋

⑶Al2O3＋6H＝2Al3＋3H2O

＋＋

Fe2O3＋6H＝2Fe3＋3H2O；⑷除去溶液中的鐵離子；⑸pH計（或縝密pH試紙）；水浴加熱2、（1）FeI2FeCl3（2）C

（3）升華、凝華、萃取、分液、減壓蒸餾（4）將I2加在淀