13．聚合氯化鋁（PAC）是常用于水質(zhì)凈化的無(wú)機(jī)高分子混凝劑，其化學(xué)式可表示為[Al2（OH）nCl6-n]m（n＜6，m為聚合度）．PAC常用高溫活化后的高嶺土（主要化學(xué)組成為Al2O3、SiO2、Fe2O3）進(jìn)行制備，工藝流程如下圖所示：

（1）鹽酸酸浸所涉及反應(yīng)的離子方程式是6H++Al2O3═2Al3++3H2O、6H++Fe2O3═2Fe3++3H2O．
（2）已知：
生成氫氧化物沉淀的pH
Al（OH）3Fe（OH）3
開(kāi)始沉淀時(shí)3.41.5
完全沉淀時(shí)4.72.8
注：金屬離子的起始濃度為0.1mol•L-1
根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋加入X的主要目的：調(diào)節(jié)溶液pH至Fe3+完全沉淀，濾渣中主要含有物質(zhì)的化學(xué)式是Fe（OH）3、SiO2．
（3）已知：生成液體PAC的反應(yīng)為2Al3++m（6-n） Cl-+mn H2O?[Al2（OH）nCl6-n]m+mn H+．
用碳酸鈣調(diào)節(jié)溶液的pH時(shí)，要嚴(yán)控pH的大小，pH偏小或偏大液體PAC的產(chǎn)率都會(huì)降低．請(qǐng)解釋pH偏小液體PAC產(chǎn)率降低的原因：pH偏小時(shí)，抑制平衡2Al3++m（6-n） Cl-+mn H2O?[Al2（OH）nCl6-n]m+mn H+ 正向移動(dòng)生成PAC．
（4）濃縮聚合得到含PAC的液體中鋁的各種形態(tài)主要包括：
Ala--Al3+單體形態(tài)鋁
Alb--[Al2（OH）nCl6-n]m聚合形態(tài)鋁
Alc--Al（OH）3膠體形態(tài)
圖1為Al各形態(tài)百分?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線；圖2為含PAC的液體中鋁的總濃度AlT隨溫度變化的曲線．

①50-90℃之間制備的液體PAC中，聚合形態(tài)鋁含量最多．
②當(dāng)T＞80℃時(shí)，AlT明顯降低的原因是溫度升高，導(dǎo)致液體PAC向Al（OH）3沉淀轉(zhuǎn)化．

分析 高嶺土的主要化學(xué)組成為Al2O3、SiO2、Fe2O3，由制備流程可知，加鹽酸發(fā)生6H++Al2O3═2Al3++3H2O、6H++Fe2O3═2Fe3++3H2O，加X(jué)可調(diào)節(jié)pH使鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀，則過(guò)濾后的濾渣為SiO2、Fe（OH）3，濾液中含鋁離子，用碳酸鈣調(diào)節(jié)溶液的pH時(shí)，要嚴(yán)控pH的大小，pH偏小或偏大液體PAC的產(chǎn)率都會(huì)降低，最后濃縮、聚合得到聚合氯化鋁（PAC），并結(jié)合習(xí)題中的信息及圖象來(lái)解答．

解答 解：高嶺土的主要化學(xué)組成為Al2O3、SiO2、Fe2O3，由制備流程可知，加鹽酸發(fā)生6H++Al2O3═2Al3++3H2O、6H++Fe2O3═2Fe3++3H2O，加X(jué)可調(diào)節(jié)pH使鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀，則過(guò)濾后的濾渣為SiO2、Fe（OH）3，濾液中含鋁離子，用碳酸鈣調(diào)節(jié)溶液的pH時(shí)，要嚴(yán)控pH的大小，pH偏小或偏大液體PAC的產(chǎn)率都會(huì)降低，最后濃縮、聚合得到聚合氯化鋁（PAC），
（1）鹽酸酸浸所涉及反應(yīng)的離子方程式是6H++Al2O3═2Al3++3H2O、6H++Fe2O3═2Fe3++3H2O，
故答案為：6H++Al2O3═2Al3++3H2O、6H++Fe2O3═2Fe3++3H2O；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知加入X的主要目的調(diào)節(jié)溶液pH至Fe3+完全沉淀，由上述分析可知，濾渣中主要含有物質(zhì)的化學(xué)式是Fe（OH）3、SiO2，
故答案為：調(diào)節(jié)溶液pH至Fe3+完全沉淀；Fe（OH）3、SiO2；
（3）用碳酸鈣調(diào)節(jié)溶液的pH時(shí)，要嚴(yán)控pH的大小，pH偏小或偏大液體PAC的產(chǎn)率都會(huì)降低，解釋pH偏小液體PAC產(chǎn)率降低的原因?yàn)閜H偏小時(shí)，抑制平衡2Al3++m（6-n） Cl-+mn H2O?[Al2（OH）nCl6-n]m+mn H+ 正向移動(dòng)生成PAC，
故答案為：pH偏小時(shí)，抑制平衡2Al3++m（6-n）Cl-+mn H2O?[Al2（OH）nCl6-n]m+mn H+ 正向移動(dòng)生成PAC；
（4）①由圖2可知，50-90℃之間制備的液體PAC中，聚合形態(tài)鋁含量最多，故答案為：聚合；
②當(dāng)T＞80℃時(shí)，AlT明顯降低的原因是溫度升高，導(dǎo)致液體PAC向Al（OH）3沉淀轉(zhuǎn)化，故答案為：溫度升高，導(dǎo)致液體PAC向Al（OH）3沉淀轉(zhuǎn)化．

點(diǎn)評(píng) 本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握制備流程及習(xí)題中的表格、圖象等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合考查，題目難度中等．

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：解答題

11．甲醇是一種可再生能源，具有開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景，工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來(lái)合成甲醇（于固定容器中進(jìn)行）：2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）
（1）表所列數(shù)據(jù)是該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)（K）
溫度250℃300℃350℃
K2.0410.2700.012
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）{c}^{2}（{H}_{2}）}$，△H＜0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②300℃下，將2mol CO、6mol H2和4molCH3OH充入2L的密閉容器中，判斷反應(yīng)正向（填“正向”或“逆向”）進(jìn)行．
③要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是df（填序號(hào)）．
a．升溫   b．加入催化劑   c．增加CO的濃度     d．加入H2加壓   e．加入惰性氣體加壓      f．分離出甲醇
（2）如圖表示在溫度分別為T(mén)1、T2時(shí)，平衡體系中H2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線，A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率A＜C（填“＞”、“=”或“＜”，下同），A、C兩點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)A=C，由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可采用升溫的方法（填“升溫”或“降溫”）．
（3）已知在常溫常壓下：化學(xué)反應(yīng)①②③④的平衡常數(shù)分別為K1，K2，K3，K4
①2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）  K1
②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g） K2
③H2O（g）═H2O（l） K3
④CH3OH（l）+O2（g）═CO（g）+2H2O（l） K4
則K4=$\frac{{{K}_{1}}^{\frac{1}{2}}{{K}_{3}}^{2}}{{K}_{2}\frac{1}{2}}$（用含有K1，K2，K3的代數(shù)式表達(dá)）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

4．下列有關(guān)沉淀溶解平衡的說(shuō)法中不正確的是（　�。�
A．難溶電解質(zhì)在水中存在沉淀溶解平衡，且是一種動(dòng)態(tài)平衡
B．Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，而與沉淀的量和離子濃度無(wú)關(guān)
C．在一定溫度下的BaSO4飽和溶液中加入少量BaCl2固體，BaSO4的Ksp減少
D．當(dāng)陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比相同時(shí)，難溶電解質(zhì)的Ksp數(shù)值越大，溶解能力越強(qiáng)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

1．某學(xué)生用0.1mol/L KOH溶液滴定未知濃度的鹽酸溶液，其操作可分解為：
A、移取20.00mL待測(cè)的鹽酸溶液注入潔凈的錐形瓶，并加入2-3滴酚酞
B、用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管2-3次
C、把盛有標(biāo)準(zhǔn)溶液的堿式滴定管固定好，調(diào)節(jié)液面使滴定管尖嘴充滿溶液
D、取標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液注入堿式滴定管至0刻度以上2-3cm
E、調(diào)節(jié)液面至0或0刻度以下，記下讀數(shù)
F、把錐形瓶放在滴定管的下面，用標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液滴定至終點(diǎn)，記下滴定管液面的刻度
（1）正確操作的順序是（用序號(hào)字母填寫(xiě)）BDCEAF．
（2）上述B操作的目的是防止將標(biāo)準(zhǔn)液稀釋．
（3）實(shí)驗(yàn)中用左手控制堿式滴定管橡皮管玻璃珠處（填儀器及部位），眼睛注視錐形瓶中溶液的顏色變化，直至滴定終點(diǎn)．判斷到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是錐形瓶中溶液的顏色由無(wú)色變淺紅且保持30秒內(nèi)不褪色．
（4）某學(xué)生根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)分別記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：
實(shí)驗(yàn)
編號(hào)		KOH溶液的
濃度/mol•L-1		滴定完成時(shí)，KOH溶液滴入的體積/mL待測(cè)鹽的體積/mL酸
10.1022.6220.00
20.1022.7220.00
30.1022.8020.00
列式計(jì)算該鹽酸溶液的物質(zhì)的量濃度：c（HCl）=0.1135 mol/L．
（5）下列操作對(duì)滴定結(jié)果的影響偏低的是①⑤⑥．
①酸式滴定管未用待測(cè)液潤(rùn)洗          ②堿式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗
③錐形瓶未干燥             ④滴定前堿式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定過(guò)程中氣泡消失
⑤滴定中將錐形瓶?jī)?nèi)液體搖出少量于瓶外  ⑥滴定結(jié)束后俯視觀察滴定管中液面刻度．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

8．高錳酸鉀[KMnO4]是常用的氧化劑．工業(yè)上以軟錳礦（主要成分是MnO2）為原料制備高錳酸鉀晶體．中間產(chǎn)物為錳酸鉀[K2MnO4]．下圖是實(shí)驗(yàn)室模擬制備的操作流程：

相關(guān)資料：
①物質(zhì)溶解度
物質(zhì)KMnO4K2CO3KHCO3K2SO4CH3COOK
20℃溶解度6.411133.711.1217
②錳酸鉀[K2MnO4]
外觀性狀：墨綠色結(jié)晶．其水溶液呈深綠色，這是錳酸根（MnO42-）的特征顏色．
化學(xué)性質(zhì)：在強(qiáng)堿性溶液中穩(wěn)定，在酸性、中性和弱堿性環(huán)境下，MnO42-會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)．
試回答下列問(wèn)題：
（1）煅燒軟錳礦和KOH固體時(shí)，不采用石英坩堝而選用鐵坩堝的理由是高溫下強(qiáng)堿會(huì)和瓷坩堝中的二氧化硅反應(yīng)腐蝕坩堝；
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，若CO2過(guò)量會(huì)生成KHCO3，導(dǎo)致得到的KMnO4產(chǎn)品的純度降低．請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)中通入適量CO2時(shí)體系中可能發(fā)生反應(yīng)離子方程式：3MnO42-+2CO2═2MnO4-+MnO2↓+2CO32-，2OH-+CO2═CO32-+H2O；
其中氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑的質(zhì)量比為1：2．
（3）由于CO2的通入量很難控制，因此對(duì)上述實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了改進(jìn)，即把實(shí)驗(yàn)中通CO2改為加其他的酸．從理論上分析，選用下列酸中A，得到的產(chǎn)品純度更高．
A．醋酸             B．濃鹽酸             C．稀硫酸
（4）工業(yè)上采用惰性電極電解錳酸鉀溶液制取高錳酸鉀，試寫(xiě)出該電解反應(yīng)的化學(xué)方程式2K2MnO4+2H2O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2KMnO4+H2↑+2KOH
提出改進(jìn)方法：可用陽(yáng)離子交換膜分隔兩極區(qū)進(jìn)行電解（如圖）．圖中A口加入的溶液最好為KOH溶液．使用陽(yáng)離子交換膜可以提高M(jìn)n元素利用率的原因?yàn)殛?yáng)離子交換膜防止錳酸根進(jìn)入陰極區(qū)被還原．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

18．PbI2（亮黃色粉末）是生產(chǎn)新型敏化太陽(yáng)能電池的敏化劑--甲胺鉛碘的原料．合成PbI2的實(shí)驗(yàn)流程如圖1：

（1）將鉛塊制成鉛花的目的是增大與酸的接觸面積，加快溶解反應(yīng)速率．
（2）31.05g鉛花用5.00mol•L-1的硝酸溶解，至少需消耗5.00mol•L-1硝酸80mL．
（3）取一定質(zhì)量（CH3COO）2Pb•nH2O樣品在N2氣氛中加熱，測(cè)得樣品固體殘留率）（$\frac{固體樣品的剩余質(zhì)量}{固體樣品的起始質(zhì)量}$×100%）隨溫度的變化如圖2所示（已知：樣品在75℃時(shí)已完全失去結(jié)晶水）．
①（CH3COO）2Pb•nH2O中結(jié)晶水?dāng)?shù)目n=3（填整數(shù)）．
②100～200℃間分解產(chǎn)物為鉛的氧化物和一種有機(jī)物，則該有機(jī)物為C4H6O3（寫(xiě)分子式）．
（4）稱取一定質(zhì)量的PbI2固體，用蒸餾水配制成室溫時(shí)的飽和溶液，準(zhǔn)確移取25.00mL PbI2飽和溶液分次加入陽(yáng)離子交換樹(shù)脂RH中，發(fā)生：2RH（s）+Pb2+（aq）=R2Pb（s）+2H+（aq），用錐形瓶接收流出液，最后用蒸餾水淋洗樹(shù)脂至流出液呈中性，將洗滌液合并到錐形瓶中．加入2～3滴酚酞溶液，用0.002500mol•L-1NaOH溶液滴定，到滴定終點(diǎn)時(shí)用去氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL．則室溫時(shí)PbI2 的Ksp為4.000×10-9．
（5）探究濃度對(duì)磺化鉛沉淀溶解平衡的影響．
該化學(xué)小組根據(jù)所提供試劑設(shè)計(jì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，來(lái)說(shuō)明濃度對(duì)沉淀溶解平衡的影響．
提供試劑：NaI飽和溶液、NaCl飽和溶液、FeCl3 飽和溶液、PbI2飽和溶液、PbI2懸濁液．
信息提示：Pb2+和Cl-能形成較穩(wěn)定的PbCl42-絡(luò)離子．
請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表的空白處：
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及原因分析
①磺離子濃度增大對(duì)平衡的影響取PbI2飽和溶液少量于一支試管中，再滴入幾滴NaI飽和溶液現(xiàn)象：溶液中c（I-）增大，使Q大于了PbI2的Ksp
②鉛離子濃度減小對(duì)平衡的影響取PbI2懸濁液少量于一支試管中，再加入少量NaCl飽和溶液現(xiàn)象：黃色渾濁消失
原因：形成PbCl42-，導(dǎo)致溶液中c（Pb2+）減小，使Qc小于PbI2的Ksp
③鉛離子和碘離子濃度都減小對(duì)平衡的影響在PbI2懸濁液中滴入幾滴FeCl3 飽和溶液現(xiàn)象：黃色渾濁消失
寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式：
PbI2+2Fe3++4Cl-=PbCl42-+2Fe2++I2

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

5．下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是（　�。�
A．圖1是用0．l000 mol•L-1的鹽酸滴定20.00 mL 0．l000mol•L-1Na2CO3溶液的曲線，從a→b點(diǎn)反應(yīng)的離子方程式為：HCO3-+H+=CO2↑+H2O
B．用0.0100 mol/L硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液，滴定濃度均為0.1000 mol/L Cl-、Br-及I-的混合溶液，由圖2曲線，可確定首先沉淀的是Cl-
C．用0.1000 mol/LNaOH溶液分別滴定濃度相同的三種一元酸，由圖3曲線確定①的酸性最強(qiáng)
D．圖Ⅳ表示明礬中滴入Ba（OH）2溶液，圖中的V2表示生成的氫氧化鋁恰好溶解時(shí)加入Ba（OH）2溶液的體積

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

2．SOCl2是一種液態(tài)化合物，沸點(diǎn)為77℃，在農(nóng)藥、制藥行業(yè)中用途廣泛．SOCl2遇水劇烈反應(yīng)，液面上產(chǎn)生白霧，并帶有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生．實(shí)驗(yàn)室合成原理：SO2+Cl2+SCl2=2SOCl2，部分裝置如圖所示，回答以下問(wèn)題：
（1）裝置f的作用是吸收逸出有毒的Cl2、SO2，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置，防止SOCl2水解．
（2）實(shí)驗(yàn)室制Cl2的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
（3）SOCl2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑．蒸干AlCl3溶液不能得到無(wú)水AlCl3，但使SOCl2與AlCl3•6H2O混合加熱，可得到無(wú)水AlCl3，試解釋原因：AlCl3溶液易水解，AlCl3•6H2O與SOCl2混合加熱，SOCl2與AlCl3•6H2O中的結(jié)晶水作用，生成無(wú)水AlCl3及SO2和HCl氣體，SOCl2吸水，產(chǎn)物SO2和HCl抑制AlCl3水解；
（4）下列四種制備SO2的方案中最佳選擇是丁
方案甲乙丙丁
發(fā)生裝置
所選試劑NaHSO3固體18.4mol/LH2SO4+Cu4mol/LHNO3+Na2SO70%H2SO4+K2SO3
（5）試驗(yàn)結(jié)束后，將三頸燒瓶中液體混合物分離開(kāi)的實(shí)驗(yàn)操作是蒸餾（填操作名稱，已知SCl2的沸點(diǎn)為50℃）．若反應(yīng)中消耗的Cl2的體積為896ml（已轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況，SO2足量），最后得到純凈的SOCl2 4.76g，則SOCl2的產(chǎn)率為50%
（6）分離產(chǎn)物后，向獲得的SOCl2中加入足量NaOH溶液，振蕩、靜止得到無(wú)色溶液w，檢驗(yàn)溶液w中存在的Cl-的方法是取少量無(wú)色溶液放入試管中，加入Ba（NO3）2溶液至不再生沉淀為止，靜置，取出上層清液，加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，可知無(wú)色溶液中含有Cl-．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

3．用中和滴定法測(cè)定燒堿的純度，若燒堿中不含有與酸反應(yīng)的雜質(zhì)，試根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答：
（1）準(zhǔn)確稱取燒堿樣品5.0g，將樣品配成250mL的待測(cè)液．需要的儀器有燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、托盤(pán)天平、藥匙、250mL容量瓶．（填儀器）
（2）取10.00mL待測(cè)液，用堿式滴定管量取注入錐形瓶中（填儀器），加酚酞溶液，用0.2000mol/L的鹽酸溶液滴定．
（3）根據(jù)下列測(cè)定數(shù)據(jù)，分析得到合理數(shù)據(jù)，計(jì)算待測(cè)燒堿溶液的濃度：0.4000 mol•L-1（準(zhǔn)確到小數(shù)點(diǎn)后四位）．
滴定次數(shù)待測(cè)液體積/mL標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積/mL
滴定前讀數(shù)（mL）滴定后讀數(shù)（mL）
第一次10.000.5020.40
第二次10.004.0024.10
第三次10.004.2025.70
（4）如圖是某次滴定時(shí)的滴定管中的液面，其讀數(shù)為22.60mL．

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