硝鋁[Al(NO3)3]是一種常用媒染劑.工業(yè)上用鋁灰(主要含Al、Al2O3、Fe2O3等)制取硝酸鋁晶體[Al(NO3)3•9H2O]的流程如圖甲:
(1)寫出反應(yīng)Ⅰ的離子方程式: )(任寫一個(gè)).
(2)若在實(shí)驗(yàn)室中完成反應(yīng)Ⅱ,為避免鋁的損失,需要解決的問題是),可采取的措施為
(3)上述流程中采用減壓蒸發(fā),并控制反應(yīng)Ⅲ中加入的稀硝酸稍過量,其目的是.
(4)溫度高于200℃時(shí),硝酸鋁完全分解成氧化鋁和兩種氣體(其體積比為4:1),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是.
(5)若用圖乙所示實(shí)驗(yàn)裝置制取Al(NO3)3,通入水蒸氣的作用是.
考點(diǎn): 制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
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)過減壓蒸發(fā)得到硝酸鋁晶體.
(1)反應(yīng)Ⅰ涉及:鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣,氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水;
(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)硝酸鋁容易發(fā)生水解,從抑制硝酸鋁水解進(jìn)行分析解答;
(4)溫度高于200℃時(shí),硝酸鋁完全分解成氧化鋁和兩種氣體,兩種氣體應(yīng)是二氧化氮與氧氣,二者體積之比為4:1,滿足原子守恒與電子轉(zhuǎn)移守恒;
(5)水蒸氣溫度較高,且可以起攪拌作用,可以加快反應(yīng)速率.
解答: 解: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)過減壓蒸發(fā)得到硝酸鋁晶體.
(1)反應(yīng)Ⅰ涉及:鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣,氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水,反應(yīng)方程式為:2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑、Al2O3+2OH﹣=2AlO2﹣+H2O,
故答案為:2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑(或Al2O3+2OH﹣=2AlO2﹣+H2O);
(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);將加入稀硝酸改為通入過量CO2;
(3)硝酸鋁容易發(fā)生水解,減壓蒸餾可以降低溫度、反應(yīng)Ⅲ中加入的稀硝酸稍過量,都可以抑制硝酸鋁水解,
故答案為:抑制硝酸鋁水解;
(4)溫度高于200℃時(shí),硝酸鋁完全分解成氧化鋁和兩種氣體,兩種氣體應(yīng)是二氧化氮與氧氣,二者體積之比為4:1,滿足原子守恒與電子轉(zhuǎn)移守恒,反應(yīng)方程式為:4Al(NO3)32Al2O3+12NO2↑+3O2↑,
故答案為:4Al(NO3)32Al2O3+12NO2↑+3O2↑;
(5)由于水蒸氣溫度較高,可以升高反應(yīng)體系的溫度,且可以起攪拌作用,可以加快反應(yīng)速率,
故答案為:高溫度、攪拌,加快反應(yīng)速率.
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),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,難度中等.
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法,不正確的是()
A. 化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量
B. 化學(xué)反應(yīng)速率的大小主要取決于反應(yīng)物的性質(zhì)
C. 化學(xué)反應(yīng)速率常用單位時(shí)間內(nèi)生成某物質(zhì)的質(zhì)量的多少來(lái)表示
D. 化學(xué)反應(yīng)速率常用單位有:mol•L﹣1•s﹣1和mol•L﹣1•min﹣1
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
如圖所示裝置中,M棒變細(xì),N棒變粗.由此判斷下表中所列M、N、R物質(zhì),其中合理的是()
M N R
A 鋅 銅 稀硫酸
B 銅 鐵 稀鹽酸
C 鐵 銅 硝酸銀
D 銅 鐵 氯化鐵
A. A B. B C. C D. D
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
下表為4種常見溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度:
溶 質(zhì) HCl NaOH CH3COOH HNO3
溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 36.5 40 60 63
物質(zhì)的量濃度/mol•L﹣1 11.8 14.3 10.6 13.8
這4種溶液中密度最小的是()
A. HCl B. NaOH C. CH3COOH D. HNO3
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42﹣、HCO3﹣等離子.當(dāng)向該溶液中加入一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時(shí),發(fā)現(xiàn)生成沉淀物質(zhì)的量隨NaOH溶液的體積變化的圖象如圖所示,下列說法正確的是()
A. 原溶液中含有的Fe3+和Al3+的物質(zhì)的量之比為1:1
B. ab段發(fā)生的離子反應(yīng)為:Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓,Mg2++2OH﹣=Mg(OH)2↓
C. 原溶液中含有的陽(yáng)離子是H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Na+
D. d點(diǎn)溶液中含有的溶質(zhì)只有Na2SO4
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),一定發(fā)生變化的是()
A. 顏色 B. 狀態(tài) C. 化學(xué)健 D. 原子核
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
某元素原子最外層上只有兩個(gè)電子,該元素()
A. 一定是金屬元素
B. 一定是ⅡA族元素
C. 一定是過渡元素
D. 可能是金屬元素,也可能不是金屬元素
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
下列反應(yīng)中前者屬于取代反應(yīng),后者屬于加成反應(yīng)的是()
A. 甲烷與氯氣混合后光照反應(yīng);乙烯使酸性高錳酸鉀溶液退色
B. 苯與硝酸在一定條件下反應(yīng)生成硝基苯;乙烯與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)
C. 乙烯與水生成乙醇的反應(yīng)
D. 在苯中滴入溴水,水層褪色;乙烯與溴水反應(yīng)
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com