1、培优铝及其化合物推断题辅导专题训练及答案解析一、铝及其化合物1 现有金属单质A、 B、 C 和气体甲、乙、丙以及物质D、 E、F、G、 H,它们之间的相互转化关系如图所示 ( 图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。请根据以上信息完成下列各题:(1)写出下列物质的化学式:B_、丙 _ 。(2)写出黄绿色气体乙的一种用途_,反应过程可能观察到的实验现象是_。对应的化学方程式是_。(3)反应中的离子方程式是_。【答案】AlHCl杀菌消毒、强氧化剂、漂白白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 4Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Al+2OH- +2H2O=2AlO2-+3H2
2、【解析】【分析】金属 A 颜色反应为黄色证明 A为金属 Na, Na 与水反应生成气体甲为H2, D 为 NaOH;金属 B 和氢氧化钠溶液反应产生H2,说明 B 为金属Al,黄绿色气体乙为22Cl ,气体甲是H ,H2 和 Cl2 反应生成丙为 HCl, HCl 溶于水得到的物质E 为盐酸溶液,盐酸与金属C 反应产生F 溶液是金属氯化物,该氯化物与Cl2 还可以反应产生 G,G 与 NaOH 溶液反应生成红褐色沉淀 H 为 Fe(OH)3,则 G 为 FeCl3,推断物质 F 为 FeCl2;判断 C 为 Fe,以此解答该题。【详解】根据上述分析可知 A 是 Na, B 是 Al, C 为
3、Fe,气体甲是 H2 ,气体乙是 Cl2 ,气体丙是 HCl; D 是 NaOH, E 是盐酸, F 是 FeCl2, G 是 FeCl3, H 是 Fe(OH)3。(1)根据上述分析可知,物质B 是Al,丙是HCl;(2)黄绿色气体乙是Cl2,该物质可以与水反应产生HCl 和 HClO,HClO 具有强氧化性,可作氧化剂,氧化一些具有还原性的物质,也用于杀菌消毒或用于物质的漂白;(3)FeCl2 与 NaOH 溶液发生反应:FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2 +2NaCl, Fe(OH)2 具有还原性,容易被溶解在溶液中的氧气氧化,发生反应:4Fe(OH)2+O2 +2H2O=4Fe(O
4、H)3,固体由白色迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,因此可观察到的实验现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;(4)反应是 Al 与 NaOH 溶液发生反应产生22,反应的离子方程式为:2Al+2OH-NaAlO和 H22-2+2H O=2AlO +3H 。【点睛】本题是无机物推断,物质的颜色及转化关系中特殊反应是物质推断的突破口,再结合转化关系推断,需要学生熟练掌握元素化合物知识,试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。2 现有 A、 B、 C、 D、E 五种短周期元素,已知A、 B、 C、 D 四种元素的核内质子数之和为56,在元素周期表中的位置如图所示,1 mol E 的单质可与足量
5、酸反应,能产生33.6L H2(在标准状况下 ); E 的阳离子与A 的阴离子核外电子层结构相同。ABCD回答下列问题:(1)写出元素A 名称 _,元素 B 符号 _, E 原子电子式 _(2) C 的简单离子结构示意图为_(3) B 单质在 A 单质中燃烧,反应现象是_,生成物的化学式为_( 4) A 与 E 形成的化合物的电子式为 _ ,它的性质决定了它在物质的分类中应属于_ (酸性氧化物 / 碱性氧化物 / 两性氧化物)( 5)向 D 与 E 形成的化合物的水溶液中滴入烧碱溶液至过量,此过程中观察到的现象是_,写出化合物DE与过量烧碱反应的化学反应方程式_。【答案】氧P剧烈燃烧,有大量白
6、烟P2O5两性氧化物先出现白色沉淀,继续滴加,白色沉淀溶解 AlCl3 + 4NaOH = 3NaCl + NaAlO2 + 2H2O 【解析】【分析】由位置图可知, A 在第二周期, B、 C、 D 处于第三周期,设 C 的质子数为 x,则 A 的质子数为 x-8, B 的质子数为 x-1,D 的质子数为 x+1, A、 B、C、 D 四种元素原子核外共有 56 个电子,则x+( x-8) +( x-1)+( x+1)=56,解得 x=16,即 A 为 O, B 为 P, C 为 S, D 为Cl;1molE 单质与足量酸作用,在标准状况下能产生标准状况下33.6LH2,设 E 的化合价为3
7、.36Ly,根据电子转移守恒可知 ymol= 2=3mol , E 的阳离子与 A 的阴离子核外电22.4L / mol子层结构完全相同,则E 为 Al,然后利用元素及其单质、化合物的性质来解答。【详解】(1)由题可知,元素A 名称为氧,元素B 符号为 P, E 原子的最外层含有 3 个电子,电子式;(2) C 为硫,简单离子结构示意图为;( 3) B 单质在 A 单质中燃烧,产生了五氧化二磷,反应现象是剧烈燃烧,有大量白烟,生成物的化学式为 P2O5;(4) A 与 E 形成的化合物为氧化铝,电子式为,它既能与酸反应,又能与碱反应,性质决定了它在物质的分类中应属于两性氧化物;(5)向 D 与
8、 E 形成的化合物氯化铝的水溶液中滴入烧碱溶液至过量,产生偏铝酸钠,此过程中观察到的现象是先出现白色沉淀,继续滴加,白色沉淀溶解,与过量烧碱反应的化学反应方程式 AlCl3 + 4NaOH = 3NaCl + NaAlO2 + 2H2O。3 下列物质A F 是我们熟悉的单质或化合物,其中A、 B 均是常见的金属,且B 的合金用量最大; E 在常温下是黄绿色气体;适当的条件下,它们之间可以发生如图所示的转化。(1) G 溶液中溶质的化学式为_。( 2)请写出反应 DF的化学方程式: _。( 3)检验 F 中金属阳离子的常用试剂是 _(填物质的化学式);现象是_。(4) E 物质可与石灰乳反应制取
9、漂白粉,写出漂白粉的有效成分_。( 5)写出 C 与过量氢氧化钠溶液反应的离子方程式_ 。( 6)若向 D 溶液中滴加氢氧化钠溶液,现象是:_,反应过程中的化学方程式为:_, _。【答案】 NaAlO223Ca(ClO)23+-2 -2FeCl+ Cl = 2FeCl KSCN 溶液呈血红色Al+4OH =AlO+2H O 先产生白色沉淀,后白色沉淀变为灰绿色,最后变为红褐色FeCl +2NaOH=Fe22(OH)2+2NaCl4Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe( OH)3【解析】【分析】B 的合金用量最大,所以B 为 Fe; E 在常温下是黄绿色气体,所以E 为 Cl2;盐酸与铁反应
10、生成 FeCl222反应生成的3, FeCl与 ClF 为 FeCl ;金属 A 与盐酸反应后生成的盐,与适量的NaOH 溶液反应能生成白色沉淀,白色沉淀还能溶于NaOH,所以 A 为 Al 单质, C 为 AlCl3溶液, G 为 NaAlO2 溶液。【详解】(1)根据分析可知,G 即为偏铝酸钠溶液,溶质的化学式为NaAlO2 ;(2)根据分析可知,D 为 FeCl2,与 E 即 Cl2 反应后生成FeCl3,方程式为:2FeCl 2Cl 2 =2FeCl 3 ;(3)检验 Fe3+常用硫氰化钾溶液,Fe3+遇 SCN-生成血红色物质;(4)漂白粉中的有效物质为次氯酸钙;(5)通过分析可知,
11、C 为AlCl3 溶液,与过量的NaOH 溶液反应,生成偏铝酸钠和水,离子方程式为:Al 34OH =AlO22H 2 O ;(6)通过分析可知,D 的溶液为 FeCl2 溶液, FeCl2 会与 NaOH 溶液反应生成很不稳定的白色Fe(OH)2 沉淀,沉淀会迅速的被氧化为Fe(OH)3,转化的现象为:白色沉淀先转变为灰绿色,最终变为红褐色;相关的方程式还有:4Fe(OH) 2O 22H 2 O=4Fe(OH) 3 ;4(某混合物甲中含有明矾 KAl(SO4)212H2O、Al2O3 和 Fe2O3。在一定条件下由甲可实现如图所示的物质之间的转化:请回答下列问题:( 1)写出 A、 B 的化
12、学式: A_, B_。( 2)试剂 a 最好 选用下列试剂中的( _ )A NaOH 溶液B 稀盐酸C二氧化碳D 氨水写出相应的离子方程式_。(3)写出反应(生成溶液C 和沉淀)的离子方程式_。(4)固体 D 可以作为复合性的化学肥料,D 中所含物质的化学式为_。【答案】 Fe2 32 3D3+3 234+2-22OOAl OAl +3NH H O Al(OH) +3NHAlO +CO +2HAl OH 3 +HCO3-K2SO4和(NH4)2SO4()【解析】【分析】KAl(SO4)2 溶于水, Al2O3和 Fe2O3均不溶于水,混合物甲加水溶解后,溶液中是KAl(SO4)2 ,沉淀是 A
13、l2O3 和 Fe2O3;向沉淀中加NaOH 溶液, Fe2O3 不反应, Al2O3 可与 NaOH 溶液反应生成 NaAlO2, A Fe2O3,为向 NaAlO2 溶液中通入过量 CO2 可得 Al(OH)3 沉淀和碳酸氢钠,Al(OH)3 受热分解生成B 为 Al2O3;向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中剩余的是K2SO4 和 (NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到的是K2SO4 和(NH4 )2SO4 ,以此来解答。【详解】(1)由上述分析可知, A 为 Fe2O3, B 为 Al2O3,故答案为: Fe2 O3; Al2O3;(2)依
14、据流程分析,向溶液中加入的试剂a 应沉淀铝离子,应向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,反应方程式为Al3+3NH3H2OAl(OH)3 +3NH4+,A. NaOH 溶液若加入过量会使氢氧化铝沉淀溶解,故A 错误;B. 加稀盐酸不能得到氢氧化铝沉淀,故B 错误;C. 通入二氧化碳不能得到氢氧化铝沉淀,故C 错误;D. 加入氨水可生成氢氧化铝沉淀,且过量氨水不与氢氧化铝反应,故D 正确;故答案为: D; Al3+3234+;+3NHH OAl(OH) +3NH(3)反应中二氧化碳过量,反应生成沉淀和碳酸氢钠,向NaAlO2溶液中通入过量2CO可得 Al(OH
15、)3-223-沉淀和碳酸氢钠,其离子方程式为23 ,AlO +CO +2H O Al(OH) +HCO故答案为: AlO2-+CO2+2H2O Al(OH)3 +HCO3-;(4)向溶液中加入的试剂a 应沉淀铝离子,应向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应, Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中剩余的是K2SO4 和(NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到的是 K2 4424D 中所含物质的化SO和 (NH) SO ;固体 D 可以作为复合性的化学肥料,学式为 K2SO4 和 (NH4)2SO4;故答案为: K2SO4 和 (NH4)2SO4。5 铁和铝是科技、生产、生活中应用最广泛的金属
16、材料。现有铁、铝的混合物进行如下实验:(1)操作 X 的名称是 _。(2)气体 A 是 _。(3)A 与 Cl2 混合光照可能发生爆炸,生成_(填化学式 ),A 在该反应中作为_(填 “氧化剂 ”或 “还原剂 ”)。(4)溶液 B 中阴离子除OH-外还有 _,溶液 D 中存在的金属离子为_。【答案】过滤H2(或氢气 )HCl还原剂AlO2 -Fe2+【解析】【分析】金属混合物中Fe 与 NaOH 溶液不反应,而Al 可以与 NaOH 溶液反应产生NaAlO2、H2,NaAlO2 易溶于水,所以气体A 是 H2,溶液 B 是 NaAlO2 与 NaOH 的混合溶液,固体C是Fe, Fe 是比较活
17、泼的金属,与 HCl 发生置换反应产生 FeCl2 和氢气,因此溶液 D 为 FeCl2,据此分析解答。【详解】(1)操作 X 的名称是分离难溶性的固体与可溶性液体混合物的方法,名称是过滤;(2)气体 A 是 H2 ;(3)A 是 H2, H2 和 Cl2 的混合气体光照会发生爆炸,反应生成HCl,在该反应中,氢元素的化合价升高,失去电子,被氧化,所以H2 作还原剂,;(4)溶液 B 是反应产生的 NaAlO2 与过量的NaOH 的混合溶液,所以溶液 B 中阴离子除 OH-外还有 AlO2-;铁可以和盐酸反应生成 FeCl2和 H2,溶液 D 中含有的金属离子为Fe2+。【点睛】本题考查金属铁
18、以及金属铝的化学性质。注意知识的积累是解题的关键,HCl 的氧化性比较弱,只能把 Fe 氧化为 Fe2+, Cl2 、H2O2 具有强氧化性,可以把Fe 氧化为Fe3+; Al 既可以与酸反应产生氢气,也可以与强碱溶液反应反应氢气,等物质的量的铝与足量的酸、碱反应产生氢气的物质的量相等。6 粉末状试样 A 是由等物质的量的MgO 和 Fe2O3 组成的混合物。进行如下实验:取适量 A 进行铝热反应,产物中有单质B 生成;1C;另取 20 g A 全部溶于 0.15 L 6.0 mol L盐酸中,得溶液将中得到的单质B 和溶液 C 反应,放出 1.12 L(标况 )气体,同时生成溶液D,还残留有
19、固体物质 B;用 KSCN溶液检验时,溶液D 不变色。请填空:(1)中引发铝热反应的实验操作是_,产物中的单质 B 是 _。(2)中所发生的各反应的化学方程式是_。(3)中所发生的各反应的离子方程式是_。(4)若溶液 D 的体积仍视为 0.15 L,则该溶液中c(Mg 2 )为 _, c(Fe2 )为 _。【答案】加少量KClO3Fe2 332,插上镁条并将其点燃FeO 6HCl=2FeCl 3HO、 MgO2232、 Fe 2H2 H2 1 12HCl=MgCl H OFe 2Fe=3Fe=Fe0.67 mol L2.3 mol L【解析】【详解】(1)铝热反应是指单质Al 和某些金属氧化物
20、发生的反应,反应过程中放出大量热,但该反应需要较高的温度才能引发。在混合物上加少量KClO3 固体并插上 Mg 条,点燃 Mg 条后放出热量,使 KClO3 固体分解放出O2,进一步加剧Mg 的燃烧,可在短时间内使混合物温度迅速升高,引发反应。发生的反应为Fe2O3 2Al高温Al2O3 2Fe,所以产物中单质 B 为 Fe,故答案为:加少量KClO3,插上镁条并将其点燃;Fe;(2)Fe O和 MgO 都是碱性氧化物,能和酸反应生成盐和水:Fe O 6HCl=2FeCl 3H O,232332MgO 2HCl=MgCl2 H2O,故答案为: Fe2 O3 6HCl=2FeCl3 3H2O、
21、MgO 2HCl=MgCl2H2O;(3)混合物中只有Fe2O3 能和 Al 发生铝热反应,生成Fe 单质。 C 溶液中有反应生成的FeCl3,还有未反应的HCl。发生的离子反应为 Fe 2Fe3 =3Fe2 、 Fe2H =Fe2 H2。(4)假设步骤用去的20 g 固体中, MgO 的物质的量为x,则 Fe2O3 的物质的量也为x,则40 g mol 1x160 g mol 1x 20 g,解得: x 0.1mol 。根据 MgO MgCl2 的关系,则溶液中 MgCl2 13,也就是溶的浓度为0.1 mol 0.15 L 0.67。步骤说明溶液中没有FemolL质为 FeCl22守恒的关
22、系,可知MgCl22和 MgCl。根据 Cl和 FeCl 的总的物质的量等于-10.45mol-0.1mol0.15L 6.0mol Lg 0.45mol ,所以, FeCl2 的浓度为20.15L 1, 2.3 molL故答案为: Fe 2Fe3 =3Fe2 、Fe 2H=Fe2 H2;0.67 mol L1;【点睛】本题考查混合物反应的计算、物质的量浓度计算,题目难度中等,掌握氧化镁、氧化铁以及铁和三价铁离子的反应原理为解答的关键,(4)中计算亚铁离子的物质的量时,不可忽略了铁与氢离子的反应。7 工业制取皮革加工中的鞣化剂硝酸铝,是用铝灰与烧碱、硝酸反应制得的。铝灰是铝、氧化铝和氧化铁的混
23、合物。产品硝酸铝晶体为Al( NO3) 3 nH2O。已知偏铝酸盐能与一般的酸反应,如: NaAlO2+HNO3+H2ONaNO3+Al( OH) 3 生产流程如图:完成下列填空:(1)用氢氧化钠固体配制30%的氢氧化钠溶液,除烧杯、玻璃棒外还需(选填编号)_。A.B.C.D.说出流程中产生的滤渣的一种用途是_。制作一个过滤器需要_。流程中操作x 的名称是 _ 。(2)反应加入的硝酸必须适量,原因是_。反应加入的硝酸要稍过量,原因是_。(3)从反应所得的溶液制成产品的步骤依次为减压蒸发,_,过滤,_,低温烘干。(4)为测定所得的产品的纯度,质检人员称取产品Wg,溶于水配成500mL溶液,从中取
24、出 25. 00mL,加入过量已知浓度的氨水充分反应后,剩余的氨水用已知浓度的盐酸溶液进行测定。通过计算便可得出产品的纯度。上述过程属于定量实验。其中除配制一定物质的量浓度的溶液外,还有一个是_,该实验过程中要进行多次读数,读数的方法是读出与_的刻度值。任意写出一个该测定过程中所涉及的化学反应的离子方程式:_。【答案】B作颜料(或炼铁)漏斗和滤纸过滤硝酸不足或过量,都会使铝元素损耗,而浪费原料、降低产量稍过量的硝酸可抑制硝酸铝水解,有利提取产品(冷却)结晶洗涤(晶体)(酸碱)中和滴定滴定管内壁上白底蓝线的粗细交界处相平Al3 +3NH3?H2O Al( OH) 3+3NH4+或 NH3?H2O
25、+H+NH4+H2O 【解析】【分析】铝灰用氢氧化钠溶液溶解,铝、氧化铝反应生成偏铝酸钠,氧化铁不反应,过滤后形成滤渣,滤液中含有偏铝酸钠和未反应的NaOH,加入硝酸中和未反应的氢氧化钠,并将偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀,再过滤分离,氢氧化铝沉淀再用硝酸溶解,得到硝酸铝溶液,经过一系列操作得到硝酸铝晶体,结合溶液的配制和物质的性质分析解答。【详解】( 1) 用氢氧化钠固体配制30%的氢氧化钠溶液,需要用天平称量氢氧化钠,用量筒量取水的体积,在烧杯中溶解,并用玻璃棒搅拌,因此除烧杯、玻璃棒外还需要的仪器是量筒;流程中产生的滤渣是氧化铁,可以用作红色颜料,也可以用于炼铁;制作一个过滤器需要漏斗和滤纸
26、;根据图示,流程中操作x 是分离溶液和沉淀,为过滤,故答案为:B;作颜料( 或炼铁) ;漏斗和滤纸;过滤;( 2) 硝酸属于强酸,可以溶解氢氧化铝沉淀,导致Al 元素损失,因此反应加入的硝酸必须适量;反应加入的硝酸要稍过量,因为硝酸铝会水解,稍过量的硝酸可抑制硝酸铝水解,有利提取产品,故答案为:硝酸不足或过量,都会使铝元素损耗,而浪费原料、降低产量;稍过量的硝酸可抑制硝酸铝水解,有利提取产品;( 3) 从反应所得溶液中得到硝酸铝晶体的步骤依次是:减压蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、低温烘干,故答案为:冷却结晶;洗涤;( 4) 常见的定量实验包括配制一定物质的量浓度的溶液外,还有一个是( 酸碱 )
27、中和滴定;中和滴定实验过程中要进行多次读数,读数的方法是读出与滴定管内壁上白底蓝线的粗细交界处相平的刻度值,故答案为:( 酸碱 ) 中和滴定;滴定管内壁上白底蓝线的粗细交界处相平;称取产品Wg,溶于水配成500mL 溶液,从中取出25. 00mL,加入过量已知浓度的氨水,硝酸铝与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和硝酸铵,充分反应后,剩余的氨水用已知浓度的盐酸溶液进行测定,氨水与盐酸反应生成氯化铵和水,测定过程中所涉及的化学反应的离子方程式有Al3+3NH3?H2O=Al( OH) 3+3NH4+、 NH3?H2O+H+=NH4+H2O,故答案为:3+3NH323+NH32+H2+4或NH4+AlH O
28、 Al OH3NHH O+H=O?= ( )+?。8 某工厂废金属屑的主要成分为 Cu、 Fe 和 Al,此外还含有少量 Al2O3 和 Fe2O3,为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用该工厂的金属废料制取氯化铝、绿矾晶体 (FeSO 7H O)和胆矾晶体。42完成下列填空:( 1)写出步骤反应的离子方程式:_。( 2)试剂 X 是 _,溶液 D 是 _。( 3)在步骤中,用如图装置制取CO2 并通入溶液 A 中。一段时间后,仍观察不到烧杯中产生白色沉淀。为了固体C 的生成,在药品和装置上可采取的改进措施是_。(4)溶液 E 中加入 KSCN溶液无明显现象,表明滤液中不
29、存在Fe3+,用离子方程式解释其可能的原因: _。(5)将固体 F 继续加入热的稀硫酸,同时不断鼓入空气,固体溶解得CuSO4 溶液,写出反应的化学方程式: _。【答案】 2Al+2H 2O+2OH - =2AlO 2- +3H 2、 Al 2O3 +2OH - =2AlO 2- +H 2 O稀硫酸NaHCO3 溶液 浓盐酸改为稀盐酸;在装置a 和装置 b 之间增加一个盛有饱和NaHCO3 溶液的洗气瓶,以除去装置a 中挥发出的 HCl3+2+3+2+2+2Fe +Fe=3Fe 、 2Fe +Cu=2Fe +Cu2Cu+O2 +2H2SO4 = 2CuSO4 +2H2O【解析】【分析】Fe、
30、Cu、 Fe O 都不与 NaOH 溶液反应, Al 和 Al O 可与 NaOH 溶液反应,用含有 Al、 Fe、2323Cu 和 Al O 和 Fe O的废金属屑制取AlCl 、绿矾晶体 (FeSO?7H2O)和胆矾晶体流程为:合金232334中 Al、 Al2O3 与 NaOH 反应,所得滤液A 为 NaAlO2 溶液,经途径 与足量二氧化碳发生反-应: AlO 2 +CO2 +2H2 O=Al OH 3+HCO3 ,反应可生成Al(OH)3 固体 C,生成的Al(OH)3 再和盐酸反应生成 AlCl3,得到的 AlCl3 较纯净;溶液D 为 NaHCO3 溶液;滤渣 B 为Fe 和 C
31、u 的化合物,加入足量稀硫酸,得到的滤液E 为 FeSO ,经蒸发浓缩、冷却结晶可得4到绿矾,滤渣F 为 Cu,可用于制备胆矾,据此分析解答。【详解】(1)铝、氧化铝与氢氧化钠反应,所得滤液A 为 NaAlO2 溶液,反应的离子方程式为:2Al+2H 2O+2OH - =2AlO -2 +3H 2、 Al 2O3 +2OH - =2AlO -2 +H 2O ;(2)金属铁和金属铜不与氢氧化钠溶液反应,金属铜和稀硫酸之间不反应,但是金属铁可以和稀硫酸之间反应生成硫酸亚铁和氢气,进而制得绿矾晶体,所以试剂X 为稀硫酸;溶液 D 为 NaHCO3 溶液;(3)进行步骤 时,该小组用如图所示装置及试剂
32、将制得的CO2 气体通入溶液A 中,一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少,其原因是二氧化碳气体中含有从盐酸中挥发出的 HCl 气体,氯化氢在水中溶解了部分沉淀,发生的反应为:Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O,为了避免固体C减少,可在制取二氧化碳的收集装置中增加一个洗去 HCl 的装置,二氧化碳在饱和NaHCO3中不溶,氯化氢和3NaHCO 反应生成二氧化碳气体,所以可降低盐酸浓度;在装置I 和 之间增加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,除去二氧化碳中的氯化氢;(4)溶液 E 中加入 KSCN溶液无明显现象,表明滤液中不存在Fe3+,原因是 Fe3+被 Fe、 Cu2+3+
33、2+还原生成 Fe ,所以加入 KSCN溶液没有明显现象,故答案为:2Fe +Fe=3Fe 、2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+;(5)用固体 F 继续加入热的稀H2SO4,同时不断鼓入空气,固体溶解得CuSO4 溶液,说明在加热条件下,Cu、氧气和稀硫酸发生氧化还原反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为: 2Cu+O2 +2H 2SO4 = 2CuSO4 +2H2 O 。9 碱式氯化铜 Cux( OH) yClz mH2O 是重要的农药、医药中间体,还可用作木材防腐剂、饲料添加剂等研究小组在实验室用某厂废铜渣(主要成分为Cu、 CuO,含少量Fe3 O4、 Ni、 Al2O3 )制备碱式氯化
34、铜的流程如下,回答下列问题:( 1)“研磨”的目的为 _。( 2)“碱溶”的目的为 _。(3)“酸溶”时生成Fe3 反应的离子方程式为 _;生成的Fe3 对 Cu 发生的氧化反应的催化原理如上图所示。N 代表的物质为 _(填化学式或离子符号)。(4)“酸溶”时温度不能过高的理由为_。5)若滤液2中cFe3)410 8 molL pH4,则Ksp3(/ ,FeOH() _。(6)为测定Cux(OHyClzmH2O的组成,进行如下操作:取样品23.25 g),用适量酸溶解后配成100mL 溶液;取10. 00 mL 溶液加入足量AgNO3溶液,生成1. 435 g 沉淀;另取 10. 00 mL 溶液,用1. 000mol/ L 的 EDTA 标准液滴定Cu2 ( Cu2与 EDTA 以物质的量之比1 1 反应),滴定至终点时消耗标准液体积为20. 00 mL。溶解样品所用酸的化学式为_;最终确定该样品的化学式为_。【答案】加快反应速率,使反应更充分将氧化铝转化为偏铝酸钠而分离除去4Fe3O4+O2+36H+=12Fe3+18H2OFe2+或 FeCl2