17．明礬石經(jīng)處理后得到明礬[KAl（SO4）2•12H2O]．從明礬制備Al、K2SO4和H2SO4的工藝過程如下所示：

焙燒明礬的化學(xué)方程式為：4KAl（SO4）2•12H2O+3S=2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O
請(qǐng)回答下列問題：
（1）在焙燒明礬的反應(yīng)中，轉(zhuǎn)移15mol電子，生成Al2O32.5mol；
（2）A12O3在一定條件下可制得AIN，其晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示，該晶體中Al的配位數(shù)是4；

（3）以Al和NiO（OH）為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時(shí)NiO（OH）轉(zhuǎn)化為Ni（OH）2，該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式是Al+3NiO（OH）+NaOH+H2O=NaAlO2+3Ni（OH）2；
（4）焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸．已知25℃、101kPa時(shí)：
2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H1=一197kJ/mol；
2H2O （g）=2H2O（1）△H2=一44kJ/mol；
2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）=2H2SO4（l）△H3=一545kJ/mol．
則25℃、101kPa時(shí)SO3氣體與H2O反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是SO3（g）+H2O（l）=H2SO4（l）△H=-130KJ/mol
焙燒568.8噸明礬（M=474g/mol ），若SO2 的利用率為96%，可生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸259.2噸．

分析 （1）根據(jù)化學(xué)方程式確定電子轉(zhuǎn)移數(shù)目與Al2O3的關(guān)系；
（2）配位化合物中直接和中心原子（或離子）相聯(lián)系的配位原子的數(shù)目；
（3）以Al和NiO（OH）為電極，鋁做原電池負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，NiO（OH）得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，結(jié)合原子守恒和電子守恒寫出反應(yīng)化學(xué)方程式；
（4）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到；依據(jù)硫元素守恒計(jì)算得到．

解答 解：（1）單質(zhì)S元素的化合價(jià)為0價(jià)，二氧化硫中S元素的化合價(jià)為+4價(jià)，由方程式可知生成9mol的二氧化硫轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是12mol，同時(shí)生成2mol三氧化二鋁，即轉(zhuǎn)移電子與三氧化二鋁的物質(zhì)的量之比為6：1，所以轉(zhuǎn)移15mol電子，生成Al2O3 2.5mol；
故答案為：2.5；
（2）依據(jù)晶體晶胞結(jié)構(gòu)分析，結(jié)合配位數(shù)含義可知，每個(gè)鋁原子和四個(gè)單原子相連，所以鋁原子的配位數(shù)為4，
故答案為：4；
（3）以Al和NiO（OH）為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時(shí)NiO（OH）轉(zhuǎn)化為Ni（OH）2，鋁做負(fù)極失電子在氫氧化鈉溶液中生成偏鋁酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Al+3NiO（OH）+NaOH+H2O=NaAlO2+3Ni（OH）2 ；
故答案為：Al+3NiO（OH）+NaOH+H2O=NaAlO2+3Ni（OH）2；
（4）2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H1=-197kJ/mol①
H2O（g）?H2O（l）△H2=-44kJ/mol②
2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）═2H2SO4（l）△H3=-545kJ/mol③
依據(jù)蓋斯定律③-①-2×②得到：2SO3（g）+2H2O（l）=2H2SO4（l）△H=-260KJ/mol；即反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：SO3（g）+H2O（l）=H2SO4（l）△H=-130KJ/mol；
明礬的物質(zhì)的量=$\frac{568.8×1{0}^{6}g}{474g/mol}$=1.2×106mol，根據(jù)方程式知，生成SO2的物質(zhì)的量=$\frac{1.2×1{0}^{6}mol}{4}$×9=2.7×106mol，SO2的利用率為96%，根據(jù)硫原子守恒知，硫酸的物質(zhì)的量=SO2的物質(zhì)的量=2.592×106mol，則98%的質(zhì)量=$\frac{2.592×1{0}^{6}mol×98g/mol}{98%}$=2.592×108g=259.2噸；
故答案為：SO3（g）+H2O（l）=H2SO4（l）△H=-130KJ/mol；259.2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)的分析，蓋斯定律的計(jì)算，化學(xué)計(jì)算等，題目難度中等，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力，提高學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力及化學(xué)計(jì)算能力．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

19．元素X、Y、Z、M、N均為短周期主族元素，且原子序數(shù)依次增大．已知Y原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3：4；M元素原子的最外層電子數(shù)與電子層數(shù)之比為4：3；N-、Z+、X+的離子半徑逐漸減��；化合物XN常溫下為氣體．據(jù)此回答：N的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式HClO4．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

8．分子樹（Dendrimers）是指分子中有樹狀結(jié)構(gòu)的高度支化大分子，這類大分子的制備方法之一就是Michael加成反應(yīng)．反應(yīng)的一個(gè)簡(jiǎn)單例子如下：
（C2H5）2NH+H2C=CHCO2Et$→_{0℃}^{惰性溶劑+醋酸}$（C2H5）2N-CH2CH2CO2Et（注：Et為乙基），一個(gè)分子樹可通過下列反應(yīng)得到：
①NH3用過量的丙烯睛（H2C=CHCN）處理得到含有3個(gè)氰基的產(chǎn)物
②上述所得產(chǎn)物在催化劑作用下用H2催化還原，得到一種帶有三個(gè)伯胺（-NH2）的產(chǎn)物．
③這種初級(jí)伯胺產(chǎn)物再用過量的丙烯腈處理．
④步驟③的產(chǎn)物再在催化劑作用下用H2氫化，得到六胺化合物．這就是一種支化大分子的開始．
（1）（a）步驟①的反應(yīng)方程式NH3+3H2C=CHCN→N（CH2CH2CN）3；
（b）步驟②的反應(yīng)方程式N（CH2CH2CN）3+6H2→N（CH2CH2CH2NH2）3；
（c）步驟④氫化得到的反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式N[CH2CH2CH2N（CH2CH2CH2NH2）2]3．
用丙烯腈處理的結(jié)果和氨基的還原結(jié)果可以重復(fù)幾次，最終形成帶有伯胺基團(tuán)的球形分子（-NH2已位于表面）．
（2）計(jì)算經(jīng)5次全循環(huán)（第一次循環(huán)由步驟①+②組成）后，在分子樹上有48個(gè)末端基．
（3）（a）每摩爾NH3，進(jìn)行5次循環(huán)時(shí)，共需丙烯腈的物質(zhì)的量為93mol．
（b）分子樹每經(jīng)一次循環(huán)分子直徑增加約1nm．計(jì)算5次循環(huán)后分子樹的體積6.54×10-26m3．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

5．利用廢舊鍍鋅鐵皮可制備磁性Fe3O4膠體粒子及副產(chǎn)物ZnO．制備流程如下：

已知：Zn及其化合物的性質(zhì)與Al及其化合物的性質(zhì)相似．請(qǐng)回答下列問題：
（1）用NaOH溶液處理廢舊鍍鋅鐵皮可以去除油污，還可以溶解鍍鋅層．
（2）調(diào)節(jié)溶液A的pH可產(chǎn)生Zn（OH）2沉淀，為制得ZnO，后續(xù)操作步驟是抽濾→洗滌→灼燒．
（3）由溶液B制得Fe3O4膠體粒子的過程中，須持續(xù)通入N2，其原因是在N2氣氛下，防止Fe2+被氧化．
（4）用重鉻酸鉀法（一種氧化還原滴定法）可測(cè)定產(chǎn)物Fe3O4中的二價(jià)鐵含量．請(qǐng)寫出酸性條件下K2Cr2O7與Fe2+反應(yīng)的離子方程式Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O（K2Cr2O7被還原為Cr3+）．
（5）若需配制濃度為0.01000mol•L-1的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液250mL，應(yīng)準(zhǔn)確稱取K2Cr2O70.7350g（保留四位有效數(shù)字，已知M（K2Cr2O7）=294.0g•mol-1）．
配制該標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，下列儀器一定不要用到的有③⑦（用編號(hào)表示）．
①電子天平  ②燒杯  ③量筒 ④玻璃棒 ⑤250mL容量瓶 ⑥膠頭滴管 ⑦托盤天平
（6）若配制K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，俯視刻度線，則測(cè)定結(jié)果偏�。ㄌ睢捌蟆薄ⅰ捌　被颉安蛔儭�，下同）；滴定操作中，若滴定前裝有K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡，而滴定結(jié)束后氣泡消失，則滴定結(jié)果將偏大．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

12．（氧化鎂在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)應(yīng)用廣泛．硫酸鎂還原熱解制備高純氧化鎂是一種新的探索．以菱鎂礦（主要成分為MgCO3，含少量FeCO3）為原料制備高純氧化鎂的實(shí)驗(yàn)流程如圖1：

（1）稀硫酸與MgCO3反應(yīng)的離子方程式為MgCO3+2H+═Mg2++CO2↑+H2O．
（2）加入H2O2的作用是將亞鐵離子氧化為鐵離子，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，調(diào)溶液pH≈4目的是使Fe（OH）3生成沉淀．
（3）煅燒過程存在以下反應(yīng)：
2MgSO4+C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$MgO+SO2↑+CO↑
MgSO4+3C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$MgO+S↑+3CO↑
利用圖2裝置對(duì)煅燒產(chǎn)生的氣體進(jìn)行分步吸收或收集．
①B中盛放的溶液可以是d（填字母）．B中的離子方程式為5SO2+2MnO4-+2H2O═2Mn2++4H++5SO42-．
a．NaOH 溶液      b．Na2CO3溶液      c．稀硝酸      d．KMnO4溶液
②D中收集的氣體可以是CO（填化學(xué)式）．
③A中得到的淡黃色固體與熱的NaOH溶液反應(yīng)，產(chǎn)物中元素最高價(jià)態(tài)為+4，該反應(yīng)中氧化劑與
還原劑的物質(zhì)的量比2：1．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

2．下列裝置或操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ā　。?table class="qanwser">A．
分離水和CCl4B．
定容C．
比較兩種鹽的熱穩(wěn)定性D．
構(gòu)成銅鋅原電池

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

9．金屬鈦被稱為鐵和鋁之后崛起的“第三金屬”，常見化合價(jià)為+4．它是空間技術(shù)、航海、化工、醫(yī)療上不可缺少的材料．工業(yè)上用鈦鐵礦（主要成分FeTiO3）制備金屬鈦的一種工藝流程如圖（部分產(chǎn)物略去）：

（1）步驟①反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2FeTiO3+6C+7Cl2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2FeCl3+2TiCl4+6CO，還  原劑是FeTiO3、C，每生成1mol TiCl4轉(zhuǎn)移7mol電子．
（2）步驟②分離出TiCl4的方法，利用了TiCl4與FeCl3沸點(diǎn)的不同．
（3）步驟④反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg+TiCl4$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$MgCl2+Ti，該反應(yīng)在氬氣中進(jìn)行的理由是防止Mg、Ti被氧化．
（4）綠色化學(xué)提倡物料循環(huán)．以上流程中，可用于循環(huán)的物質(zhì)除Cl2、Mg外，還有MgCl2．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

6．將物質(zhì)的量各為1mol的氣體A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：
4A（g）+B（g）?xC（g），反應(yīng)進(jìn)行到4s末后，測(cè)得A為0.6mol，C為0.2mol．試求：
（1）x的值2；
（2）此時(shí)B的濃度為0.45mol/L；
（3）這段時(shí)間A的平均反應(yīng)速率為0.05mol/（L．s）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

7．下列有關(guān)離子（或物質(zhì)）的檢驗(yàn)及結(jié)論正確的是（　�。�
A．向黃色溶液中加入淀粉，溶液變藍(lán)色，則溶液中含有I2
B．向無色溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀出現(xiàn)，則溶液中含有SO42-
C．用一束光照射氯化鐵溶液和氫氧化鐵膠體，都出現(xiàn)丁達(dá)爾現(xiàn)象
D．將AgNO3溶液滴入甲溶液中，若出現(xiàn)白色沉淀，則說明甲溶液中含有Cl-

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