9．銨明礬【NH4Al（SO4）2•12H2O】是常見的食品添加劑，用于焙烤食品，可通過硫酸鋁溶液和硫酸銨溶液反應(yīng)制備．用芒硝（Na2SO4•10H2O）制備純堿和銨明礬的生產(chǎn)工藝流程圖如圖1：

完成下列填空：
（1）銨明礬溶液呈酸性性，它可用于凈水，原因是銨明礬溶液電離出的鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，有吸附作用，故銨明礬能凈水；向其溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量，可觀察到的現(xiàn)象是先產(chǎn)生白色沉淀，后產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，再加入過量的NaOH溶液，白色沉淀逐漸溶解并消失．
（2）寫出過程Ⅰ的化學(xué)反應(yīng)方程式2NH4HCO3+Na2SO4=2NaHCO3↓+（NH4）2SO4 ．
（3）若省略過程Ⅱ，直接將硫酸鋁溶液加入濾液A中，銨明礬的產(chǎn)率會(huì)明顯降低，原因是省略過程Ⅱ，因HCO3-與Al3+的水解相互促進(jìn)，產(chǎn)生大量氫氧化鋁沉淀，導(dǎo)致銨明礬的產(chǎn)率降低．
（4）已知銨明礬的溶解度隨溫度升高明顯增大．加入硫酸鋁后，經(jīng)過程III的系列實(shí)驗(yàn)得到銨明礬，該系列的操作是加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥．
（5）某同學(xué)用圖2圖示的裝置探究銨明礬高溫分解后氣體的組成成份．
①夾住止水夾K1，打開止水夾K2，用酒精噴燈充分灼燒．實(shí)驗(yàn)過程中，裝置A和導(dǎo)管中未見紅棕色氣體；試管C中的品紅溶液褪色；在支口處可檢驗(yàn)到NH3，方法是打開K1，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近支口，出現(xiàn)白煙；在裝置A與B之間的T型導(dǎo)管中出現(xiàn)白色固體，該白色固體可能是（NH4）2SO3（任填一種物質(zhì)的化學(xué)式）；另分析得出裝置A試管中殘留的白色固體是兩性氧化物，寫出它溶于NaOH溶液的離子方程式Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O．
②該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)證明銨明礬高溫分解后氣體的組成成份是NH3、N2、SO3、SO2和H2O，且相同條件下測(cè)得生成N2和SO2的體積比是定值，V（N2）：V（SO2）=1：3．

分析 碳酸氫銨溶液中加入硫酸鈉，過濾得到濾渣與溶液A，而濾渣焙燒得到碳酸鈉與二氧化碳，可知濾渣為NaHCO3，過程I利用溶解度不同發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)：2NH4HCO3+Na2SO4=2NaHCO3↓+（NH4）2SO4 ，濾液A中含有（NH4）2SO4 及溶解的NH4HCO3，加入硫酸，調(diào)節(jié)pH使NH4HCO3轉(zhuǎn)化二氧化碳與（NH4）2SO4 ，得到溶液B為（NH4）2SO4 溶液，再加入硫酸鋁得銨明礬．
（1）銨明礬溶液中鋁離子水解，溶液呈酸性，得到氫氧化鋁膠體，可以用于凈水；向溶液中加入氫氧化鈉溶液，首先與溶液中鋁離子反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，再與氨氣根離子反應(yīng)生成氨氣，再加入過量的NaOH溶液溶解氫氧化鋁；
（2）過程I利用溶解度不同發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)；
（3）HCO3-與Al3+的水解相互促進(jìn)，產(chǎn)生大量氫氧化鋁沉淀；
（4）用于銨明礬的溶解度隨溫度升高明顯增大，從溶液中獲得晶體，加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥；
（5）①由題目信息可知有NH3生成，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近支口檢驗(yàn)氨氣；裝置A和導(dǎo)管中未見紅棕色氣體，試管C中的品紅溶液褪色，說明加熱分解有SO2生成，氨氣與二氧化硫、水蒸汽反應(yīng)可以生成（NH4）2SO3；裝置A試管中殘留的白色固體是兩性氧化物，該物質(zhì)為氧化鋁；
②根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒確定n（N2）：n（SO2），相同條件下氣體體積之比等于其物質(zhì)的量之比．

解答 解：（1）銨明礬溶液中鋁離子水解：Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+，破壞水的電離平衡，溶液呈酸性；水解得到氫氧化鋁膠體，可以吸附懸浮物質(zhì)，可以用于凈水；向溶液中加入氫氧化鈉溶液，首先與溶液中鋁離子反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，再與氨氣根離子反應(yīng)生成氨氣，再加入過量的NaOH溶液溶解氫氧化鋁，現(xiàn)象為：先產(chǎn)生白色沉淀，后產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，再加入過量的NaOH溶液，白色沉淀逐漸溶解并消失，
故答案為：酸性；銨明礬溶液電離出的鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，有吸附作用，故銨明礬能凈水；先產(chǎn)生白色沉淀，后產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，再加入過量的NaOH溶液，白色沉淀逐漸溶解并消失；
（2）過程I利用溶解度不同發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：2NH4HCO3+Na2SO4=2NaHCO3↓+（NH4）2SO4 ，
故答案為：2NH4HCO3+Na2SO4=2NaHCO3↓+（NH4）2SO4 ；
（3）省略過程Ⅱ，因HCO3-與Al3+的水解相互促進(jìn)，產(chǎn)生大量氫氧化鋁沉淀，導(dǎo)致銨明礬的產(chǎn)率降低，
故答案為：省略過程Ⅱ，因HCO3-與Al3+的水解相互促進(jìn)，產(chǎn)生大量氫氧化鋁沉淀，導(dǎo)致銨明礬的產(chǎn)率降低；
（4）用于銨明礬的溶解度隨溫度升高明顯增大，從溶液中獲得晶體，加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥，
故答案為：冷卻結(jié)晶；
（5）①檢驗(yàn)氨氣方法為：打開K1，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近支口，出現(xiàn)白煙；裝置A和導(dǎo)管中未見紅棕色氣體，試管C中的品紅溶液褪色，說明加熱分解有SO2生成，氨氣與二氧化硫、水蒸汽反應(yīng)可以生成（NH4）2SO3，白色固體可能是（NH4）2SO3；裝置A試管中殘留的白色固體是兩性氧化物，該物質(zhì)為氧化鋁，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)離子方程式為：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，
故答案為：打開K1，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近支口，出現(xiàn)白煙；（NH4）2SO3；Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；
②根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒：2×[0-（-3）]×n（N2）=n（SO2）×（6-4），故n（N2）：n（SO2）=1：3，相同條件下氣體體積之比等于其物質(zhì)的量之比，故V（N2）：V（SO2）=1：3，
故答案為：1：3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、物質(zhì)組成的測(cè)定，明確工藝流程原理是解題關(guān)鍵，綜合考查學(xué)生分析解決問題的能力，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) 來源： 題型：選擇題

7．下列狀態(tài)的物質(zhì)，既能導(dǎo)電又屬于電解質(zhì)的是（　　）
A．熔融的KOHB．KOH溶液C．濃硫酸D．KOH晶體

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

20．已知25℃時(shí)，AgCl 的溶度積Ksp=1.8×10-10，則下列說法正確的是（　�。�
A．向飽和AgCl水溶液中加入少量的NaCl固體，Ksp（AgCl）變大
B．AgNO3溶液與NaCl溶液混合后的溶液中，一定有c（Ag+）=c（Cl-）
C．25℃時(shí)，當(dāng)溶液中c（Ag+）×c（Cl-）=Ksp（AgCl）時(shí)，此溶液為AgCl的飽和溶液
D．將固體AgCl加入到濃KI溶液中，部分AgCl轉(zhuǎn)化為AgI，故AgCl溶解度小于AgI

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17．工業(yè)上利用氟碳鈰礦（主要成分CeCO3F）提取CeCl3的一種工藝流程如下：

請(qǐng)回答下列問題：
（1）CeCO3F中，Ce元素的化合價(jià)為+3．
（2）酸浸過程中用稀硫酸和H2O2替換HCl不會(huì)造成環(huán)境污染．寫出稀硫酸、H2O2與CeO2反應(yīng)的離子方程式：H2O2+2CeO2+6H+=2Ce3++4H2O+O2↑．
（3）向Ce（BF4）3中加入KCl溶液的目的是避免三價(jià)鈰以Ce（BF4）3沉淀的形式損失或除去BF4-或提高CeCl3的產(chǎn)率．
（4）溶液中的C（Ce3+）等于1×10-5mol．l-1，可認(rèn)為Ce3+沉淀完全，此時(shí)溶液的PH為9．（已知KSP[Ce（OH）3]=1×10-20）
（5）加熱CeCl3.6H2O和NH4Cl的固體混合物可得到無水CeCl3，其中NH4Cl的作用是NH4Cl固體受熱分解產(chǎn)生HCl，抑制CeCl3水解．
（6）準(zhǔn)確稱取0.7500gCeCl3樣品置于錐形瓶中，加入適量過硫酸銨溶液將Ce3+氧化為Ce4+，然后用0.1000mol．l-1（NH4）2Fe（SO4）2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗25.00ml標(biāo)準(zhǔn)溶液．（已知：Fe2+Ce4+=Ce3++Fe3+）
①該樣品中CeCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為82.2%．
②若使用久置的（NH4）2Fe（SO4）2標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，測(cè)得該CeCl3樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

4．CoCl2•6H2O是一種飼料營養(yǎng)強(qiáng)化劑．一種利用水鉆礦（主要成分為CO2O3、Co（OH）3，還含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等）制取CoCl2•6H2O的工藝流程如下：

已知：①浸出液含有的陽離了主要有H+、CO2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等：
②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見表：（金屬離子濃度為：0.01mo1•L-l）
沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Co（OH）2Al（OH）3Mn（OH）2
開始沉淀2.77.67.64.07.7
完全沉淀3.79.69.25.29.8
③CoCl2•6H2O熔點(diǎn)為86℃，加熱至110～120℃時(shí)，失去結(jié)晶水生成無水氯化鈷．
（1）寫出浸出過程中Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O．
（2）寫出NaClO3發(fā)生反應(yīng)的主要離子方程式ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O；若不慎向“浸出液”中加過量NaClO3時(shí)，可能會(huì)生成有毒氣體，寫出生成該有毒氣體的離子方程式ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O．
（3）“加Na2CO3調(diào)pH至a”，過濾所得到的沉淀成分為Fe（OH）3、Al（OH）3．
（4）萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖．向“濾液”中加入萃取劑的目的是除去溶液中的Mn2+：其使用的最佳pH范圍是B

A 2.0～2.5  B 3.0～3.5  C 4.0～4.5  D 5.0～5.5
（5）“操作l”中包含3個(gè)基本實(shí)驗(yàn)操作，它們依次是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾．制得的CoC12•6H2O在烘干時(shí)需減壓烘干的原因是降低烘干溫度，防止產(chǎn)品分解．
（6）為測(cè)定粗產(chǎn)品中CoCl2•6H2O含量，稱取一定質(zhì)量的粗產(chǎn)品溶于水，加入足量AgNO3溶液，過濾、洗滌，將沉淀烘干后稱其質(zhì)量．通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)粗產(chǎn)品中CoCl2•6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%，其原因可能是粗產(chǎn)品含有可溶性氯化物或晶體失去了部分結(jié)晶水．（答一條即可）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

14．1-溴丙烷常用作有機(jī)反應(yīng)的溶劑．實(shí)驗(yàn)室制備1-溴丙烷（CH3CH2CH2Br）的反應(yīng)和主要實(shí)驗(yàn)裝置如下：
已知：
Ⅰ．CH3CH2CH2OH+HBr$\stackrel{△}{→}$CH3CH2CH2Br+H2O
Ⅱ.2CH3CH2CH2OH$→_{140℃}^{濃硫酸}$（CH3CH2CH2）2O（正丙醚）+H2O
Ⅲ．可能用到的相關(guān)數(shù)據(jù)如下：
相對(duì)分
子質(zhì)量		密度
/g•mL-1		沸點(diǎn)/℃水中
溶解性
正丙醇600.89697.1溶
正丙醚1020.7490幾乎不溶
1-溴丙烷1231.3671不溶
制備過程如下：
①在A中加入50g正丙醇和一定量的濃硫酸、溴化鈉一起加熱（加入幾粒沸石）�、诒３�69～72℃繼續(xù)回流2小時(shí)�、壅麴s，收集68～90℃餾出液  ④用碳酸鈉溶液洗至中性，分液�、菰僬麴s，收集68～76℃餾出液，得到純凈1-溴丙烷66g．請(qǐng)回答：
（1）B裝置名稱是（球形）冷凝管，沸石的作用是防止液體暴沸．
（2）加熱A前，需先從b（填“a”或“b”）口向B中通入水．
（3）步驟④的目的主要是洗去濃硫酸，振搖后靜置，粗產(chǎn)物應(yīng)從分液漏斗的下（填“上”或“下”）口分離出．
（4）本實(shí)驗(yàn)所得到的1-溴丙烷產(chǎn)率是C（填正確答案序號(hào)）．
A.41%　　　B.50%　　　C.64%　　　D.70%

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1．已知酸性高錳酸鉀溶液是常用的強(qiáng)氧化劑，可以和草酸鈉、二氧化硫等還原性物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)．
（1）下列物質(zhì)能夠酸性高錳酸鉀溶液褪色的是AD
A．乙炔 B．苯C．己烷       D．己烯
（2）酸性高錳酸鉀溶液和草酸鈉反應(yīng)的離子反應(yīng)式為：MnO4-+C2O42-+H+→CO2↑+Mn2++H2O（未配平）現(xiàn)稱取草酸鈉（Na2C2O4）樣品1.34g溶于稀硫酸中，然后用0.20mol•L-1的高錳酸鉀溶液滴定（其中的雜質(zhì)不跟高錳酸鉀和稀硫酸反應(yīng)），到終點(diǎn)時(shí)消耗了15.00mL的高錳酸鉀溶液．
①滴定時(shí)，將酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液裝在如圖中的甲（填“甲”或“乙”） 滴定管中．
②判斷滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是溶液由無色變?yōu)樽霞t色，且在半分鐘內(nèi)不褪色．
③樣品中草酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%．
④若滴定終點(diǎn)時(shí)俯視滴定管刻度，則由此測(cè)得的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏小（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．
（3）請(qǐng)寫出酸性高錳酸鉀和二氧化硫反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+．

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18．阿司匹林（乙酰水楊酸，）是世界上應(yīng)用最廣泛的解熱、鎮(zhèn)痛和抗炎藥．乙酰水楊酸受熱易分解，分解溫度為128℃～135℃．某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室以水楊酸（鄰羥基苯甲酸）與醋酸酐為主要原料合成阿司匹林，反應(yīng)原理如下：

制備基本操作流程如下：
醋酸酐+水楊酸$\stackrel{濃硫酸}{→}$$\stackrel{搖勻}{→}$$\stackrel{85℃-90℃加熱}{→}$$\stackrel{冷卻}{→}$$→_{洗滌}^{減壓過濾}$粗產(chǎn)品
主要試劑和產(chǎn)品的物理常數(shù)如下表所示：
名稱相對(duì)分子質(zhì)量熔點(diǎn)或沸點(diǎn)（℃）水溶性
水楊酸138158（熔點(diǎn)）微溶
醋酸酐102139.4（沸點(diǎn)）易水解
乙酰水楊酸180135（熔點(diǎn)）微溶
請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問題：
（1）制備阿司匹林時(shí)，要使用干燥的儀器的原因是醋酸酐和水易發(fā)生反應(yīng)．
（2）合成阿司匹林時(shí)，最合適的加熱方法是水浴加熱．

（3）提純粗產(chǎn)品流程如下，加熱回流裝置如圖：
粗產(chǎn)品$→_{沸石}^{乙酸乙酯}$$→_{回流}^{加熱}$$\stackrel{趁熱過濾}{→}$$→_{減壓過濾}^{冷卻}$$→_{干燥}^{洗滌}$乙酰水楊酸
①使用溫度計(jì)的目的是控制加熱的溫度，防止乙酰水楊酸受熱易分解．
②冷凝水的流進(jìn)方向是a（填“a”或“b”）；
③趁熱過濾的原因是防止乙酰水楊酸結(jié)晶析出．
④下列說法正確的是abc（填選項(xiàng)字母）．
a．此種提純方法中乙酸乙酯的作用是做溶劑
b．此種提純粗產(chǎn)品的方法叫重結(jié)晶
c．根據(jù)以上提純過程可以得出阿司匹林在乙酸乙酯中的溶解度低溫時(shí)大
d．可以用紫色石蕊溶液判斷產(chǎn)品中是否含有未反應(yīng)完的水楊酸
（4）在實(shí)驗(yàn)中原料用量：2.0g水楊酸、5.0mL醋酸酐（ρ=1.08/cm3），最終稱得產(chǎn)品質(zhì)量為2.2g，則所得乙酰水楊酸的產(chǎn)率為84.3%（用百分?jǐn)?shù)表示，小數(shù)點(diǎn)后一位）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

19．用已知濃度的NaOH溶液測(cè)定未知濃度的鹽酸（滴定時(shí)鹽酸置于酸式滴定管中），以下操作會(huì)造成所測(cè)鹽酸溶液濃度偏高的是（　�。�
A．酸式滴定管未用待測(cè)溶液潤洗
B．堿式滴定管未用待裝溶液潤洗
C．錐形瓶未用待裝溶液潤洗
D．在滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后氣泡消失

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