【題目】NaAlH4(四氫鋁鈉)是有機(jī)合成的重要還原劑。某小組以鋁合金廠的廢邊腳料為原料(主要成分為Al，含有少量Al2O3、Fe2O3，MgO和SiO2、等雜質(zhì)制備四氫鋁鈉的工藝流程如下：

資料顯示：NaH、NaAlH4遇水蒸氣發(fā)生劇烈反應(yīng)。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1) NaAlH4中氫元素的化合價(jià)為___________。

(2)試劑A中溶質(zhì)的陰、陽(yáng)離子所含電子數(shù)相等，其電子式為___________。在空氣中灼燒濾渣2，得到的固體的主要成分為___________(填化學(xué)式)。

(3)濾液3可以循環(huán)利用，寫出濾液2與濾液3反應(yīng)的離子方程式：___________。

(4)實(shí)驗(yàn)前要保證NaH與AlC13反應(yīng)的裝置干燥，其目的是___________________。

(5)已知廢料接觸面積、接觸時(shí)間均相同，“酸浸”中鋁元素浸出率與硫酸濃度的關(guān)系如圖所示。當(dāng)硫酸濃度大于 C0 mol·L－1時(shí)，浸出率降低的原因可能是___________。

(6)測(cè)定NaAlH4粗產(chǎn)品的純度。

稱取 m g NaAlH4粗產(chǎn)品按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定產(chǎn)品的純度。

①“安全漏斗”中“安全”的含義是____________________________________________。

②已知實(shí)驗(yàn)前B管讀數(shù)為xmL，向A中加入足量蒸餾水，當(dāng)A中反應(yīng)完全后，冷卻至室溫B管讀數(shù)為ymL(均折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況)。則該產(chǎn)品的純度為___________(用含m、x和y的代數(shù)式表示)。

③若實(shí)驗(yàn)前讀數(shù)時(shí)B管和C管液面相平，實(shí)驗(yàn)后讀數(shù)時(shí)B管液面低于C管，則測(cè)得的結(jié)果___________(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)

【答案】-1價(jià) Fe2O3、MgO AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32- 防止NaH、NaAlH4與水蒸氣反應(yīng) 硫酸濃度增大，鋁片與硫酸發(fā)生鈍化 加入液體能起液封作用，避免氣體從漏斗中逸出 偏低

【解析】

(1)根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0進(jìn)行計(jì)算；

(2)試劑A為強(qiáng)堿，將鋁元素轉(zhuǎn)化成偏鋁酸鹽，由于試劑A中溶質(zhì)的陰離了和陽(yáng)離子所含電子數(shù)相等，則試劑A為氫氧化鈉。濾渣1的主要成分是二氧化硅，濾渣2的主要成分是氫氧化鐵和氫氧化鎂。在空氣中灼燒生成氧化鐵、氧化鎂；

(3)偏鋁酸鈉和碳酸氫鈉反應(yīng)類似于較強(qiáng)酸制備較弱酸；

(4)NaH、NaAlH4均能夠與水蒸氣反應(yīng)；

(5)濃硫酸與鋁片發(fā)生純化，反應(yīng)減慢；

(6)①“安全"的含義是避免氣體逸出。從安全漏斗的結(jié)構(gòu)看出，上部液體不能完全滴入燒瓶，起到了液封作用；

②根據(jù)反應(yīng)NaAlH4+H2O=NaAlO2+4H2↑進(jìn)行求算；

讀數(shù)時(shí)C管液面高于B管，存在液壓差，導(dǎo)致測(cè)得的H2的體積（y）偏小，使結(jié)果偏低。

(1) NaAlH4中鈉元素為+1價(jià)，鋁元素為+3價(jià)，根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0，則氫元素的化合價(jià)為-1價(jià)；

(2)試劑A為強(qiáng)堿，將鋁元素轉(zhuǎn)化成偏鋁酸鹽，由于試劑A中溶質(zhì)的陰離了和陽(yáng)離子所含電子數(shù)相等，則試劑A為氫氧化鈉。其電子式為；

濾渣1的主要成分是二氧化硅，濾渣2的主要成分是氫氧化鐵和氫氧化鎂。在空氣中灼燒生成Fe2O3、MgO；

(3)偏鋁酸鈉和碳酸氫鈉反應(yīng)類似于較強(qiáng)酸制備較弱酸，濾液2與濾液3反應(yīng)的離子方程式為AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-；

(4)NaH、NaAlH4均能夠與水蒸氣反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)前要保證NaH與AlC13反應(yīng)的裝置干燥，其目的是防止NaH、NaAlH4與水蒸氣反應(yīng)；

(5)濃硫酸與鋁片發(fā)生純化，反應(yīng)減慢，浸出率降低；

(6)①“安全"的含義是避免氣體逸出。從安全漏斗的結(jié)構(gòu)看出，上部液體不能完全滴入燒瓶，起到了液封作用，避免氣體逸出；

②NaAlH4+H2O=NaAlO2+4H2↑

n(H2)=，n(NaAlH4)=，

(NaAlH4)=。若反應(yīng)完后，讀數(shù)時(shí)C管液面高于B管，存在液壓差，導(dǎo)致測(cè)得的H2的體積（y）偏小，使結(jié)果偏低。

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：

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述錯(cuò)誤的是

A. 17gH2O2所含非極性鍵數(shù)目為0.5NA

B. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，H2和CO混合氣體8.96L在足量O2中充分燃燒消耗O2分子數(shù)為0.2NA

C. 100gCaS和CaSO4的混合物中含有32g硫，則含有的氧原子數(shù)為1.75NA

D. n(H2CO3)和n(HCO3)之和為1mol的 NaHCO3溶液中，含有Na+數(shù)目為NA

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】氧化亞氮（N2O）是一種強(qiáng)溫室氣體，且易轉(zhuǎn)換成顆粒污染物。研究氧化亞氮分解對(duì)環(huán)境保護(hù)有重要意義。

（1）污水生物脫氮過(guò)程中，在異養(yǎng)微生物催化下，硝酸銨可分解為N2O和另一種產(chǎn)物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

（2）已知反應(yīng)2N2O(g)=2N2(g) + O2(g)的ΔH= –163 kJ·mol－1，1molN2(g)、1molO2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收945 kJ、498 kJ的能量，則1molN2O(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量為________ kJ。

（3）在一定溫度下的恒容容器中，反應(yīng)2N2O(g)=2N2(g) + O2(g)的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

反應(yīng)時(shí)間/min

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

C(N2O)/mol/L

0.100

0.090

0.080

0.070

0.060

0.050

0.040

0.030

0.020

0.010

0.010

①在0～20min時(shí)段，反應(yīng)速率v(N2O)為________ mol·L－1·min－1。

②若N2O起始濃度c0為0.150 mol·L－1，則反應(yīng)至30min時(shí)N2O的轉(zhuǎn)化率α =__________。比較不同起始濃度時(shí)N2O的分解速率：v(c0=0.150 mol·L－1) ________ v(c0=0.100 mol·L－1)（填“>”、“=”或“<”）。

③不同溫度（T）下，N2O分解半衰期隨起始?jí)簭?qiáng)的變化關(guān)系如圖所示（圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時(shí)所需的相應(yīng)時(shí)間），則T1________T2（填“>”、“=”或“<”）。當(dāng)溫度為T1、起始?jí)簭?qiáng)為p0，反應(yīng)至t1 min時(shí)，體系壓強(qiáng)p =________（用p0表示）。

（4）碘蒸氣存在能大幅度提高N2O的分解速率，反應(yīng)歷程為：

第一步 I2(g) 2I(g) （快反應(yīng)）

第二步 I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g) （慢反應(yīng)）

第三步 IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I(g) （快反應(yīng)）

實(shí)驗(yàn)表明，含碘時(shí)N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5（k為速率常數(shù)）。下列表述正確的是________（填標(biāo)號(hào))。

A．N2O分解反應(yīng)中，k（含碘）> k（無(wú)碘） B．第一步對(duì)總反應(yīng)速率起決定作用

C．第二步活化能比第三步大 D．I2濃度與N2O分解速率無(wú)關(guān)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）CO2經(jīng)過(guò)催化氫化合成低碳烯烴．其合成乙烯的反應(yīng)為2CO2（g）+6H2（g）CH2=CH2（g）+4H2O（g）△H，已知幾種化學(xué)鍵鍵能如下表所示：（CO2的結(jié)構(gòu)式：O=C=O）

物質(zhì)

H-H

C=O

C=C

C-H

H-O

能量/kJmol-1

436

745

615

413

463

則△H=_____________________。

（2）工業(yè)上常用電解硫酸鈉溶液聯(lián)合生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如下圖所示，其中陰極和陽(yáng)極均為惰性電極。測(cè)得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為2:1。

①氣體甲的化學(xué)式____________ 。

②a極與電源的____________ (填“正極”或“負(fù)極”)相連,該電極反應(yīng)式為_______________。

③離子交換膜d為________(填“陰離子”或“陽(yáng)離子”)交換膜。

④產(chǎn)物丙為_________ 溶液。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列與有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)有關(guān)的敘述不正確的是

A. 乙醇、乙烯均能使酸性KMnO4溶液褪色

B. 光照下甲烷和Cl2的反應(yīng)、在FeBr3催化下苯和Br2的反應(yīng)屬于同一類型的反應(yīng)

C. 甲醇、醋酸均能與Na反應(yīng)放出H2，但二者所含官能團(tuán)不相同

D. 甲苯的一氯代物的同分異構(gòu)體有三種

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：C(s)+CO2(g)=2CO(g)，下列說(shuō)法不正確的是（ ）

A. 將碳?jí)K磨成粉末可以加快反應(yīng)速率

B. 升高溫度可以加快反應(yīng)速率

C. 增加碳的質(zhì)量可以加快反應(yīng)速率

D. 容器體積不變時(shí)，向其中充入N2，反應(yīng)速率不變

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列化學(xué)用語(yǔ)中，正確的是

A. 氯化氫分子的形成過(guò)程可用電子式表示為：

B. 16O與 18O的中子數(shù)和核外電子排布均不同

C. 穩(wěn)定性：CH4＞SiH4；還原性：HCl＞H2S

D. K＋、Ca2＋、Mg2＋的離子半徑依次減小

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列反應(yīng)的離子方程式正確的是

A. 向明礬溶液中加入足量的燒堿溶液： Al3+ + 3OH－= Al(OH)3↓

B. 在含有等物質(zhì)的量的Fe(NO3) 2和KI組成的混合溶液中滴入稀鹽酸：3Fe2+ + 4H+ + NO3－＝3Fe3+ + NO↑ + 2H2O

C. 碳酸氫銨溶液中滴加足量的NaOH溶液：HCO3－+ OH－= CO32－ + H2O

D. 純堿溶液呈堿性的原因：CO32－+H2OHCO3－+OH－

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】一定條件下，在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2CO（g） C（s）+CO2（g）。

①下列能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是___________。

A．CO和CO2的濃度之比為1∶1

B．CO和CO2的物質(zhì)的量之比不再變化

C．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化

D．形成amolC=O鍵的同時(shí)斷裂amolCO鍵

②向某恒容容器中通入一定量的CO發(fā)生上述反應(yīng)，在不同溫度下CO2的物質(zhì)的量濃度c（CO2）隨溫度的變化如上圖所示，則該反應(yīng)為________（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)。

③向容積可變的某恒壓容器中通入amolCO，T℃時(shí)反應(yīng)經(jīng)過(guò)10min達(dá)平衡，CO的體積分?jǐn)?shù)為75%。CO的平衡轉(zhuǎn)化率為_______。在容積改變的條件下，反應(yīng)速率可用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量變化來(lái)表示，則0-10min內(nèi)平均反應(yīng)速率v（CO2）=__________。

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