(10分)镁铝合金在交通、航空、电子等行业有着广泛的应用。某化学兴趣小组试对镁铝合金废料进行回收利用，实验中可将铝转化为硫酸铝晶体，并对硫酸铝晶体进行热重分析。镁铝合金废料转化为硫酸铝晶体实验流程如下：
试回答下列问题：
（1）在镁铝合金中加入NaOH溶液，写出反应的化学反应方程式 ，固体B的化学式 。
（2）操作Ⅱ包含的实验步骤有：蒸发浓缩、 、 、洗涤、干燥。
（3）操作Ⅱ中常用无水乙醇对晶体进行洗涤，选用无水乙醇的原因是 。
（4）若初始时称取的镁铝合金废料的质量为9.00 g，得到固体A的质量为4.95 g，硫酸铝晶体的质量为49.95 g（假设每一步的转化率均为100%，合金废料中不含溶于碱的杂质）。计算得硫酸铝晶体的化学式为 。
（5）取上述硫酸铝晶体进行热重分析，其热分解主要分为三个阶段：323K-523K，553K-687K，1043K以上不再失重，其热分解的TG曲线见下图,
已知：
。
根据图示数据计算确定每步分解的产物，写出第一阶段分解产物的化学式 ，第三阶段反应化学方程式 。
(14分)以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3 ，含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(红矾钠的主要成分为重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O),其主要工艺流程如下：
查阅资料得知:
i.常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将Cr3+转化为CrO42－。
ii.
| 物质 |
开始沉淀的pH值 |
完全沉淀的pH值 |
| Fe(OH)3 |
2.7 |
3.7 |
| Al(OH)3 |
3.4 |
4.4 |
| Cr (OH)3 |
4.6 |
5.9 |
| Fe(OH)2 |
7.5 |
9.7 |
| Bi(OH)3 |
0.7 |
4.5 |
回答下列问题:
（1）反应之前先将矿石粉碎的目的是 。
（2）操作I、III、IV用到的主要玻璃仪器有玻璃棒和__________（填仪器名称）。
（3）写出④反应的离子反应方程式 。
（4）⑤中酸化是使CrO42－转化为Cr2O72－，写出该反应的离子方程式 。
（5）将溶液H经过下列操作，蒸发浓缩，__________，过滤，洗涤，干燥即得红矾钠。
（6）取一定质量的固体D溶解于200mL的硫酸中，向所得溶液中加入5mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V关系如图所示，则硫酸的浓度为 ，固体D中含Fe化合物的物质的量为 。
(14分)已知三氯化铁的熔点为306℃，沸点为315℃，易溶于水并且有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验：
（1）装置的连接顺序为 。
（2）饱和食盐水的作用是 。
（3）反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡)，充分反应后，进行如下实验：
①淡黄色溶液中加入试剂X生成淡红色溶液的离子反应方程式为_______。
②淡红色溶液中加入过量H2O2后溶液红色加深的原因是 。
（4）已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为O2。该小组同学对红色褪去的原因进行探究。
①取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液无明显变化；第二份滴加试剂X，溶液出现红色；第三份滴加稀HCl和BaCl2溶液，产生白色沉淀。
②另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入O2，无明显变化。
实验①说明 ；
实验②的目的是 ；
得出结论：溶液褪色的原因是 。
(14分)某研究性学习小组研究HNO3的氧化性，设计了如下实验：
在盛有新制FeSO4溶液的试管中滴入2滴KSCN溶液，观察现象，然后再滴入几滴浓HNO3，溶液的颜色变红，但是将红色溶液放置一会儿则发现溶液由红色快速变为蓝色，并产生红棕色气体，这一奇特现象激起了同学的好奇心与求知欲望，对此现象设计了探究性实验。
（1）甲同学认为是溶液中的Fe2+的干扰造成的，大家经过理性分析，认为可以排除Fe2+的干扰，理由是______________________________________________。
（2）乙同学认为红色消失，说明Fe(SCN)3被破坏，红棕色NO2说明了某些离子与HNO3发生了氧化还原，推测可能是KSCN与HNO3作用。KSCN溶液是一种无色液体，根据C、S、N的原子结构和共价键的相关知识推测SCN-中碳原子的杂化轨道类型是_______杂化。
（3）根据乙同学的观点，设计了实验方案1，往浓HNO3中逐滴加入KSCN溶液，实验开始时无明显现象，一段时间后溶液慢慢变红色至深红色，突然剧烈反应产生大量气泡，放出红棕色气体，而溶液红色消失变为浅绿色，溶液温度升高；继续滴入KSCN，溶液变为浅蓝色，最后变成无色。将产生的气体通入过量的Ba(OH)2溶液，产生浑浊，并剩余一种非极性气体；向反应后的溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀，写出向浓HNO3中滴入KSCN的离子方程式______________________________。
（4）丙同学认为SCN-的性质还可进一步探究，设计了方案2，向Fe(SCN)3中分别滴加过量的氯水、溴水，溶液的红色均消失变为黄色，而加入碘水时溶液的颜色基本不变。丙同学的设计意图是____________。
（5）通过本次探究，可以得出以下结论：
a、用SCN-间接检验Fe2+时应注意__________；
b、与SCN-反应使溶液变红的______是Fe3+。
某研究性学习小组将一定浓度的Na2CO3溶液滴入MgSO4溶液中得到白色沉淀。甲同学认为两者反应只生成MgCO3一种沉淀；乙同学认为这两者相互促进水解，只生成Mg(OH)2一种沉淀；丙同学认为生成MgCO3和Mg(OH)2两种沉淀。(查阅资料知：MgCO3和Mg(OH)2均不带结晶水)
（1）按照乙同学的理解Na2CO3溶液和MgSO4溶液反应的化学反应方程式为__ _____；
在探究沉淀物成分前，须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作为①过滤②洗涤③干燥。
（2）请用下图所示装置，选择合适的实验装置和必要的试剂，证明沉淀物中只有碳酸镁。
各装置连接顺序为__________________(用装置编号表示)；
②装置C中装有试剂的名称是______________；
③能证明生成物中只有MgCO3的实验现象是 _______。
（3）若Mg(OH)2和MgCO3两者都有，可通过下列所示装置的连接，进行定量分析来测定其组成。
实验结束时通入过量的空气的作用________________ 。
A装置和E装置的共同作用是__________________________。
实验过程中测定的数据有：W1：样品的质量，W2：反应后装置B中残渣的质量，W3：反应生成水的质量，W4：反应生成二氧化碳的质量，为了测定其组成，至少需要其中 个数据，请将可能的组合填入下表中(每个空格中填一种组合，至少填5个)。
| |
|
|
|
|
|
【化学—选修2化学与技术】(15分）
氯化亚铜(CuCl)是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空气中会被迅速氧化成绿色碱式盐。从酸性电镀废液(主要含Cu2＋、Fe3＋)中制备氯化亚铜的工艺流程图如下：
金属离子含量与混合液pH、CuCl产率与混合液pH的关系图如图。
【已知：金属离子浓度为1 mol·L－1时，Fe(OH)3开始沉淀和沉淀完全的pH分别为1.4和3.0，Cu(OH)2开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.2和6.7】
请回答下列问题：
（1）酸浸时发生反应的离子方程式是________；析出CuCl晶体时的最佳pH在_______左右。
（2）铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子反应方程式为________________。
（3）析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70℃干燥2 h、冷却密封包装。70℃真空干燥、密封包装的目的是_____________________________________。
（4）产品滤出时所得滤液的主要分成是________，若想从滤液中获取FeSO4·7H2O晶体，还需要知道的是__________________。
（5）若将铁粉换成亚硫酸钠也可得到氯化亚铜，试写出该反应的化学方程式：______________。为提高CuCl的产率，常在该反应体系中加入稀碱溶液，调节pH至3.5。这样做的目的是_____________。
粤公网安备 44130202000953号