组卷网 > 高中化学综合库 > 认识化学科学 > 离子反应 > 离子反应及发生条件 > 离子反应的发生及书写 > 离子方程式的书写
题型:解答题-实验探究题 难度:0.4 引用次数:537 题号:4901206
氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。为了分析某AlN样品(样品中的杂质不与NaOH溶液反应)中 AlN的含量,某实验小组设计了如下两种实验方案。已知:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3
【方案1】取一定量的样品,用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。


(1)上图装置中,U形管B中所装固体为________,C中球形干燥管的作用是____________________
(2)关闭K1打开K2,再打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体。打开K1,通入氮气一段时间,测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是___________________
(3)由于上述装置还存在____________缺陷,导致测定结果偏高。
【方案2】按以下步骤测定样品中AlN的纯度:

(4)步骤②生成沉淀的离子方程式为___________________
(5)步骤③的操作中用到的主要玻璃仪器是_________。AlN的纯度是__________(用m1、m2表示)。

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解题方法
【推荐1】利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4],生产铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产步骤如下:

已知:TiOSO4可溶于水,在水中可以电离为TiO2+和SO42-,TiOSO4水解成TiO2xH2O沉淀为可逆反应;乳酸结构简式为CH3CH(OH)COOH。
请回答:
(1)步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是________________________
(2)加入铁屑的目的一是还原少量Fe2(SO4)3;二是使少量TiOSO4转化为TiO2xH2O滤渣,用平衡移动的原理解释得到滤渣的原因___________________________
(3)硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为____________________________
(4)用离子方程式解释步骤⑤中加乳酸能得到乳酸亚铁的原因_________________
(5)步骤④的离子方程式是_________________________________________
(6)步骤⑥必须控制一定的真空度,原因是有利于蒸发水以及___________________
(7)为测定步骤②中所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数,取晶体样品a g,溶于稀硫酸配成100.00 mL溶液,取出20.00 mL溶液,用KMnO4溶液滴定(杂质与KMnO4不反应)。若消耗0.1000 mol•L-1 KMnO4溶液20.00 mL,所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数为______(用a表示)。
2018-03-26更新 | 501次组卷
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【推荐2】铁黄是一种重要的化工产品。
(1)制备铁黄:向一定浓度溶液中加入氨水,产生白色沉淀,并很快变成灰绿色.当滴加氨水至pH为6.0时,停止滴加氨水,开始通氧气,生成铁黄.通入氧气过程中,记录溶液pH变化如题所示。

已知:25℃,pH=8.5时,恰好沉淀完全
①加氨水至pH为6.0时,溶液中残留浓度为_________
时段,溶液pH几乎不变;时段,溶液pH明显降低。请解释原因:_____________
(2)在催化剂的表面上,分解产生更易与烟气中的发生反应生成。当一定浓度溶液与烟气以一定的流速经过装有催化剂的反应管,的脱除效率与温度的关系如图所示。仅用相同浓度相同流速的溶液通过反应管(无催化剂进行实验测得:随着温度升高,热分解速率加快,升温至以上,大量汽化。

时,随着温度升高的脱除效率显著提高的原因是_________________
②温度高于的脱除效率降低的原因是________________
(3)用于常压电化学法合成氨.该电解装置如图所示。在阴极参与反应,电解前后的质量不变。该电极的反应过程可描述为_________________
2022-11-10更新 | 269次组卷
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【推荐3】氧化铈 (CeO2) 是一种广泛应用的稀土氧化物。现以氟碳铈矿 (含 CeFCO3、BaO、SiO2等)为原料制备氧化铈,其工艺流程如图所示;

已知:
①稀土离子易与形成复盐沉淀。
②硫脲: 具有还原性,酸性条件下易被氧化为(SCN2H3)2.
③Ce3+在空气中易被氧化为Ce4+,两者均能形成氢氧化物沉淀。
回答下列问题:
(1)“焙烧”时,氧化数据如表所示:
空气氧化法氧化温度/℃氧化率/%氧化时间/h
暴露空气中450~5008014
对流空气氧化炉中450~500986
在对流空气氧化炉中可大大缩短氧化时间的原因是 ___________
(2)焙烧后加入稀硫酸浸出,Ce的浸出率和稀硫酸浓度、温度有关,其关系如图所示,则使Ce的浸出率最高应该选择的条件是___________

(3)加入硫脲的目的是将还原为Ce3+,反应的离子方程式为 ___________。步骤③加入盐酸后,通常还需加另一种化学试剂X,根据题中信息推测___________
(4)步骤④的离子方程式为 ___________。若“沉铈”中,Ce3+恰好沉淀完全[c(Ce3+)为1.0×105mol/L,此时溶液的pH为5,则溶液中c()=___________mol/L(保留2位有效数字)。{已知常温下Ka1(H2CO3)=4.3×107,Ka2(H2CO3)=5.6×1011,Ksp[Ce2(CO3)3]=1.0×1028}。
(5)若Ce2(CO3)3经步骤⑤充分灼烧后质量减少5.8t,则获得CeO2的质量为 ___________t。
(6)Ce4+溶液可以吸收大气中的污染物NOx减少空气污染,其转化过程如图所示(以NO2为例)该转化过程中的催化剂为 ___________
2023-09-27更新 | 252次组卷
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