金属钠铝铁实验探究题解析

有关金属钠、铝、铁的实验题

1.某课外活动小组设计下列实验装置,验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”。

（1）过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是，该反应中，反应物的总能量（填“大于”或“小于” ）生成物的总能量。

（2）装置Ⅰ中的试剂是(填序号) 。

a. 稀盐酸

b.稀硫酸

c.小苏打

d.石灰石

（3）实验时，应先打开弹簧夹（填K1 或K2），观察到预期现象后，关闭它，再打开另一个弹簧夹。

（4）实验过程中将带火星的木条置于a口，观察到带火星的木条始终不复燃。

①为观察到最终木条复燃，甲建议在Ⅲ后安装一个盛有碱石灰的干燥管，目的

是；

②乙认为即使采纳甲的建议且最终观察到木条复燃，也不能证明CO2参与了反应，原

因是。

（5）为进一步达到实验目的，应补充的实验是：取最终反应后Ⅲ中所得固体，。

2、工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：

完成下列填空：

1）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式。

A B

2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为：

取样、、沉淀、、、冷却结晶、、烘干。

3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是。

4）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是（填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是：。

5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：滤液D加石灰水前先要加热，原因是。

6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：

（注明你的表达式中所用的有关符号的含义）

3．工业上以锂辉石（Li 2O·A12O 3·4SiO 2，含少量Ca 、Mg 元素）为原料生产碳酸锂。其部分工艺流程如下：

已知：① Li 2O·Al 2O 3·4SiO 2 +H 2SO 4（浓） Li 2SO 4+Al 2O 3·4SiO 2·H 2O↓

② 某些物质的溶解度（S ）如下表所示。

（1）从滤渣1中分离出Al 2O 3的部分流程如下图所示，括号表示加入的试剂，方框表示所得到的物质。则步骤Ⅱ中反应的离子方程式是 。

（223向滤液1中加入石灰乳的作用是（运用化学平衡原理简述） 。

（3）向滤液2中加入饱和Na 2CO 3溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是

。 （4）工业上，将Li 2CO 3粗品制备成高纯Li 2CO 3的部分工艺如下。

a ．将Li 2CO 3溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH 溶液作阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。

b ．电解后向LiOH 溶液中加入过量NH 4HCO 3溶液，过滤、烘干得高纯Li 2CO 3。 ① a 中，阳极的电极反应式是 。

② b 中，生成Li 2CO 3反应的化学方程式是 。

滤渣1

Al 2O 3

23①石灰乳调pH 至11

饱和Na 2CO 3溶液

②Na 2CO 3溶液

250℃

~

1.（共14分）

（1）2Na 2O 2 +2 CO 2 =2Na 2CO 3 + O 2 大于 （2）b c （3）K 2

（4）①除去未充分反应的CO 2 ②水与Na 2O 2反应生成氧气

（5）加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水（合理答案均给分）

2、1）Ca(OH)2或CaO ；Na 2CO 3；2）溶解；过滤；蒸发；过滤；3）有晶体析出（或出现浑浊）；碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大；4）NH 4Cl ；取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子；5）NH 4+

+OH -

→NH 3↑+H 2O ；防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀；6）

。

3．（1） Al 3++3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓+3NH 4+ （2） Ca(OH)2(s)Ca 2++2OH －

（3） Li 2CO 3的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li 2CO 3的损失 （4）① 2Cl ――2e ―===Cl 2↑

② 2LiOH+NH 4HCO 3===Li 2CO 3+NH 3+2H 2O

+ Mg 2+

Mg(OH)2(s)

4.（16分）氯化铁是实验室中的重要试剂。某同学用m g含有铁锈（Fe2O3）的废铁屑来制取FeCl3·6H2O晶体，同时测定废铁屑中铁的质量分数，为此设计了如下装置（夹持装置略，气密性已检验）：

操作步骤如下：

Ⅰ. 打开弹簧夹K1、关闭弹簧夹K2，并打开活塞a，缓慢滴加盐酸。

Ⅱ. 当……时，关闭弹簧夹K1、打开弹簧夹K2，当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a。

Ⅲ.将烧杯中溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到FeCl3·6H2O晶体。

请回答：

（1）A中发生的置换反应的化学方程式是。

（2）操作Ⅱ中“……”的内容是,烧杯中的现象是，相应的离子方程式和化学方程式是、。

（3）操作Ⅲ不采用直接加热制FeCl3·6H2O晶体的原因是（用简要文字并结合离子方程式解释）。

（4）测得B中所得的气体是V mL（标准状况时），由此计算出该废铁屑中铁的质量分数是，该数值比实际数值偏低，若实验过程操作无误，偏低的原因

是。

（5）为了准确测定铁的质量分数，还可以另取m g废铁屑和某种常见的还原剂气体在加热时充分反应到恒重，测得实验后剩余固体质量是w g。由此求出铁的准确质

量分数是（用含m、和w的式子表示）。