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硝酸铝广泛应用在显像管生产,稀土的提炼等,工业上具体流程如下: 已知:①硝酸铝白...

硝酸铝广泛应用在显像管生产,稀土的提炼等,工业上具体流程如下:

已知:①硝酸铝白色透明结晶。易溶于水和乙醇,极微溶于丙酮,几乎不溶于乙酸乙酯。

②熔点73℃,在135℃时分解。

③硝酸和铝反应的还原产物分布如图1

某兴趣小组在实验室制取硝酸铝,请回答:

1)从工业生产角度考虑稀硝酸的最佳浓度范围为________ mol·L1。反应2中的离子方程式____________

2)下列说法合理的是________

A 反应1中加入的NaOH溶液,除油污和氧化膜,所以要足量

B 没有真空,也可在水浴条件下蒸发,防止Al(NO3)3的分解

C AlNO33·9H2O干燥时,可放在如图2的干燥器中,隔板下放上浓硫酸吸水,由于吸附力较大,要用力垂直拉开玻璃盖

D 制取后的Al(NO3)3必须密封保存

3Al(NO3)3·9H2O也可以和SOCl2反应,除了生成Al(NO3)3,其它产物都是酸性气体,有关的方程式是______________

4)由铝制备Al(NO3)3的装置如图3

①通入水蒸气的作用是提高温度和________

e中很难除尽尾气,理由是_______________ Al(NO3)3·9H2O晶体吸附HNO3,合适的洗涤剂是________

③有人认为C的冷凝管是多余的,他提供的理由可能是___________

 

8~8.5 4Al+18H++6NO3-=4Al3++3NO↑+3NO2↑+9H2O D Al(NO3)3·9H2O+9SOCl2=Al(NO3)3+9SO2↑+18HCl↑ 搅拌 由于HNO3在反应过程中浓度不断变化,NO和NO2物质的量之比不一定是1∶1 冷水 通入的水蒸气,冷凝回流会使浓度迅速下降,反应速率迅速变小 【解析】 (1)在反应过程中,反应产生的环境污染气体为NO、NO2、N2O,为减少对环境的污染,从反应方程式NO+NO2+2NaOH==2NaNO2,确定NO、NO2的体积关系,从而在图中找到稀硝酸的最佳浓度范围。对应的反应2中,确定NO、NO2的体积关系,也就确定了物质的量关系,从而确定还原产物及相对关系,也就能写出反应的离子方程式。 (2)A.NaOH溶液,既能去除油污和氧化膜,也会与Al反应; B.没有真空,也可在水浴条件下蒸发,但在防止Al(NO3)3分解的同时,也要防止水解反应的发生; C.干燥器隔板下一般放硅胶吸水,浓硫酸吸水能力太强,会导致晶体失去所有的结晶水; D.制取后的Al(NO3)3易吸水,必须密封保存。 (3)此反应实际是水和SOCl2反应,从化合价考虑,只能生成SO2和HCl。 (4)①通入水蒸气,不仅提高温度还起到增大铝与稀硝酸接触面积的作用; ②NO和NO2的物质的量之比不一定是1∶1。 Al(NO3)3·9H2O晶体吸附HNO3,不用有机物,有机物不能除去吸附的HNO3。 ③从分析冷凝管是多余的方向考虑,通入的水蒸气,冷凝回流会使浓度迅速下降。 (1)从硝酸和铝反应的还原产物分布图来看,在8~8.5 mo l·L-1时,NO∶NO2=1∶1,最容易被NaOH吸收,对应的方程式为NO+NO2+2NaOH===2NaNO2。对应的反应2的离子方程式是4Al+18H++6NO==4Al3++3NO↑+3NO2↑+9H2O。答案为:8~8.5;4Al+18H++6NO3-=4Al3++3NO↑+3NO2↑+9H2O; (2)A.NaOH溶液,除油污和氧化膜,也要和Al反应,所以应适量,A不正确; B.没有真空,也可在水浴条件下蒸发,既要防止Al(NO3)3的分解,也要防止发生水解,B不正确; C.干燥器隔板下一般放硅胶吸水,打开时,要用力平推玻璃盖,C不正确; D.制取后的Al(NO3)3必须密封保存,防水解,D正确。答案为:D; (3)此反应实际是水和SOCl2反应,从化合价考虑,只能生成SO2和HCl,反应的方程式为Al(NO3)3·9H2O+9SOCl2=Al(NO3)3+9SO2↑+18HCl↑。答案为:Al(NO3)3·9H2O+9SOCl2=Al(NO3)3+9SO2↑+18HCl↑; (4)①通入水蒸气,不仅提高温度还起到搅拌作用;答案为:搅拌; ②由于水蒸气通入和反应,HNO3的浓度不断变化,NO和NO2的物质的量之比不是1∶1,很难被NaOH吸收干净;答案为:由于HNO3在反应过程中浓度不断变化,NO和NO2物质的量之比不一定是1∶1; Al(NO3)3·9H2O晶体吸附HNO3,合适的洗涤剂是冷水,不用有机物,有机物不能除去吸附的HNO3;答案为:冷水; ③从分析冷凝管是多余的方向考虑,通入水蒸气,冷凝回流会使浓度迅速下降,反应速率迅速变小。答案为:通入水蒸气,冷凝回流会使浓度迅速下降,反应速率迅速变小。
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考点分析:
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①下列说法不正确的是________

A ΔH<0;平衡常数:KMKN

B 改用其他催化剂,如果能加快反应速率,可能影响平衡转化率

C 若投料比改为nCO2)∶nH2)=31,可以提高CO2的平衡转化率

D 250 ℃时,催化效率最高,但不是最佳反应温度

250 ℃下,上述反应达平衡时容器体积为V L,则此温度下该反应的平衡常数为________(用含aV的代数式表示)。

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3DE生成C的反应,符合绿色化学,化学方程式为___________

4)下列说法正确的是________

A 石油裂化可以制取D

B 可以用氯化钠溶液洗去ACE中的AE

C DE反应也可以生成C的同分异构体,是E的同系物

D B→A的反应类型,也可以是加成反应

 

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