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1、技能强化专练(十四)化学实验综合探究1某兴趣小组用铝箔制备Al2O3、AlCl36H2O及明矾大晶体，具体流程如下：已知：AlCl36H2O易溶于水、乙醇及乙醚；明矾在水中的溶解度如下表温度/010203040608090溶解度/g3.003.995.908.3911.724.871.0109请回答：(1)步骤中的化学方程式_；步骤中生成Al(OH)3的离子方程式_。(2)步骤，下列操作合理的是_。A坩埚洗净后，无需擦干，即可加入Al(OH)3灼烧B为了得到纯Al2O3，需灼烧至恒重C若用坩埚钳移动灼热的坩埚，需预热坩埚钳D坩埚取下后放在石棉网上冷却待用E为确保称量准确，灼烧后应趁热称重(3)
2、步骤，选出在培养规则明矾大晶体过程中合理的操作并排序_。迅速降至室温用玻璃棒摩擦器壁配制90 的明矾饱和溶液自然冷却至室温选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央配制高于室温1020 的明矾饱和溶液(4)由溶液A制备AlCl36H2O的装置如图通入HCl的作用是抑制AlCl3水解和_。步骤，抽滤时，用玻璃纤维替代滤纸的理由是_；洗涤时，合适的洗涤剂是_。步骤，为得到纯净的AlCl36H2O，宜采用的干燥方式是_。解析：(1)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2；AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(2)Al(OH)3加热失去水生成固体Al2O3，涉及的仪器是坩埚、坩埚钳、三脚架、酒精灯
3、等，此题重点考查的是坩埚和坩埚钳的使用注意事项。坩埚洗净后，需要加热到500 以上干燥后才可以使用，故A错；称量前后的质量不再发生变化说明坩埚内固体只有Al2O3，故B正确；使用坩埚钳移动坩埚时，需预热坩埚钳，故C正确；坩埚取下后不能直接放在实验台上冷却，应放在石棉网上冷却待用，故D正确，加热后的固体应先冷却后再称量，测定结果更准确，且灼烧过Al2O3不吸潮，故不需要趁热称量，故E错。(3)由表格可知，考查影响晶体大小因素，以及明矾晶体制备过程。明矾晶体的溶解度随着温度升高增大，选用低温下明矾饱和溶液，用规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央，加入晶种，促进晶体析出，自然冷却，故选。(4)此装置的目的
4、是制备AlCl36H2O，通入HCl后在冰水浴作用下晶体析出，故HCl作用除了抑制AlCl3水解还有就是促进AlCl36H2O晶体析出；大量HCl溶解使溶液内呈强酸性，会腐蚀滤纸，故采用玻璃纤维代替滤纸；干燥晶体时为了防止失去结晶水，一般用滤纸吸干即可。答案：(1)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(2)BCD(3)(4)降低AlCl3溶解度，使其以AlCl36H2O晶体形式析出强酸性环境会腐蚀滤纸饱和氯化铝溶液用滤纸吸干2无水MgBr2可用作催化剂。实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2，装置如图1，主要步骤如下：图1步骤1三颈瓶中
5、装入10 g镁屑和150 mL无水乙醚；装置B中加入15 mL液溴。步骤2缓慢通入干燥的氮气，直至溴完全导入三颈瓶中。步骤3反应完毕后恢复至常温，过滤，滤液转移至另一干燥的烧瓶中，冷却至0 ，析出晶体，再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。步骤4室温下用苯溶解粗品，冷却至0 ，析出晶体，过滤，洗涤得三乙醚合溴化镁，加热至160 分解得无水MgBr2产品。已知：Mg与Br2反应剧烈放热；MgBr2具有强吸水性。MgBr23C2H5OC2H5MgBr23C2H5OC2H5请回答：(1)仪器A的名称是_。实验中不能用干燥空气代替干燥N2，原因是_。(2)如将装置B改为装置C(图2)，可能会导致的后果是_。图2
6、(3)步骤3中，第一次过滤除去的物质是_。(4)有关步骤4的说法，正确的是_。A可用95%的乙醇代替苯溶解粗品B洗涤晶体可选用0 的苯C加热至160 的主要目的是除去苯D该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴(5)为测定产品的纯度，可用EDTA(简写为Y4)标准溶液滴定，反应的离子方程式：Mg2Y4=MgY2滴定前润洗滴定管的操作方法是_。测定时，先称取0.250 0 g无水MgBr2产品，溶解后，用0.050 0 molL1的EDTA标准溶液滴定至终点，消耗EDTA标准溶液26.50 mL，则测得无水MgBr2产品的纯度是_(以质量分数表示)。解析：(1)仪器A的名称是干燥管。实验中不能用干燥
7、空气代替干燥N2，其原因是空气中含有O2，O2与Mg反应生成的MgO阻碍Mg与液溴反应生成MgBr2。(2)若将装置B改为装置C，随着通入N2量的增加，气体的压强增大，可将锥形瓶中液溴直接快速压入三颈瓶中，Mg与Br2反应剧烈放热，存在安全隐患。(3)步骤1中装入10 g镁屑，且步骤1、2中未产生固体，显然步骤3中第一次过滤除去的物质是剩余的镁屑。(4)A项，MgBr2具有强吸水性，故不能用95%的乙醇代替苯溶解粗品；B项，室温下用苯溶解粗品，冷却至0 析出晶体，故可用0 的苯洗涤晶体；C项，加热至160 的目的是将三乙醚合溴化镁分解得到无水MgBr2产品，并非除去苯；D项，步骤4操作除去乙醚
8、和可能残留的溴，最终目的是得到无水MgBr2产品。(5)滴定前润洗滴定管的操作方法是从滴定管上口注入少量待装液，倾斜着转动滴定管，使液体润湿滴定管内壁，然后从滴定管下部放出，重复操作23次。滴定过程中发生的反应为Mg2Y4=MgY2，滴定过程中消耗0.050 0 molL1的EDTA标准溶液 26.50 mL，则有n(MgBr2)n(Mg2)n(Y4)0.050 0 molL126.50103 L1.325103 mol，那么样品中MgBr2的质量为m(MgBr2)1.325103 mol184 gmol10.243 8 g，故样品中无水 MgBr2 的纯度为0.243 8 g/0.250 0
9、 g100%97.5%。答案：(1)干燥管防止镁屑与氧气反应，生成的MgO阻碍Mg与Br2的反应(2)会将液溴快速压入三颈瓶，反应过快大量放热而存在安全隐患(3)镁屑(4)BD(5)从滴定管上口加入少量待装液，倾斜着转动滴定管，使液体润湿内壁，然后从下部放出，重复23次97.5%3用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO)已成为环境修复研究的热点之一。(1)Fe还原水体中NO的反应原理如图所示。作负极的物质是_。正极的电极反应式是_。(2)将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO的去除率和pH，结果如下：初始pHpH2.5pH4.5NO的去除率接近100%50%24小时pH接近中性接近中性铁的
10、最终物质形态pH4.5时，NO的去除率低。其原因是_。(3)实验发现：在初始pH4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的Fe2可以明显提高NO的去除率。对Fe2的作用提出两种假设：.Fe2直接还原NO；.Fe2破坏FeO(OH)氧化层。做对比实验，结果如图所示。可得到的结论是_。同位素示踪法证实Fe2能与FeO(OH)反应生成Fe3O4。结合该反应的离子方程式，解释加入Fe2提高NO去除率的原因：_。(4)其他条件与(2)相同，经1小时测定NO的去除率和pH，结果如下：初始pHpH2.5pH4.5NO的去除率约10%约3%1小时pH接近中性接近中性与(2)中数据对比，解释(2)中初始pH
11、不同时，NO去除率和铁的最终物质形态不同的原因：_。解析：(1)根据反应原理的图示可知Fe做负极，正极上NO得电子生成NH，结合电荷守恒和元素守恒写出电极反应式为NO8e10H =NH3H2O 。(2)pH越大，Fe3越容易水解生成不导电的FeO(OH)，阻碍电子转移。(3)从图中看出只加入铁粉或只加入Fe2，NO的去除率都不如同时加入铁粉和Fe2，说明Fe2的作用不是还原NO，而是破坏FeO(OH)层生成了Fe3O4。同位素示踪法证实Fe2能与FeO(OH)反应生成Fe3O4。该反应的离子方程式为Fe22FeO(OH)=Fe3O42H，加入Fe2提高去除率的原因是减少了FeO(OH)，增强了导电性。(4)pH较小，则产生Fe2浓度大，利于形成导电的Fe3O4，从而使反应的更完全；pH高，则产生Fe2浓度小，利于形成不导电的Fe(
