28．实验室制取硝基苯的装置如图所示． （1）导管a的作用 导气兼冷凝回流 ．
（2）b是温度计，为了控制反应温度在55～60℃，图示的加热方法是 水浴加热 ． （3）反应的化学方程式为
．
【考点】制备实验方案的设计；实验装置综合． 【专题】制备实验综合．
【分析】由图可知，烧杯中水为水浴加热，在试管中浓硫酸、浓硝酸、苯发生硝化反应生成硝基苯，导管起冷凝回流作用，提高反应物利用率，以此来解答．
【解答】解：（1）导管a的作用为导气兼冷凝回流，故答案为：导气兼冷凝回流；
（2）b是温度计，为了控制反应温度在55～60℃，图示的加热方法是水浴加热，故答案为：水浴加热；
，故答案为：
．
（3）反应的化学方程式为
【点评】本题考查硝基苯的制备实验，为高考常见题型，把握实验装置的作用及制备原理为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．
29．将一定质量的镁铝合金投入200mL一定浓度的盐酸中，合金完全溶解．向所得溶液中滴加浓度为5molL
﹣1
的NaOH溶液，生成的沉淀跟加入NaOH溶液体积的关系如图．
（1）合金中镁和铝的质量比 16：9 ．
（2）所用盐酸的物质的量浓度 2mol/L ．
【考点】有关混合物反应的计算；离子方程式的有关计算． 【专题】图像图表题；守恒法；离子反应专题．
31页
【分析】（1）由图可知，从加入10mL氢氧化钠溶液开始产生沉淀，加入氢氧化钠溶液为80mL时，沉淀量最大，此时为Mg（OH）2和Al（OH）3，该阶段消耗氢氧化钠70mL，由氢氧根守恒可知3n[Al（OH）
3]+2n[Mg（OH）2]=n（NaOH）=（0.08L﹣0.01L）×5mol/L=0.35mol．从加入氢氧化钠溶液
80mL～90mL
溶解氢氧化铝，该阶段发生反应Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，所以n[Al（OH）3]=（0.09L﹣0.08L）×5mol/L=0.05mol，代入上式计算n[Mg（OH）2]，由元素守恒可知n（Mg）=n[Mg（OH）2]，再利用m=nM计算Mg的质量．
（2）加入氢氧化钠溶液为80mL时，沉淀量最大，此时为Mg（OH）2和Al（OH）3，溶液为氯化钠溶液，根据钠元素守恒此时溶液中n（NaCl）=n（NaOH），据此计算出n（HCl），再利用c=计算盐酸的物质的量浓度．
【解答】解：（1）由图可知，从加入10mL氢氧化钠溶液开始产生沉淀，加入氢氧化钠溶液为80mL时，沉淀量最大，此时为Mg（OH）（OH）该阶段消耗氢氧化钠70mL，由氢氧根守恒可知3n[Al（OH）2和Al3，
3]+2n[Mg（OH）2]=n（NaOH）=（0.08L﹣0.01L）×5mol/L=0.35mol．从加入氢氧化钠溶液
80mL～90mL
溶解氢氧化铝，该阶段发生反应Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，所以n[Al（OH）3]=（0.09L﹣0.08L）×5mol/L=0.05mol，故3×0.05mol+2n[Mg（OH）2]=0.35mol，解得n[Mg（OH）2]=0.1mol，由元素守恒可知n（Mg）=n[Mg（OH）2]=0.1mol，所以Mg的质量为：0.1mol×24g/mol=2.4g，铝的质量为：27g/mol×0.05mol=1.35g，
所以合金中镁和铝的质量比为：2.4g：1.35g=16：9， 故答案为：16：9；
②加入氢氧化钠溶液为80mL时，沉淀量最大，此时为Mg（OH）2和Al（OH）3，溶液为氯化钠溶液，=n=0.08L×5mol/L=0.4mol，=0.4mol，根据钠元素守恒此时溶液中n（NaCl）（NaOH）根据氯元素守恒n（HCl）故盐酸的物质的量浓度为：故答案为：2mol/L．
=2mol/L，
【点评】本题考查镁铝化合物性质、混合物的计算，以图象题的形式考查，题目难度中等，分析图象各阶段的发生的反应是解题关键，再利用守恒计算，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力． 【加试题】
30．镁和铝单质及化合物在生产生活中的应用十分广泛．
（1）“真空碳热还原﹣氯化法”是一种新型的由铝土矿制备金属铝的方法． 已知：Al2O3（s）+3C（s）═2Al（l）+3CO（g）△H=a kJmol﹣1
Al2O3（s）+AlCl3（g）+3C（s）═3AlCl（g）+3CO（g）△H=b kJmol﹣1
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3AlCl（g）═2Al（l）+AlCl3（g）△H=c kJmol﹣1 ①用代数式表示a、b、c之间的关系：a= a=b+c ．
②Al4C3是反应过程中的中间产物，Al4C3与水发生反应的化学方程式为 Al4C3+12H2O=4Al（OH）3+3CH4↑， ．
③传统单质铝的冶炼一般先用碱液处理铝土矿或用苏打焙烧铝土矿，使难溶的氧化铝变为可溶性偏铝酸盐，用苏打焙烧铝土矿的化学方程式为 Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑ ．
（2）CH3MgCl是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价为+2价，该化合物发生水解反应的化学方程式为 2CH3MgCl+2H2O=Mg（OH）2↓+MgCl2+2CH4↑ ．
NaOH溶液为电解液组成的新型电池，（3）以Al和NiO（OH）为电极，放电时NiO（OH）转化为Ni（OH）
2，该电池负极的电极反应式为 Al+4OH﹣﹣4e﹣=AlO2﹣+2H2O ．
【考点】反应热和焓变；离子方程式的书写；电极反应和电池反应方程式． 【专题】化学反应中的能量变化；电化学专题．
【分析】（1）①Al2O3（s）+3C（s）═2Al（l）+3CO（g）△H=a kJmol﹣1 ②Al2O3（s）+AlCl3（g）+3C（s）═3AlCl（g）+3CO（g）△H=b kJmol﹣1 ③3AlCl（g）═2Al（l）+AlCl3（g）△H=c kJmol﹣1
由盖斯定律①﹣②可得：3AlCl（g）═2Al（l）+AlCl3（g）△H=c kJmol﹣1，由此分析解答； ②Al4C3与水反应生成氢氧化铝和甲烷，方程式为：Al4C3+12H2O=4 Al（OH）3+3CH4↑； ③用苏打焙烧铝土矿，类似于二氧化硅和碳酸钠反应，生成偏铝酸钠和二氧化碳； （2）CH3MgCl水解生成氢氧化镁、氯化镁和甲烷；
（3）负极性氧化反应，且电解质呈碱性，生成偏铝酸根离子，所以电极反应式为：Al+4OH﹣﹣4e﹣=AlO2
﹣
+2H2O．
【解答】解：（1）①Al2O3（s）+3C（s）═2Al（l）+3CO（g）△H=a kJmol﹣1 ②Al2O3（s）+AlCl3（g）+3C（s）═3AlCl（g）+3CO（g）△H=b kJmol﹣1 ③3AlCl（g）═2Al（l）+AlCl3（g）△H=c kJmol﹣1
由盖斯定律①﹣②可得：3AlCl（g）═2Al（l）+AlCl3（g）△H=c kJmol﹣1，所以c=a﹣b，则a=b+c，故答案为：a=b+c；
②Al4C3与水反应生成氢氧化铝和甲烷，方程式为：Al4C3+12H2O=4 Al（OH）3+3CH4↑，故答案为：Al4C3+12H2O=4 Al（OH）3+3CH4↑；
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③③用苏打焙烧铝土矿，类似于二氧化硅和碳酸钠反应，生成偏铝酸钠和二氧化碳，所以化学方程式为：Al2O3+Na2CO3
2 NaAlO2+CO2↑，故答案为：Al2O3+Na2CO3
2 NaAlO2+CO2↑；
（2）CH3MgCl水解生成氢氧化镁、氯化镁和甲烷，水解方程式为：2CH3MgCl+2H2O=Mg（OH）
2↓+MgCl2+2CH4↑，故答案为：2CH3MgCl+2H2O=Mg（OH）2↓+MgCl2+2CH4↑；
（3）负极性氧化反应，且电解质呈碱性，生成偏铝酸根离子，所以电极反应式为：Al+4OH﹣﹣4e﹣=AlO2
﹣
+2H2O，故答案为：Al+4OH﹣﹣4e﹣=AlO2﹣+2H2O．
【点评】本题考查盐的水解反应、反应热的有关计算和电化学的相关知识点，学生要学会盖斯定律的准确应用，比较容易．
31．三氯化铁是合成草酸铁的重要原料．利用工业FeCl3制取纯净的草酸铁晶体[Fe2（C2O4）35H2O]的实验流程如图1所示：
①为抑制FeCl3水解，溶液X为 （浓）盐酸 ．
②上述流程中FeCl3能被异丙醚萃取，其原因是 FeCl3在异丙醚中的溶解度大于其在水中的溶解度 ；检验萃取、分液后所得水层中是否含有Fe3+的方法是 取少量溶液，向其中滴加少量KSCN溶液，若溶液变红，则含有Fe3+ ．
③所得Fe2（C2O4）35H2O需用冰水洗涤，其目的是 除去杂质、减少草酸铁晶体的溶解损耗 ．
④为测定所得草酸铁晶体的纯度，实验室称取a g样品，加硫酸酸化，用KMnO4标准溶液滴定生成的H2C2O4，KMnO4标准溶液应置于图2所示仪器 甲 （填“甲”或“乙”）中．下列情况会造成实验测得Fe2（C2O4）35H2O含量偏低的是 c ．
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a．盛放KMnO4的滴定管水洗后未用标准液润洗 b．滴定管滴定前尖嘴部分有气泡，滴定后消失 c．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数．
【考点】制备实验方案的设计． 【专题】制备实验综合．
【分析】利用工业FeCl3制取纯净的草酸铁晶体[Fe2（C2O4）35H2O]的实验流程：工业FeCl3用盐酸溶解，抑制铁离子的水解，FeCl3在异丙醚中的溶解度大于其在水中的溶解度，用异丙醚萃取FeCl3，继续向分液漏斗中加入适量异丙醚，充分振荡、静止，弃去水溶液，异丙醚溶液中加入草酸（H2C2O4）溶液，充分反应后分液，弃去醚层，水溶液通过蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥，得到草酸铁晶体[Fe2（C2O4）35H2O]．
①酸化FeCl3用盐酸酸化，不引入杂质；
②萃取是利用溶质在不同溶剂中的溶解度差异分离提取物质的一种方法，能萃取说明FeCl3在异丙醚中的溶解度大于其在水中的溶解度；检验Fe3+用KSCN溶液效果最好；
③洗涤是除去沉淀表面杂质，冰水是减少沉淀溶解损失；故答案为：除去杂质、减少草酸铁晶体的溶解损耗；
④KMnO4标准溶液具有强氧化性，应置于酸式滴定管中；根据高锰酸钾的量计算草酸的含量， a．没有润洗导致高锰酸钾浓度低消耗体积多； b．读数高锰酸钾体积多； c．读数体积偏小，结果偏低．
【解答】解：①Fe3+易水解，水解生成H+，水解的离子方程式为Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，酸化FeCl3用盐酸酸化，不引入杂质，且抑制铁离子的水解， 故答案为：（浓）盐酸；
②萃取是利用溶质在不同溶剂中的溶解度差异分离提取物质的一种方法，能萃取说明FeCl3在异丙醚中的溶解度大于其在水中的溶解度；检验Fe3+用KSCN溶液效果最好；
故答案为：FeCl3在异丙醚中的溶解度大于其在水中的溶解度；取少量溶液，向其中滴加少量KSCN溶液，若溶液变红，则含有Fe3+；
③洗涤是除去沉淀表面杂质，冰水是减少沉淀溶解损失， 故答案为：除去杂质、减少草酸铁晶体的溶解损耗；
④KMnO4标准溶液具有强氧化性，能氧化碱式滴定管中的橡胶，应置于酸式滴定管中； a．没有润洗导致高锰酸钾浓度低消耗体积多，偏高；
b．滴定管滴定前尖嘴部分有气泡，滴定后消失，读数高锰酸钾体积多，偏高； c．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，读数体积偏小，结果偏低，正确； 故答案为：甲；c．
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