纳米氧化铝在陶瓷材料、电子工业、生物医药等方面有广阔的应用前景，它可通过硫酸铝铵晶体热分解...

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

(16分)纳米氧化铝在陶瓷、电子、生物医药等方面有广泛的用途，它可通过硫酸铝铵晶体热分解得到[已知：硫酸铝铵晶体的化学式为Al2(NH4)2(SO4)4·24H2O，相对分子质量为906]．制备硫酸铝铵晶体的实验流程如下：

（1）H2O2氧化FeSO4的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ．

（2）加入氨水的目的是　　　　　　　　　　　　 ，其化学反应方程式为　　　　　　　　　　　　 ．

（3）若要保证产品的纯度，必须检验加入氨水后杂质是否除尽？其实验操作是：用试管取少量滤液，　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，则说明杂质已除净．

（4）上述流程中，“分离”所包含的操作依次为：　　　　　　 、　　　　　　 、过滤、洗涤、干燥；请完成硫酸铝铵晶体高温分解的化学方程式：2Al2(NH4)2(SO4)4·24H2OAl2O3+　　 NH3↑+　　 SO3↑+　　　　 ．

（5）取4.53 g 硫酸铝铵晶体加热分解，最终剩余0.51 g Al2O3固体．加热过程中，固体质量随温度的变化如图所示．请计算确定400℃时（硫酸铵未分解）剩余固体成分的化学式为　　　　　　　　　　　　　 （不必写出计算过程）．

高三化学实验题极难题查看答案及解析

（16分）纳米TiO₂具有独特的光催化性、优异的颜色效应以及紫外线屏蔽等功能，在光催化剂、化妆品、抗紫外线吸收剂、功能陶瓷、气敏传感器件等方面具有广阔的应用前景。工业上用钛铁精矿（FeTiO₃）提炼TiO₂的工艺流程如下：

（1）写出硫酸酸浸溶解钛铁精矿的离子方程式________，酸浸时为了提高浸出率，可以采取的措施为________。

（2）钛铁精矿后冷却、结晶得到的副产物A为________，结晶析出A时，为保持较高的酸度不能加水，其原因可能为　　　　 。

（3）滤液水解时往往需加大量水稀释同时加热，其目的是________。

（4）上述工艺流程中体现绿色化学理念的是________。

（5）工业上将TiO₂和炭粉混合加热氯化生成的TiCl₄，然后在高温下用金属镁还原TiCl₄得到金属钛，写出TiO₂制备Ti的化学方程式：。

高三化学简答题中等难度题查看答案及解析

核磁共振造影增强剂用于疾病的诊断，还可以作为药物载体用于疾病的治疗。中科院化学研究所在肿瘤鉴别诊断用磁共振造影剂研究方面取得重要进展。为磁性纳米晶体材料在生物医学领域的应用提供了更广泛的前景。制备纳米四氧化三铁过程如图：

下列有关叙述不合理的是（　　 ）

A.纳米四氧化三铁具有磁性作为药物载体用于疾病的治疗

B.反应③的化学方程式是：6FeOOH+CO=2Fe3O4+3H2O+CO2

C.在反应②环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解

D.纳米四氧化三铁分散在适当溶剂中，它与溶液分散质直径相当

高三化学单选题中等难度题查看答案及解析

核磁共振造影增强剂用于疾病诊断，还可作为药物载体用于疾病的治疗。为磁性纳米晶体材料在生物医学领域的应用提供了更广泛的前景。制备纳米四氧化三铁过程如下：

下列有关叙述不合理的是：（    ）

A．纳米四氧化三铁具有磁性作为药物载体用于疾病的治疗

B．反应③的化学方程式是：6FeOOH+CO=2Fe₃O₄+3H₂O+CO₂

C．纳米四氧化三铁分散在适当溶剂中，它与溶液分散质直径相当

D．在反应②环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解

高三化学选择题中等难度题查看答案及解析

（12分）纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一，常用作记录材料，磁流体材料，催化剂，电子材料等。其在生物技术领域和医学领域也有很好的应用前景。共沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法，其流程如图示：

请回答下列问题：（1）实验室保存溶液A时，需加入。

（2）为了得到较纯的纳米Fe₃O₄，FeSO₄·7H₂O 和 FeCl₃·6H₂O的物质的量之比最好应为，在此条件下，检验铁元素是否沉淀完全的实验操作是。

（3）写出制备纳米Fe₃O₄的离子反应方程式。

（4）共沉淀法的主要不足是：①得到的Fe₃O₄纳米粒子间存在团聚现象

②。

（5）磁流体是电子材料的新秀，它既具有固体的磁性，又具有液体的流动性，下列关于纳米Fe₃O₄磁硫体的说法中不正确的是：。

A、纳米Fe₃O₄磁硫体分散系属于溶液。

B、纳米Fe₃O₄磁硫体可以通过渗析法得到提纯。

C、当一束可见光通过该磁硫体时会出现光亮的通路。

D、纳米Fe₃O₄磁硫体比较稳定。

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作为工业生产的催化剂和制备纳米MgO的材料，草酸镁(MgC2O4·2H2O)有着广阔的应用和发展前景。回答下列问题：

（1）MgC2O4·2H2O的制备

已知氯化镁、草酸铵、草酸镁在水中的溶解度如下表:

实验方法:（i）加热煮沸蒸馏水，取300mL冷却至70℃,加140g MgCl2·6H2O，此制MgCl2溶液；

（ii）按照图示装置装好药品，连接好装置；

（iii）在磁力加热搅拌的情况下，缓缓滴入饱和(NH4)2C2O4溶液，并水浴加热，直至不再产生白色沉淀为止；

（iv）分离沉淀、洗涤，得MgC2O4·2H2O晶体。

①装置中仪器甲的名称是_____,其冷水进水口为_____填“a”或“b”)。

②仪器乙中c部位的作用是____________________。

③检验产品洗涤干净的方法是________________。

（2）MgC2O4·2H2O分解产物的探究

利用下图所示装置探究MgC2O4·2H2O分解产物CO、CO2 等的性质。

①A中发生反应的化学方程式为______________________。

②装置B中盛装的药品是_____，装置C的作用是______，装置D中的试剂是______，装置G中的现象是____________________。

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纳米Fe3O4在磁流体、催化剂、医学等领域具有广阔的应用前景。氧化共沉淀制备纳米Fe3O4的方法如下：

Ⅰ.Fe2+的氧化：将FeSO4溶液用NaOH溶液调节pH至a，再加入H2O2溶液，立即得到FeO(OH)红棕色悬浊液。

(1)①若用NaOH溶液调节pH过高会产生灰白色沉淀，该反应的离子方程式是___。

②上述反应完成后，测得a值与FeO(OH)产率及其生成后溶液pH的关系，结果如下：

用离子方程式解释FeO(OH)生成后溶液pH下降的原因：___。

(2)经检验：当a=7时，产物中存在大量Fe2O3。对Fe2O3的产生提出两种假设：

i.反应过程中溶液酸性增强，导致FeO(OH)向Fe2O3的转化；

ii.溶液中存在少量Fe2+，导致FeO(OH)向Fe2O3的转化。

①分析，假设i不成立的实验依据是___。

②其他条件相同时，向FeO(OH)浊液中加入不同浓度Fe2+，30 min后测定物质的组成，结果如表：

以上结果表明：___。

(3)a=7和a=9时，FeO(OH)产率差异很大的原因是___。

Ⅱ.Fe2+和Fe3+共沉淀：向FeO(OH)红棕色悬浊液中同时加入FeSO4溶波和NaOH浓溶液进行共沉淀，再将此混合液加热回流、冷却、过滤、洗涤、干燥，得到纳米Fe3O4。

(4)共沉淀时的反应条件对产物纯度和产率的影响极大。

①共沉淀pH过高时，会导致FeSO4溶液被快速氧化；共沉淀pH过低时，得到的纳米Fe3O4中会混有的物质是___。

②已知N=，其他条件一定时，测得纳米Fe3O4的产率随N的变化曲线如图所示：

经理论分析，N=2共沉淀时纳米Fe3O4产率应最高，事实并非如此的可能原因是___。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

纳米Fe3O4在磁流体、催化剂、医学等领域具有广阔的应用前景。氧化共沉淀制备纳米Fe3O4的方法如下：

I．Fe2+的氧化：将FeSO4溶液用NaOH溶液调节pH至a，再加入H2O2溶液，立即得到 FeO( OH)红棕色悬浊液。

（1）①若用NaOH溶液调节pH过高会产生灰白色沉淀，该反应的离子方程式是 _____________。

②上述反应完成后，测得a值与FeO(OH)产率及其生成后溶液pH的关系，结果如下：

用离子方程式解释FeO( OH)生成后溶液pH下降的原因：____。

（2）经检验：当a=7时，产物中存在大量Fe2O3。对Fe2 O3的产生提出两种假设：

i．反应过程中溶液酸性增强，导致FeO( OH)向Fe2 O3的转化；

ii．溶液中存在少量Fe2+，导致FeO( OH)向Fe2O3的转化。

①经分析，假设i不成立的实验依据是____。

②其他条件相同时，向FeO( OH)浊液中加入不同浓度Fe2+，30 min后测定物质的组成，结果如下：

以上结果表明：____。

③ a=7和a =9时，FeO( OH)产率差异很大的原因是____。

Ⅱ．Fe2+和Fe3+共沉淀：向FeO( OH)红棕色悬浊液中同时加入FeSO4溶液和NaOH浓溶液进行共沉淀，再将此混合液加热回流、冷却、过滤、洗涤、干燥，得到纳米Fe3O4。

（3）共沉淀时的反应条件对产物纯度和产率的影响极大。

①共沉淀pH过高时，会导致FeSO4溶液被快速氧化；共沉淀pH过低时，得到的纳米Fe3O4中会混有的物质是____。

②已知N=n[FeO(OH)]/n(Fe2+)，其他条件一定时，测得纳米Fe3O4的产率随N的变化曲线如下图所示：

经理论分析，N=2共沉淀时纳米Fe3O4产率应最高，事实并非如此的可能原因是_________。

高三化学实验题困难题查看答案及解析

氧化钴（Co2O3）粉体材料在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。某铜钴矿石主要含有CoO(OH) 、CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2，其中还含有一定量的Fe2O3、MgO和CaO等。由该矿石制备Co2O3的部分工艺过程如下：

Ⅰ．将粉碎的矿石用过量的稀H2SO4和Na2SO3溶液浸泡。

Ⅱ．浸出液除去含铜的化合物后，向溶液中先加入NaClO3溶液，再加入一定浓度的Na2CO3溶液，过滤，分离除去沉淀a [主要成分是Na2Fe6(SO4)4(OH)12]。　　　　　　　　　　　　　　

Ⅲ．向上述滤液中加入足量NaF溶液，过滤，分离除去沉淀b。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

Ⅳ．Ⅲ中滤液加入浓Na2CO3溶液，获得CoCO3沉淀。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

V．将CoCO3溶解在盐酸中，再加入(NH4)2C2O4溶液，产生 CoC2O4·2H2O沉淀。分离出沉淀，将其在400 ℃～600 ℃煅烧，即得到Co2O3。

请回答：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（1）Ⅰ中，稀硫酸溶解CoCO3的化学方程式是________，加入Na2SO3溶液的主要作用是________。

（2）根据图1、图2分析：

①矿石粉末浸泡的适宜条件应是________。

②图2中铜、钴浸出率下降的可能原因是________。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（3）Ⅱ中，浸出液中的金属离子与NaClO3反应的离子方程式：ClO3− +　　　　 + 　　　　 == Cl− + 　　　　 + __________　 ，________________

（4）Ⅱ中，检验铁元素完全除去的试剂是________，实验现象是________。

（5）Ⅱ、Ⅳ中，加入Na2CO3 的作用分别是________、________。

（6）Ⅲ中，沉淀b的成分是MgF2 、________（填化学式）。

（7）Ⅴ中，分离出纯净的CoC2O4·2H2O的操作是________。

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