氯化钠是生活必需品,也是重要的化工原料。提纯含少量泥沙的粗盐,一般经过以下操作流程:
回答下列问题:
(1)操作①的名称为___________ ,其所需玻璃仪器为___________ 。
(2)蒸发时要用玻璃棒不断搅拌,这是为了防止___________ ,当蒸发皿中有较多固体出现时,应___________ ,用余热使水分蒸干。
(3)小明查阅相关资料得知:粗盐中除含泥沙等不溶性杂质外,还含有少量的、、等可溶性杂质。为了得到较纯净的氯化钠,小明将上述流程图中滤液1做了如下处理:
提供的试剂:溶液、溶液、NaOH溶液、KOH溶液、和NaCl溶液。
①从提供的试剂中选择,a所代表的试剂是___________、___________、___________(按正确的顺序填)。___________
②在“滤液2”中加盐酸的作用是___________ 、___________ (用化学方程式表示)。
③实验结束后称量获得的NaCl,最终得到NaCl产率___________ (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
回答下列问题:
(1)操作①的名称为
(2)蒸发时要用玻璃棒不断搅拌,这是为了防止
(3)小明查阅相关资料得知:粗盐中除含泥沙等不溶性杂质外,还含有少量的、、等可溶性杂质。为了得到较纯净的氯化钠,小明将上述流程图中滤液1做了如下处理:
提供的试剂:溶液、溶液、NaOH溶液、KOH溶液、和NaCl溶液。
①从提供的试剂中选择,a所代表的试剂是___________、___________、___________(按正确的顺序填)。
②在“滤液2”中加盐酸的作用是
③实验结束后称量获得的NaCl,最终得到NaCl产率
更新时间:2021-09-12 15:48:25
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解答题-工业流程题
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【推荐1】钴的化合物用途广泛。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等)制取CoCl2·6H2O粗品的工艺流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下表:
③CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110℃~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。
请回答下列问题:
(1)写出“浸出”时Co2O3发生反应的离子方程式:_____________________________ 。
(2)加入NaClO3的作用是______________________________ 。
(3)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如下图所示。向“滤液II”中加入萃取剂的主要目的是___________________ ,使用萃取剂时最适宜的pH是_____ (填字母序号)。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C5.0~5.5 D.9.5~9.8
(4)“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知某温度下,Ksp(MgF2)=7.35×10-11 , Ksp(CaF2)=1.05×10-10 。 当加入过量NaF后,所得滤液c (Mg2+)/c (Ca2+)=________ 。
(5)制得的CoCl2·6H2O粗品经进一步提纯得到CoCl2·6H2O晶体,在烘干晶体时需采用减压烘干,其原因是___________________________________________ 。
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
③CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110℃~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。
请回答下列问题:
(1)写出“浸出”时Co2O3发生反应的离子方程式:
(2)加入NaClO3的作用是
(3)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如下图所示。向“滤液II”中加入萃取剂的主要目的是
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C5.0~5.5 D.9.5~9.8
(4)“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知某温度下,Ksp(MgF2)=7.35×10-11 , Ksp(CaF2)=1.05×10-10 。 当加入过量NaF后,所得滤液c (Mg2+)/c (Ca2+)=
(5)制得的CoCl2·6H2O粗品经进一步提纯得到CoCl2·6H2O晶体,在烘干晶体时需采用减压烘干,其原因是
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐2】水合碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O],又称轻质碳酸镁。常利用菱镁矿(质量含量为碳酸镁90%,碳酸钙10%)碳化法制取:
(1)根据下列表格数据,选择消化反应的最佳温度__________ ;理由是___________________________ 。
(2)碳化反应可生成Mg(HCO3)2,生成Mg(HCO3)2的化学方程式为____________ 。
(3)流程图中__________ 和__________ 可以为碳化反应提供二氧化碳源。
(4)有工艺设计利用卤水碳化法制取轻质碳酸镁:
①卤水中含有Fe2+和Mn2+,当其浓度小于1×10-5mol·L-1时,可以认为完全除去。常温时当调节溶液PH 为9.5时,此时Mn2+小于__________ mol·L-1,不会沉淀出来。
②如果把Fe2+转化为Fe3+,从环境角度选择最合适的氧化剂为__________ 。
A.Ca(ClO)2 B.Cl2
C.H2O2 D.HNO3
③下列方案中,较好的为_________ ,理由是_____________________ 。
(1)根据下列表格数据,选择消化反应的最佳温度
消化温度/℃ | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
转化率/% | 50.3 | 58.2 | 85.1 | 85.2 | 90.7 | 91.2 | 91.5 |
(2)碳化反应可生成Mg(HCO3)2,生成Mg(HCO3)2的化学方程式为
(3)流程图中
(4)有工艺设计利用卤水碳化法制取轻质碳酸镁:
①卤水中含有Fe2+和Mn2+,当其浓度小于1×10-5mol·L-1时,可以认为完全除去。常温时当调节溶液PH 为9.5时,此时Mn2+小于
物质 | Mg(OH)2 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 |
Ksp | 10-11 | 10-39 | 10-17 | 10-14 |
②如果把Fe2+转化为Fe3+,从环境角度选择最合适的氧化剂为
A.Ca(ClO)2 B.Cl2
C.H2O2 D.HNO3
③下列方案中,较好的为
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解答题-无机推断题
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【推荐3】现有含有少量NaCl、Na2SO4、Na2CO3等杂质的NaNO3溶液,选择适当地试剂除去杂质,得到纯净的NaNO3固体,实验流程如图所示。
(1)沉淀A的主要成分是_______ 、________ (填化学式)。
(2)②中相关的离子方程式为________ ;③中加入过量的Na2CO3溶液的目的是_______ 。
(3)溶液3经过处理可以得到NaNO3固体,溶液3中肯定含有的杂质是_______ ,为了除去杂质,可向溶液3中加入适量的_______ 溶液。
(1)沉淀A的主要成分是
(2)②中相关的离子方程式为
(3)溶液3经过处理可以得到NaNO3固体,溶液3中肯定含有的杂质是
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】Ⅰ.实验室用NaOH、单质碘和水合肼()为原料制备碘化钠。已知:水合肼具有还原性。回答下列问题:
(1)水合肼的制备反应原理:
①制取次氯酸钠和氢氧化钠混合液的连接顺序为_______ (按气流方向,用小写字母表示)。
A.B. C. D.
②制备水合肼时,应将_______ 滴到_______ 中(填“NaClO溶液”或“尿素溶液”),且滴加速度不能过快。
(2)碘化钠的制备是采用水合肼还原法制取,其制备流程如图所示:
在“还原”过程中,主要消耗反应过程中生成的副产物,该过程的离子方程式为_______ 。工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠,但水合肼还原法制得的产品纯度更高,其原因是_______ 。
Ⅱ.某化学小组模拟“侯氏制碱法”,以NaCl、、和水等为原料以及如图所示装置制取,然后再将制成。
(3)装置丙中冷水的作用是_______ ;
Ⅲ.取等物质的量浓度的NaOH溶液A和B两份,每份10mL,分别向A、B中通入不等量的,再继续向两溶液中逐滴加入的盐酸,标准状况下产生的气体体积与所加的盐酸体积之间的关系如图所示,请回答:
(4)①A曲线表明原NaOH溶液中通入后,所得溶液中溶质的成分是_______ 。
②B曲线表明原NaOH溶液中通入后,所得溶液加盐酸后产生气体体积(标准状况)的最大值为_______ mL。
(1)水合肼的制备反应原理:
①制取次氯酸钠和氢氧化钠混合液的连接顺序为
A.B. C. D.
②制备水合肼时,应将
(2)碘化钠的制备是采用水合肼还原法制取,其制备流程如图所示:
在“还原”过程中,主要消耗反应过程中生成的副产物,该过程的离子方程式为
Ⅱ.某化学小组模拟“侯氏制碱法”,以NaCl、、和水等为原料以及如图所示装置制取,然后再将制成。
(3)装置丙中冷水的作用是
Ⅲ.取等物质的量浓度的NaOH溶液A和B两份,每份10mL,分别向A、B中通入不等量的,再继续向两溶液中逐滴加入的盐酸,标准状况下产生的气体体积与所加的盐酸体积之间的关系如图所示,请回答:
(4)①A曲线表明原NaOH溶液中通入后,所得溶液中溶质的成分是
②B曲线表明原NaOH溶液中通入后,所得溶液加盐酸后产生气体体积(标准状况)的最大值为
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解答题-实验探究题
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【推荐2】某纯碱样品中含有少量NaCl杂质,现用如图所示装置来测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数。
实验步骤如下:
①按图连接装置,并检查气密性;
②准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为80.20 g;
③准确称得20.00 g纯碱样品放入容器b中;
④打开分液漏斗a的旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止;
⑤打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入一定量空气;
⑥然后称得干燥管D的总质量为84.36 g;
⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到干燥管D的质量不变,为85.18 g。
试回答:
(1)装置B中发生反应的离子方程式______________________________ 。
(2)装置A中试剂X应选用足量的________ ,装置A的作用________________ .
A.Ba(OH)2溶液B.NaOH溶液C.饱和NaCl溶液 D.浓H2SO4
(3)装置C的作用:__________________________________ 。
(4)若将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,则会导致测定结果________ (填“偏大”“偏小”或“不变”,下同);若没有操作⑤⑦,则会导致测定结果__________ ;若去掉装置E,则会导致测定结果__________ .
(5)根据实验中测得的有关数据,计算出纯碱样品Na2CO3的质量分数为________ 。
实验步骤如下:
①按图连接装置,并检查气密性;
②准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为80.20 g;
③准确称得20.00 g纯碱样品放入容器b中;
④打开分液漏斗a的旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止;
⑤打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入一定量空气;
⑥然后称得干燥管D的总质量为84.36 g;
⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到干燥管D的质量不变,为85.18 g。
试回答:
(1)装置B中发生反应的离子方程式
(2)装置A中试剂X应选用足量的
A.Ba(OH)2溶液B.NaOH溶液C.饱和NaCl溶液 D.浓H2SO4
(3)装置C的作用:
(4)若将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,则会导致测定结果
(5)根据实验中测得的有关数据,计算出纯碱样品Na2CO3的质量分数为
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解答题-实验探究题
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【推荐3】碳酸钙(CaCO3)是地球上常见物质之一,是石灰石等的主要成分,用途甚广。
Ⅰ.牙膏主要由摩擦剂和一些可溶于水的物质组成。某牙膏摩擦剂的成分仅为CaCO3和SiO2,为测定该牙膏中CaCO3的含量,某化学兴趣小组设计如下实验。
①配制1mol∙L-1稀盐酸和1mol∙L-1NaOH溶液。
②称取6.0g该牙膏,溶于水并稀释至30mL,过滤。
③用1mol∙L-1NaOH溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗氢氧化钠溶液的体积。
④对反应后的混合物进行过滤。
⑤将滤渣加入60mL1mol∙L-1稀盐酸中,充分反应。
已知:SiO2不溶于水也不溶于稀盐酸。
(1)正确的实验操作顺序为①_______ (填标号)。
(2)③中发生反应的离子方程式为_______ ;④中过滤所得的滤渣中含有的_______ (填化学式)为该牙膏中摩擦剂的成分之一,该物质属于_______ (填“酸”、“碱”、“盐”、“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)。
(3)该实验需称量4次6.0g牙膏进行4次测定,若实验室现有250mL、500mL、1L等几种规格的容量瓶,在本实验中溶液均只配制一次的情况下,应选规格为_______ 的容量瓶配制NaOH溶液。
(4)某同学共称量了4次6.0g该牙膏进行了4次测定,所消耗NaOH溶液的体积记录如下。
则测得该牙膏中碳酸钙的质量分数约为_______ (保留三位有效数字)%。
Ⅱ.石灰石主要成分为碳酸钙(杂质不溶于酸),甲同学设计了如下实验方案制备并提纯碳酸钙。
(5)熟石灰与Na2CO3溶液反应的化学方程式为:_______ 。
(6)参照图1,另设计实验提纯碳酸钙(如图2)。_______ 。(提供试剂:稀盐酸和Na2CO3溶液)
Ⅰ.牙膏主要由摩擦剂和一些可溶于水的物质组成。某牙膏摩擦剂的成分仅为CaCO3和SiO2,为测定该牙膏中CaCO3的含量,某化学兴趣小组设计如下实验。
①配制1mol∙L-1稀盐酸和1mol∙L-1NaOH溶液。
②称取6.0g该牙膏,溶于水并稀释至30mL,过滤。
③用1mol∙L-1NaOH溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗氢氧化钠溶液的体积。
④对反应后的混合物进行过滤。
⑤将滤渣加入60mL1mol∙L-1稀盐酸中,充分反应。
已知:SiO2不溶于水也不溶于稀盐酸。
(1)正确的实验操作顺序为①
(2)③中发生反应的离子方程式为
(3)该实验需称量4次6.0g牙膏进行4次测定,若实验室现有250mL、500mL、1L等几种规格的容量瓶,在本实验中溶液均只配制一次的情况下,应选规格为
(4)某同学共称量了4次6.0g该牙膏进行了4次测定,所消耗NaOH溶液的体积记录如下。
实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
10.1 | 9.9 | 10.2 | 9.8 |
Ⅱ.石灰石主要成分为碳酸钙(杂质不溶于酸),甲同学设计了如下实验方案制备并提纯碳酸钙。
(5)熟石灰与Na2CO3溶液反应的化学方程式为:
(6)参照图1,另设计实验提纯碳酸钙(如图2)。
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解题方法
【推荐1】用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备MnCO3 的工艺流程如下:
已知:①MnO2是一种两性氧化物,“反应”步骤中MnO2转化为MnO;
②该实验条件下,pH≥7.5时会生成Mn(OH)2;
③25℃时相关物质的Ksp见下表:
注:当溶液中离子浓度≤1.0×10-5mol·L-1,即认为该离子沉淀完全。
(1)“反应”步骤中:保持BaS投料量不变,随MnO2投料量增大,硫磺的量达到最大值后无明显变化,而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小,减小的原因是_______ 。
(2)“酸解”步骤中:主要反应的化学方程式为_______ 。
(3)“除杂”步骤中:加入H2O2的目的是_______ ;为了除去杂质金属离子,应控制pH的最小理论值为_______ 。
(4)利用“除杂”步骤所得的MnSO4溶液以及由氨水与NH4HCO3组成的混合溶液可以制备较纯的MnCO3,涉及到的反应的离子方程式为_______ ,制得较纯MnCO3的具体操作为_______ 。
已知:①MnO2是一种两性氧化物,“反应”步骤中MnO2转化为MnO;
②该实验条件下,pH≥7.5时会生成Mn(OH)2;
③25℃时相关物质的Ksp见下表:
物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
Ksp | 1.0×10-16 | 1.0×10-38 | 1.0×10-32 | 1.0×10-13 |
(1)“反应”步骤中:保持BaS投料量不变,随MnO2投料量增大,硫磺的量达到最大值后无明显变化,而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小,减小的原因是
(2)“酸解”步骤中:主要反应的化学方程式为
(3)“除杂”步骤中:加入H2O2的目的是
(4)利用“除杂”步骤所得的MnSO4溶液以及由氨水与NH4HCO3组成的混合溶液可以制备较纯的MnCO3,涉及到的反应的离子方程式为
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解题方法
【推荐2】锰及其化合物在工业生产中有着重要的用途,以软锰矿(主要含MnO2及少量Fe、Al、Si等的氧化物)为原料制备Mn3O4的流程如图所示:
回答下列问题:
(1)能提高“联合浸锰”反应速率的措施有_______ (填标号)。
A.将软锰矿粉碎
B.延长浸锰的时间
C.适当升高浸锰的温度
(2)“滤渣Ⅰ”的主要成分是_______ 、_______ 。
(3)“联合浸锰”充分反应后得到含MnSO4的浸液,该反应的离子方程式为_______ 。
(4)“除铁铝”时,需将Fe2+氧化为 Fe3+,最适宜的氧化剂为_______(填标号)。
(5)“沉锰”时不宜在较高温度下进行的原因是 _______ 。
(6)“焙烧氧化”会生成中间产物MnO2,则MnCO3生成MnO2的化学方程式为_______ 。
回答下列问题:
(1)能提高“联合浸锰”反应速率的措施有
A.将软锰矿粉碎
B.延长浸锰的时间
C.适当升高浸锰的温度
(2)“滤渣Ⅰ”的主要成分是
(3)“联合浸锰”充分反应后得到含MnSO4的浸液,该反应的离子方程式为
(4)“除铁铝”时,需将Fe2+氧化为 Fe3+,最适宜的氧化剂为_______(填标号)。
A.H2O2 | B.HNO3 | C.Cl2 | D.KMnO4 |
(6)“焙烧氧化”会生成中间产物MnO2,则MnCO3生成MnO2的化学方程式为
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【推荐3】废旧干电池拆解后的碳包滤渣(含等),既可制取高纯又可消除废弃物对环境的污染。实验流程如下:
已知:25℃时,各物质的见下表
(1)“浸取”时,控制温度70℃左右,生成和的化学方程式为_______ 。若浸取反应在25℃时进行,足量,则充分浸取后溶液中_______ (填数值)。
(2)“氧化”时,溶液中转化为的离子方程式为_______ ;滤渣2的主要成分为_______ (填化学式)。
(3)制备时,滤液溶液与溶液的混合方式为_______ 。
(4)产率与“浸取”时的投料比关系如题图所示,用量超过最佳值时,产率反而变小的原因是_______ 。
已知:25℃时,各物质的见下表
物质 | ||||
K |
(2)“氧化”时,溶液中转化为的离子方程式为
(3)制备时,滤液溶液与溶液的混合方式为
(4)产率与“浸取”时的投料比关系如题图所示,用量超过最佳值时,产率反而变小的原因是
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