2022年3月,我国科研团队准确测定了嫦娥五号带回的月壤样品中40多种元素的含量。研究人员曾在月壤中发现了辉钼矿(主要成分为MoS2,含有少量杂质),可用于制备钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O),生产工艺如图。回答下列问题:
回答下列问题:
(1)焙烧时,采用逆流(空气从炉底进入,辉钼矿经粉碎后从炉顶进入)焙烧的目的是____ 。某些生产工艺在焙烧时加入CaCO3会更环保,其原因是____ (用化学方程式表示)。
(2)碱性条件下,也可将辉钼矿加入NaClO溶液中制得钼酸钠和硫酸盐,该反应的离子方程式为____ 。
(3)为得到高纯度的钼酸钠晶体,常需加入BaCl2固体除去Na2MoO4溶液中的SO。若溶液中c(MoO)=0.40mol·L-1,c(SO)=0.05mol·L-1,假设钼元素无损失,SO的最大去除率为____ %。[忽略溶液体积变化,已知:25℃,Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10]。
(4)钼酸钠和月桂酰肌氨酸常用做碳钢的缓蚀剂。
①空气中钼酸盐对碳钢的缓蚀原理是在钢铁表面形成FeMoO4-Fe2O3保护膜。密闭式循环冷却水系统中的碳钢管道缓蚀,除加入钼酸盐外还需加入的物质是____ (填字母)。
A.适量的N2 B.NaNO2 C.油脂 D.盐酸
②常温下,碳钢在不同介质中腐蚀速率的实验结果如图。
当硫酸的浓度大于90%时,腐蚀速率几乎为零,原因是____ 。若缓蚀剂为钼酸钠一月桂酰肌氨酸(总浓度为300mg·L-1),缓蚀效果最好时,钼酸钠(M=206g·mol-1)的物质的量浓度为____ mol·L-1(保留2位有效数字)。
回答下列问题:
(1)焙烧时,采用逆流(空气从炉底进入,辉钼矿经粉碎后从炉顶进入)焙烧的目的是
(2)碱性条件下,也可将辉钼矿加入NaClO溶液中制得钼酸钠和硫酸盐,该反应的离子方程式为
(3)为得到高纯度的钼酸钠晶体,常需加入BaCl2固体除去Na2MoO4溶液中的SO。若溶液中c(MoO)=0.40mol·L-1,c(SO)=0.05mol·L-1,假设钼元素无损失,SO的最大去除率为
(4)钼酸钠和月桂酰肌氨酸常用做碳钢的缓蚀剂。
①空气中钼酸盐对碳钢的缓蚀原理是在钢铁表面形成FeMoO4-Fe2O3保护膜。密闭式循环冷却水系统中的碳钢管道缓蚀,除加入钼酸盐外还需加入的物质是
A.适量的N2 B.NaNO2 C.油脂 D.盐酸
②常温下,碳钢在不同介质中腐蚀速率的实验结果如图。
当硫酸的浓度大于90%时,腐蚀速率几乎为零,原因是
更新时间:2022-05-11 20:49:30
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解答题-工业流程题
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【推荐1】硫酸亚铁晶体(,摩尔质量为278g/mol)是一种重要的无机化工原料,应用广泛。
Ⅰ.硫酸亚铁晶体的制备
用焙烧铁矿石产生的工业废渣(主要成分为,含有少量FeO、)为原料生产硫酸亚铁晶体的工艺流程如下。
(1)加入过量NaOH溶液进行浸泡时发生反应的离子方程式为________ 。
(2)黄铁矿的主要成分是,其作用是________ 。是否可以使用Cu粉替代________ (填“是”或“否”),解释原因________ 。
(3)为检验加入过量的黄铁矿是否充分起到作用,可以向滤液2中加入的试剂为________ (填化学式),通过________ 现象判断已经充分发挥作用。为灵敏检验滤液2中主要的金属阳离子,选择的试剂为________ (填化学式)。
(4)将滤液3(母液)循环加入滤渣中的目的是________ ,发生反应的离子方程式为________ 。
(5)配制250mL0.2mol/L的溶液,需称量硫酸亚铁晶体质量为________ g,下列操作会导致所配溶液浓度偏高的是________ (填字母)。
A.所称取的晶体失去了部分结晶水 B.转移溶液前容量瓶中存在少量蒸馏水
C.定容前未洗涤烧杯和玻璃棒 D.定容时俯视刻度线
(6)产品纯度测定
已知:
取ag硫酸亚铁晶体产品,用稀和新煮沸过的蒸馏水溶解后,立即滴入溶液至恰好完全反应,共消耗溶液bmL。的质量分数是________ 。
Ⅱ.用制备颜料铵铁蓝
(7)用稀溶解后,加入溶液和溶液,加热,产生白色沉淀。酸性条件下再加入溶液,充分反应,得到铵铁蓝。补全离子方程式:_______
________________+________+________
Ⅰ.硫酸亚铁晶体的制备
用焙烧铁矿石产生的工业废渣(主要成分为,含有少量FeO、)为原料生产硫酸亚铁晶体的工艺流程如下。
(1)加入过量NaOH溶液进行浸泡时发生反应的离子方程式为
(2)黄铁矿的主要成分是,其作用是
(3)为检验加入过量的黄铁矿是否充分起到作用,可以向滤液2中加入的试剂为
(4)将滤液3(母液)循环加入滤渣中的目的是
(5)配制250mL0.2mol/L的溶液,需称量硫酸亚铁晶体质量为
A.所称取的晶体失去了部分结晶水 B.转移溶液前容量瓶中存在少量蒸馏水
C.定容前未洗涤烧杯和玻璃棒 D.定容时俯视刻度线
(6)产品纯度测定
已知:
取ag硫酸亚铁晶体产品,用稀和新煮沸过的蒸馏水溶解后,立即滴入溶液至恰好完全反应,共消耗溶液bmL。的质量分数是
Ⅱ.用制备颜料铵铁蓝
(7)用稀溶解后,加入溶液和溶液,加热,产生白色沉淀。酸性条件下再加入溶液,充分反应,得到铵铁蓝。补全离子方程式:
________________+________+________
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解答题-原理综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐2】尿素[CO(NH2)2]合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
(1)十九世纪初,用氰酸银(AgOCN)与NH4Cl在一定条件下反应制得CO(NH2)2,实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是___________ 。
(2)二十世纪初,工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步(反应过程中能量变化如图1所示):
已知:Ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4
Ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素
①为防止反应Ⅰ中NH2COONH4分解为CO2和NH3,应采取的措施___________ 。
A.升温 B.降温 C.增大压强 D.减少压强
②密闭体系中除发生Ⅰ和Ⅱ外,尿素会发生水解、尿素缩合生成缩二脲[(NH2CO)2NH]和尿素转化为氰酸铵等副反应。尿素生产中实际投入NH3和CO2物质的量之比为4:1,其实际投料比值远大于理论值的原因是___________ 。
(3)尿素[CO(NH)2]溶液可吸收含SO2、NO烟气中SO2,其反应为:SO2+CO(NH2)2+2H2O=(NH4)2SO3+CO2,若吸收烟气时同时通入少量C1O2,可同时实现脱硫、脱硝。脱硝的反应分为两步。第一步:5NO+2ClO2+H2O=5NO2+2HCl;第二步:6NO2+4CO(NH2)2=7N2+4CO2+8H2O。将含SO2、NO烟气以一定的流速通过10%的CO(NH2)2溶液,其他条件相同,不通ClO2和通少量ClO2时SO2的去除率如图2所示。
①通少量ClO2时SO2的去除率较低的原因是___________ 。
②处理后的废水含有尿素,可用过硫酸钠结合紫外线(UV)辐照去除废水中尿素,其过程机理如图3所示,尿素和过硫酸钠溶液发生的离子反应方程式为___________ 。
(4)电催化NO合成技术凭借其低能耗、绿色环保等优势成为化工行业关注的热点。某科研团队设计的Zn-NO电池装置及在不同电压下NH3的单位时间产量如图4所示,
已知:a.双极膜中H2O电离出的H+和OH−在电场作用下可以向两极迁移;
b.法拉第效率=×100%
①写出正极的电极反应式___________ 。
②0.7V电压下连续放电10小时,外电路通过1.8×10-4mole-,则法拉第效率为___________ 。(保留两位小数)
(1)十九世纪初,用氰酸银(AgOCN)与NH4Cl在一定条件下反应制得CO(NH2)2,实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是
(2)二十世纪初,工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步(反应过程中能量变化如图1所示):
已知:Ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4
Ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素
①为防止反应Ⅰ中NH2COONH4分解为CO2和NH3,应采取的措施
A.升温 B.降温 C.增大压强 D.减少压强
②密闭体系中除发生Ⅰ和Ⅱ外,尿素会发生水解、尿素缩合生成缩二脲[(NH2CO)2NH]和尿素转化为氰酸铵等副反应。尿素生产中实际投入NH3和CO2物质的量之比为4:1,其实际投料比值远大于理论值的原因是
(3)尿素[CO(NH)2]溶液可吸收含SO2、NO烟气中SO2,其反应为:SO2+CO(NH2)2+2H2O=(NH4)2SO3+CO2,若吸收烟气时同时通入少量C1O2,可同时实现脱硫、脱硝。脱硝的反应分为两步。第一步:5NO+2ClO2+H2O=5NO2+2HCl;第二步:6NO2+4CO(NH2)2=7N2+4CO2+8H2O。将含SO2、NO烟气以一定的流速通过10%的CO(NH2)2溶液,其他条件相同,不通ClO2和通少量ClO2时SO2的去除率如图2所示。
①通少量ClO2时SO2的去除率较低的原因是
②处理后的废水含有尿素,可用过硫酸钠结合紫外线(UV)辐照去除废水中尿素,其过程机理如图3所示,尿素和过硫酸钠溶液发生的离子反应方程式为
(4)电催化NO合成技术凭借其低能耗、绿色环保等优势成为化工行业关注的热点。某科研团队设计的Zn-NO电池装置及在不同电压下NH3的单位时间产量如图4所示,
已知:a.双极膜中H2O电离出的H+和OH−在电场作用下可以向两极迁移;
b.法拉第效率=×100%
①写出正极的电极反应式
②0.7V电压下连续放电10小时,外电路通过1.8×10-4mole-,则法拉第效率为
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解答题-工业流程题
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【推荐3】稀土是科技业和国防产业的关键战略性矿物,以氟碳铈矿(主要含CeFCO3,及少量Fe、A1、Mg的化合物和SiO2等)为原料制备Ce(OH)4的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“氧化焙烧”时,生成CeO2的化学方程式_________ 。
(2)“氧化I”过程中,反应温度、反应时间对CeCl3氧化率的影响关系如下图所示:
最佳温度和时间是_______ ,原因是________ 。
(3)“酸浸”时,CeO2被还原为Ce3+,写出该反应的离子方程式________ 。
(4)氧化Ⅱ反应过程中,氧化剂与还原剂的物质的量之比是________ 。
(5)取产品0.3900g,加硫酸溶解后,用0.1000mol·L-1FeSO4标准溶液滴定,至终点时,消耗l5.00mL标准溶液。Ce(OH)4产品的纯度为_______ (铈被还原为Ce3+,其它杂质均不反应)。
回答下列问题:
(1)“氧化焙烧”时,生成CeO2的化学方程式
(2)“氧化I”过程中,反应温度、反应时间对CeCl3氧化率的影响关系如下图所示:
最佳温度和时间是
(3)“酸浸”时,CeO2被还原为Ce3+,写出该反应的离子方程式
(4)氧化Ⅱ反应过程中,氧化剂与还原剂的物质的量之比是
(5)取产品0.3900g,加硫酸溶解后,用0.1000mol·L-1FeSO4标准溶液滴定,至终点时,消耗l5.00mL标准溶液。Ce(OH)4产品的纯度为
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解答题-实验探究题
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(0.4)
【推荐1】某硫酸工业废渣的主要成分为SiO2、MgO、Al2O3、Fe2O3等。回收废渣中金属元素的工艺流程如下:
已知常温条件下:
①阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和恰好完全沉淀(阳离子浓度等于10-5mol·L-1 )时的pH 如下表所
示。
②饱和氨水溶液中c(OH-)约为1×10-3mol·L-1。
请回答下列问题:
(1)固体C为_________ (填化学式)。
(2)上述流程中两次使用试剂X,试剂X是_________ (填“氨水”或“氢氧化钠”),其理由是_________________ 。
(3)溶液D→固体E的过程中需要控制溶液pH=13,如果pH过小,可能导致的后果是________________ 。
(4)写出溶液F→溶液H 的离子方程式:__________________ 。
(5)Ksp[Mg (OH )2]=_____________ 。
已知常温条件下:
①阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和恰好完全沉淀(阳离子浓度等于10-5mol·L-1 )时的pH 如下表所
示。
阳离子 | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ |
开始沉淀时的pH | 1.9 | 3.7 | 9.6 |
恰好完全沉淀时的pH | 3.2 | 5.2 | 11.0 |
请回答下列问题:
(1)固体C为
(2)上述流程中两次使用试剂X,试剂X是
(3)溶液D→固体E的过程中需要控制溶液pH=13,如果pH过小,可能导致的后果是
(4)写出溶液F→溶液H 的离子方程式:
(5)Ksp[Mg (OH )2]=
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解答题-工业流程题
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【推荐2】氢化镁(MgH2)可用作供氢剂。某兴趣小组以工业废渣(主要成分是MgO,含Al2O3、FeO、Fe2O3、MnO和SiO2等杂质)为原料制备氢化镁的流程如下:
已知:SOCl2遇水反应生成SO2和HCl。请回答下列问题:
(1)滤渣A的主要成分是_______ (填化学式),SOCl2的作用是_______ 。
(2)滤液A和次氯酸钠反应生成MnO2的离子方程式为_______ 。
(3)将一定量的工业废渣溶于一定体积4mol·L-1盐酸中,相同时间内镁元素的浸出率与温度的关系如图所示。其他条件相同,温度高于40℃时,镁元素的浸出率降低的主要原因可能是_______ 。
(4)①试剂X宜选择_______ (填字母)。
A.NaOH B. MgO C. Mg(OH)2 D. NH3·H2O
②电热水器中的镁棒可防止内胆(主要成分是铁)被腐蚀,这种保护金属的方法叫做_______ 。
③已知:常温下,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-34,假设滤液B中含等物质的量浓度的Al3+与Fe3+,加入试剂X产生Al(OH)3沉淀的质量与X的质量关系如图所示。其中符合题意的是_______ (填字母)。
(5)为充分回收金属元素,设计以滤渣C为原料制备高纯度氢氧化铝的较优合成路线如下。请在括号里填入合适试剂:①_______ ;②_______ 。
已知:SOCl2遇水反应生成SO2和HCl。请回答下列问题:
(1)滤渣A的主要成分是
(2)滤液A和次氯酸钠反应生成MnO2的离子方程式为
(3)将一定量的工业废渣溶于一定体积4mol·L-1盐酸中,相同时间内镁元素的浸出率与温度的关系如图所示。其他条件相同,温度高于40℃时,镁元素的浸出率降低的主要原因可能是
(4)①试剂X宜选择
A.NaOH B. MgO C. Mg(OH)2 D. NH3·H2O
②电热水器中的镁棒可防止内胆(主要成分是铁)被腐蚀,这种保护金属的方法叫做
③已知:常温下,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-34,假设滤液B中含等物质的量浓度的Al3+与Fe3+,加入试剂X产生Al(OH)3沉淀的质量与X的质量关系如图所示。其中符合题意的是
(5)为充分回收金属元素,设计以滤渣C为原料制备高纯度氢氧化铝的较优合成路线如下。请在括号里填入合适试剂:①
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【推荐3】锰元素在一些有机物的氧化过程中会以中间体形式出现一种美丽的亮蓝色离子MnO3- 4(次锰酸根离子)。工业上可用低品位锰矿(主要成分MnO2,含Fe、Al、Ni等元素的杂质)与废FeSO4经过一系列转化得到高品位MnO2,同时继续制备次锰酸盐,某流程如下:
(1)次锰酸根离子MnO中Mn的化合价为___________ 。
(2)“焙烧”过程中的氧化剂为___________ 、___________ (填化学式)。
(3)“除铝”过程中的离子方程式为___________ 。
(4)“滤渣2”的主要成分为___________ 、___________ (填化学式)。
(5)“沉锰”时,Mn2+会转化为MnCO3。若常温下控制溶液pH=8,且最终c(HCO- 3)=0.1 mol·L-1,则此时溶液中c(Mn2+)=___________ mol·L-1。
(6)在“共熔”过程中,需要向煅烧后产生的MnO2固体中添加一定比例的NaNO3、NaOH,反应得到Na2MnO4及一种单质气体,则该反应的化学方程式为___________ 。
(7)某MnxOy四方晶胞结构如图所示,该晶胞由O2-和Mna+构成。
①该晶胞中Mna+的价层电子排布式为___________ 。
②若NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为___________ g·cm-3(列出计算式即可)。
物质 | MnCO3 | H2CO3 |
25℃数值 | Ksp=2.0×10-11 | Ka1=4×10-7、Ka2=5×10-11 |
(1)次锰酸根离子MnO中Mn的化合价为
(2)“焙烧”过程中的氧化剂为
(3)“除铝”过程中的离子方程式为
(4)“滤渣2”的主要成分为
(5)“沉锰”时,Mn2+会转化为MnCO3。若常温下控制溶液pH=8,且最终c(HCO- 3)=0.1 mol·L-1,则此时溶液中c(Mn2+)=
(6)在“共熔”过程中,需要向煅烧后产生的MnO2固体中添加一定比例的NaNO3、NaOH,反应得到Na2MnO4及一种单质气体,则该反应的化学方程式为
(7)某MnxOy四方晶胞结构如图所示,该晶胞由O2-和Mna+构成。
①该晶胞中Mna+的价层电子排布式为
②若NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为
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(0.4)
【推荐1】是一种压电材料。以为原料制备粉状的流程如图。资料:ⅰ.易溶于水,微溶于水。
ⅱ.易水解生成。
ⅲ某些温度时的溶解度如下。
(1)固体1的含硫物质主要是,得到固体1的化学方程式是___________ 。
(2)试剂选用___________ (填“水”或“盐酸”),理由是___________ 。
(3)向溶液1中加入盐酸的目的是___________ 。
(4)操作的具体步骤是___________ 。
(5)固体3的主要成分是。
①生成固体3的化学方程式是___________ 。
②得到固体3的过程,需要调控,否则的产率较低。原因有:
ⅰ.较低时,c()较低;
ⅱ.较高时,___________ 补充完整)。
(6)高温煅烧固体3,生成的与的物质的量之比=___________ 。
ⅱ.易水解生成。
ⅲ某些温度时的溶解度如下。
温度 | 0 | 20 | 80 | 100 |
溶解度 | 31.6 | 35.7 | 52.4 | 59.4 |
溶解度 | 59.5 | 74.0 | 147.0 | 159.0 |
(1)固体1的含硫物质主要是,得到固体1的化学方程式是
(2)试剂选用
(3)向溶液1中加入盐酸的目的是
(4)操作的具体步骤是
(5)固体3的主要成分是。
①生成固体3的化学方程式是
②得到固体3的过程,需要调控,否则的产率较低。原因有:
ⅰ.较低时,c()较低;
ⅱ.较高时,
(6)高温煅烧固体3,生成的与的物质的量之比=
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解答题-实验探究题
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(0.4)
【推荐2】邻硝基苯甲醛( )是一种精细化工产品。实验室以邻硝基苯甲醇( )为原料,利用物质在水相和有机相两相中溶解性不同制备得到,实验装置(夹持仪器已略去)和反应原理分别如图1和图2所示。
已知:1.部分物质的性质
2. +NaHSO3 (易溶于水)
Ⅰ.制备:向三颈瓶中依次加入15.3g邻硝基苯甲醇、10.0mL二氯甲烷和磁子,搅拌,待固体全部溶解后,再依次加入的水溶液和饱和溶液。保持温度,逐滴加入足量水溶液,持续反应。经一系列操作得到粗产品。
(1)仪器的名称为_____ ,作用是_____ 。
(2)控制反应温度为的方法是_____ 。
(3)滴加水溶液生成产品的化学方程式为_____ 。该步反应要逐滴加入的目的是_____ 。
Ⅱ.提纯:在粗产品中加入饱和溶液,充分反应后分液,在水层中加入氢氧化钠溶液,待固体完全析出后,进行抽滤、洗涤、干燥至恒重,得13.0g产品。
(4)氢氧化钠溶液的作用是_____ 。
(5)本次实验的产率为_____ (计算结果保留3位有效数字)。
(6)该制备采用两相反应体系可以大幅提高邻硝基苯甲醛的产率,原因是_____ 。
已知:1.部分物质的性质
物质 | 溶解性 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | |
水 | ||||
邻硝基苯甲醛 | 微溶 | 易溶 | 70 | 270 |
邻硝基苯甲醇 | 难溶 | 易溶 | 43 | 153 |
TEMPO—COOH | 易溶 | 难溶 | — | — |
Ⅰ.制备:向三颈瓶中依次加入15.3g邻硝基苯甲醇、10.0mL二氯甲烷和磁子,搅拌,待固体全部溶解后,再依次加入的水溶液和饱和溶液。保持温度,逐滴加入足量水溶液,持续反应。经一系列操作得到粗产品。
(1)仪器的名称为
(2)控制反应温度为的方法是
(3)滴加水溶液生成产品的化学方程式为
Ⅱ.提纯:在粗产品中加入饱和溶液,充分反应后分液,在水层中加入氢氧化钠溶液,待固体完全析出后,进行抽滤、洗涤、干燥至恒重,得13.0g产品。
(4)氢氧化钠溶液的作用是
(5)本次实验的产率为
(6)该制备采用两相反应体系可以大幅提高邻硝基苯甲醛的产率,原因是
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(0.4)
【推荐3】粉煤灰是燃煤产生的重要污染物,主要成分有Al2O3、Fe2O3和SiO2等物质。综合利用粉煤灰不仅能防止环境污染,还能获得纳米Fe2O3等重要物质。
回答下列问题:
(1)过程Ⅰ对粉煤灰进行酸浸过滤后,滤渣的主要成分是_____ 。
(2)过程Ⅱ加入伯胺—煤油后,将浸取液进行分离的操作名称是___ ;伯胺(R-NH2)能与Fe3+反应生成易溶于煤油的,该反应的离子方程式为____ 。
(3)过程Ⅲ,利用NaCl溶液进行“反萃取”发生了______ 变化(填“物理”或“化学”)。
(4)过程Ⅳ分两步完成,先是过量的N2H4将水层2中的铁元素转化为Fe2+,得到的Fe2+再被O2氧化为FeOOH。其中第一步反应生成的含氮微粒的化学式为______ 。
(5)纳米Fe2O3是一种多功能材料,常压下用纳米Fe2O3电化学法合成氨的装置如图所示,其中电解液为熔融NaOH—KOH,该装置工作时可循环利用的物质是___ 。实验测得纳米Fe2O3在反应前后的质量和化学性质均未变,其颗粒大小变为毫米级,则说明纳米Fe2O3在电极上发生的反应过程如下:__ (用化学用语表示)。
回答下列问题:
(1)过程Ⅰ对粉煤灰进行酸浸过滤后,滤渣的主要成分是
(2)过程Ⅱ加入伯胺—煤油后,将浸取液进行分离的操作名称是
(3)过程Ⅲ,利用NaCl溶液进行“反萃取”发生了
(4)过程Ⅳ分两步完成,先是过量的N2H4将水层2中的铁元素转化为Fe2+,得到的Fe2+再被O2氧化为FeOOH。其中第一步反应生成的含氮微粒的化学式为
(5)纳米Fe2O3是一种多功能材料,常压下用纳米Fe2O3电化学法合成氨的装置如图所示,其中电解液为熔融NaOH—KOH,该装置工作时可循环利用的物质是
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(0.4)
【推荐1】常温下,苯乙酮为浅黄色油状液体,不溶于水,易溶于大多数有机溶剂;可用作树脂的溶剂和塑料工业生产中的增塑剂等。部分物质沸点、密度和制备原理如下:
沸点:苯80.1℃、石油醚30~80℃、苯乙酮202℃。
密度:苯0.88 g/mL
乙酸酐1.07 g/mL
原理:C6H6+(CH3CO)2OC6H5COCH3+CH3COOH
实验步骤:
步骤1:在50 mL的二口瓶上,按照如图所示安装恒压滴液漏斗、回流冷凝管和装有无水氯化钙的干燥管等。
在二口瓶中加入6 g无水氯化铝和8 mL纯净苯,边用磁力搅拌器搅拌边滴加2 mL乙酸酐。严格控制滴加速率,必要时用冷水冷却,待反应缓和后,加热回流并搅拌,直至无HCl气体逸出为止。
步骤2:待反应液冷却后,将其倾入盛有10 mL浓盐酸和20 g碎冰的烧杯中,使胶状物完全溶解。然后将反应液倒入分液漏斗分出上层有机相,再用20 mL石油醚进行两次萃取,萃取后合并有机相。依次用5mL10%NaOH和5mL水洗至中性,再用无水硫酸镁干燥。
步骤3:滤去干燥剂,将有机相置于100mL蒸馏烧瓶中,用加热套加热,使用不同的冷凝管进行蒸馏,先蒸出石油醚和苯,再蒸出苯乙酮。该实验得到的产品为1.64 g。
回答下列问题:
(1)实验中使用恒压滴液漏斗滴加液体的目的为_______ 。从步骤1的操作中可以看出,苯与乙酸酐的反应为_______ 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)用于吸收HCl气体的烧杯中,可以使用的液体为_______ 。若其中的倒扣漏斗全部浸没于液体中,则吸收气体时会发生_______ 的现象。
(3)该实验中检验“水洗至中性”的方法为_______ 。
(4)实验室常用的冷凝管有:①球形冷凝管②直形冷凝管③空气冷凝管。当蒸气温度高于130℃时,如果用水进行冷却,因二者温差大,会造成冷凝管炸裂。该实验的蒸馏操作中,蒸出石油醚和苯时,应使用的冷凝管为_______ (填序号,下同),蒸出苯乙酮时,应使用的冷凝管为_______ 。
(5)该实验的产率为_______ 。
沸点:苯80.1℃、石油醚30~80℃、苯乙酮202℃。
密度:苯0.88 g/mL
乙酸酐1.07 g/mL
原理:C6H6+(CH3CO)2OC6H5COCH3+CH3COOH
实验步骤:
步骤1:在50 mL的二口瓶上,按照如图所示安装恒压滴液漏斗、回流冷凝管和装有无水氯化钙的干燥管等。
在二口瓶中加入6 g无水氯化铝和8 mL纯净苯,边用磁力搅拌器搅拌边滴加2 mL乙酸酐。严格控制滴加速率,必要时用冷水冷却,待反应缓和后,加热回流并搅拌,直至无HCl气体逸出为止。
步骤2:待反应液冷却后,将其倾入盛有10 mL浓盐酸和20 g碎冰的烧杯中,使胶状物完全溶解。然后将反应液倒入分液漏斗分出上层有机相,再用20 mL石油醚进行两次萃取,萃取后合并有机相。依次用5mL10%NaOH和5mL水洗至中性,再用无水硫酸镁干燥。
步骤3:滤去干燥剂,将有机相置于100mL蒸馏烧瓶中,用加热套加热,使用不同的冷凝管进行蒸馏,先蒸出石油醚和苯,再蒸出苯乙酮。该实验得到的产品为1.64 g。
回答下列问题:
(1)实验中使用恒压滴液漏斗滴加液体的目的为
(2)用于吸收HCl气体的烧杯中,可以使用的液体为
(3)该实验中检验“水洗至中性”的方法为
(4)实验室常用的冷凝管有:①球形冷凝管②直形冷凝管③空气冷凝管。当蒸气温度高于130℃时,如果用水进行冷却,因二者温差大,会造成冷凝管炸裂。该实验的蒸馏操作中,蒸出石油醚和苯时,应使用的冷凝管为
(5)该实验的产率为
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
【推荐2】铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂。查阅有关资料如下:
【氯化铁】熔点为306℃,沸点为315℃;易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。
【氯化业铁】熔点为670℃,易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。
某化学活动小组用下图所示的装詈(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁。请回答下列问题:
(1)在装置A中,用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气,反应的离子方程式为____ 。
(2)仪器D的名称是____ ;D中装的约品是碱石灰,其作用是____ 。
(3)定性分析。取C中的少量产物溶于稀盐酸中配成稀溶液待用。若产物中混有FeCl2,可用下列试剂中的____ (只能选取一种试剂,填序号)进行检测,实验现象是____ 。
①H2O2溶液②K3[Fe(CN)6]溶液③KSCN溶液
④酸性KMnO4溶液⑤KI一淀粉溶液
(4)定量分析。取装置C中的产物,按以下步骤进行测定:①称取4.60g产品溶于过量的稀盐酸中;②加入足量H2O2溶液;③再加入足量NaOH溶液;④过滤、洗涤后灼烧沉淀;⑤称量所得红棕色固体为2.40g。则该样品中铁元素的质量分数为____ %(结果精确到小数点后两位)。
(5)由(4)定量分析数据得出结论,并提出改进措施:
①用题目所给的装置制得的产物中,铁元素含量____ (填“相等”、“偏高”或“偏低”),说明含有FeCl2杂质。
②若要得到较纯净的无水氯化铁,可采取的“装置”改进措施是____ 。
【氯化铁】熔点为306℃,沸点为315℃;易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。
【氯化业铁】熔点为670℃,易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。
某化学活动小组用下图所示的装詈(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁。请回答下列问题:
(1)在装置A中,用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气,反应的离子方程式为
(2)仪器D的名称是
(3)定性分析。取C中的少量产物溶于稀盐酸中配成稀溶液待用。若产物中混有FeCl2,可用下列试剂中的
①H2O2溶液②K3[Fe(CN)6]溶液③KSCN溶液
④酸性KMnO4溶液⑤KI一淀粉溶液
(4)定量分析。取装置C中的产物,按以下步骤进行测定:①称取4.60g产品溶于过量的稀盐酸中;②加入足量H2O2溶液;③再加入足量NaOH溶液;④过滤、洗涤后灼烧沉淀;⑤称量所得红棕色固体为2.40g。则该样品中铁元素的质量分数为
(5)由(4)定量分析数据得出结论,并提出改进措施:
①用题目所给的装置制得的产物中,铁元素含量
②若要得到较纯净的无水氯化铁,可采取的“装置”改进措施是
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
【推荐3】为测定 FeO 和Fe2O3 固体混合物中 Fe元素的含量,可用氢气还原一定质量的此混合物并测定生成水的质量的方法来完成。若在实验室中选用如图实验装置来实现上述目的(图中夹持装置已略去,部分装置可重复使用)。请填空:
(1)仪器X的名称是_______ 。
(2)写出A中发生反应的离子方程式_______ ,实验前如何检验装置A的气密性_______ 。
(3)图中所示装置中与A装置具有相同作用的是_______ (填装置编号)。
(4)按正确的实验设计,所连接的装置顺序为:A→C→_______ →_______ →_______ 。
(5)若FeO和Fe2O3混合物的质量为 ag,反应完全后生成水的质量为 b g,则混合物中Fe元素的质量分数为_______ (用含字母的数学式表示)。
(1)仪器X的名称是
(2)写出A中发生反应的离子方程式
(3)图中所示装置中与A装置具有相同作用的是
(4)按正确的实验设计,所连接的装置顺序为:A→C→
(5)若FeO和Fe2O3混合物的质量为 ag,反应完全后生成水的质量为 b g,则混合物中Fe元素的质量分数为
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