磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一,磁性材料广泛用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体,工业上用含锰的酸性废水(主要金属离子为、、,还含有少量、、和等离子)为原料,生产的工艺流程如图1。
已知该条件下、。
(1)流程中含锰废水经过前三步预处理,得到主要含有的母液。
①除铁铝时,在搅拌条件下先加入溶液,再加入溶液调节,加入溶液时发生反应的离子方程式为_______ 。
②除重金属时,滤渣的主要成分为_______ 。(填化学式)
③除钙镁时,为使沉淀完全(当离子浓度降到时,可视为沉淀完全),需控制溶液中的最低浓度为_______ 。
(2)沉锰过程在为7.0条件下充分进行,反应温度对锰沉淀率的影响如图2所示。
①沉锰过程发生反应的离子方程式为_______ 。
②当温度超过30℃,沉锰反应的锰沉淀率随温度升高而下降的原因是_______ 。
(3)沉锰后过滤得到粗产品,依次用去离子水和无水乙醇各洗涤2~3次,再低温干燥,得到纯净的,用无水乙醇洗涤的目的是_______ 。
(4)测定碳酸锰产品的纯度:称取0.5000g碳酸锰产品于锥形瓶中,加25.00mL磷酸,加热,碳酸锰全部转化为,冷却至室温,加水稀释至100mL,滴加2~3滴指示剂,然后用浓度为的硫酸亚铁铵 []标准溶液滴定(反应为),重复操作3次,记录数据如表,则产品的纯度=_______ (MMn=55)。
已知该条件下、。
(1)流程中含锰废水经过前三步预处理,得到主要含有的母液。
①除铁铝时,在搅拌条件下先加入溶液,再加入溶液调节,加入溶液时发生反应的离子方程式为
②除重金属时,滤渣的主要成分为
③除钙镁时,为使沉淀完全(当离子浓度降到时,可视为沉淀完全),需控制溶液中的最低浓度为
(2)沉锰过程在为7.0条件下充分进行,反应温度对锰沉淀率的影响如图2所示。
①沉锰过程发生反应的离子方程式为
②当温度超过30℃,沉锰反应的锰沉淀率随温度升高而下降的原因是
(3)沉锰后过滤得到粗产品,依次用去离子水和无水乙醇各洗涤2~3次,再低温干燥,得到纯净的,用无水乙醇洗涤的目的是
(4)测定碳酸锰产品的纯度:称取0.5000g碳酸锰产品于锥形瓶中,加25.00mL磷酸,加热,碳酸锰全部转化为,冷却至室温,加水稀释至100mL,滴加2~3滴指示剂,然后用浓度为的硫酸亚铁铵 []标准溶液滴定(反应为),重复操作3次,记录数据如表,则产品的纯度=
滴定次数 | 0.2000mol/L的硫酸亚铁铵标准溶液读数 (mL) | |
滴定前 | 滴定后 | |
1 | 0.10 | 20.20 |
2 | 1.32 | 21.32 |
3 | 1.05 | 20.95 |
更新时间:2023-03-18 15:54:57
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解答题-实验探究题
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(0.4)
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【推荐1】二氧化氯()具有强氧化性,是一种常用的消毒剂。它是一种易溶于水且不与水反应的黄绿色气体,沸点为11℃,可通过与酸性溶液反应制备。某化学兴趣小组同学设计了如图所示装置制备并探究其性质。
已知:浓硫酸与固体反应可用来制备,二氧化硫易溶于水,具有还原性,在水溶液中易被氧化成。回答下列问题:
(1)A中盛装浓的仪器名称是_______ 。
(2)通过装置B中反应制备,其化学反应方程式为_______ 。
(3)欲制备一瓶,选择上图中的装置,其接口的连接顺序为a→g→h→_______ 。
(4)装置D盛放冰水的目的是_______ 。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力(还原产物均为氯离子)。的有效氯含量为_______ g。(计算结果保留一位小数)
已知:浓硫酸与固体反应可用来制备,二氧化硫易溶于水,具有还原性,在水溶液中易被氧化成。回答下列问题:
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(2)通过装置B中反应制备,其化学反应方程式为
(3)欲制备一瓶,选择上图中的装置,其接口的连接顺序为a→g→h→
(4)装置D盛放冰水的目的是
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解答题-原理综合题
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(0.4)
名校
【推荐2】氮元素的化合物种类繁多,性质也各不相同。请回答下列问题:
(1)NO2有较强的氧化性,能将SO2氧化成SO3,自身被还原为NO,已知下列两反应过程中能量变化如图1、图2所示,则NO2氧化SO2生成SO3(g)的热化学方程式为____ 。
(2)在氮气保护下,在实验室中用足量的Fe粉还原KNO3溶液(pH =2.5)。反应过程中溶液中相关离子的质量浓度、pH随时间的变化曲线(部分副反应产物曲线略去)如图3所示。请根据图3中信息写出min前反应的离子方程式____ 。
(3)研究人员用活性炭对汽车尾气中的NO进行吸附,发生反应C(s) +2NO(g)N2(g) +CO2(g) H<0。在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体,反应相同时间时,测得NO的转化率(NO)随温度的变化如图4所示:
①由图4可知,温度低于1 050 K时,NO的转化率随温度升高而增大,原因是__ ;温度为1050 K时CO2的平衡体积分数为__ 。
②对于反应C(s) +2NO(g)N2(g)+CO2(g)的反应体系,标准平衡常数,其中为标准压强(1×105Pa),、和为各组分的平衡分压,如=·,为平衡总压,为平衡系统中 NO的物质的量分数。若NO的起始物质的量为1 mol,假设反应在恒定温度和标准压强下进行,NO的平衡转化率为,则=__ (用含的最简式表示)。
(4)利用现代手持技术传感器探究压强对2NO2 (g)N2O4(g)平衡移动的影响。在恒定温度和标准压强条件下,往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在s、s时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变,测定针筒内气体压强变化如图5所示。
①B、E两点对应的正反应速率大小为__ (填“ > ”“ < ”或“ =”)。
②E、F、G、H四点对应气体的平均相对分子质量最大的点为__ 。
(1)NO2有较强的氧化性,能将SO2氧化成SO3,自身被还原为NO,已知下列两反应过程中能量变化如图1、图2所示,则NO2氧化SO2生成SO3(g)的热化学方程式为
(2)在氮气保护下,在实验室中用足量的Fe粉还原KNO3溶液(pH =2.5)。反应过程中溶液中相关离子的质量浓度、pH随时间的变化曲线(部分副反应产物曲线略去)如图3所示。请根据图3中信息写出min前反应的离子方程式
(3)研究人员用活性炭对汽车尾气中的NO进行吸附,发生反应C(s) +2NO(g)N2(g) +CO2(g) H<0。在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体,反应相同时间时,测得NO的转化率(NO)随温度的变化如图4所示:
①由图4可知,温度低于1 050 K时,NO的转化率随温度升高而增大,原因是
②对于反应C(s) +2NO(g)N2(g)+CO2(g)的反应体系,标准平衡常数,其中为标准压强(1×105Pa),、和为各组分的平衡分压,如=·,为平衡总压,为平衡系统中 NO的物质的量分数。若NO的起始物质的量为1 mol,假设反应在恒定温度和标准压强下进行,NO的平衡转化率为,则=
(4)利用现代手持技术传感器探究压强对2NO2 (g)N2O4(g)平衡移动的影响。在恒定温度和标准压强条件下,往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在s、s时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变,测定针筒内气体压强变化如图5所示。
①B、E两点对应的正反应速率大小为
②E、F、G、H四点对应气体的平均相对分子质量最大的点为
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(0.4)
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【推荐3】用零价铁(Fe)进行水体脱氮、(去除水体中的NO3-),已成为环境修复研究的热点之一。
(1)Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。其中作负极的物质是________ ,正极的电极反应式是_________ 。
(2)研究表明,零价铁脱氮后最终会在表面生成不导电的FeO(OH)外皮,从而使得脱氮过程停止。补充一定量的Fe2+可以明显提高NO3-的去除率。对Fe2+的作用提出两种假设:
Ⅰ.Fe2+直接还原NO3-;Ⅱ. Fe2+破坏FeO(OH)氧化层。
针对假设I:做对比实验,结果如图所示,可得到的结论是_______ 。
②针对假设II:以同位素示踪法,证实Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4。该反应的离子方程式为_______________ ,加入Fe2+提高NO3-去除率的原因:____________ 。
(3)将足量铁粉投入水体中,测定不同初始pH对脱氧的影响见下边左图,初始PH为2.5时氮浓度与pH变化见下边图。结合两图分析,不同初始pH对脱氮产生影响的原因为_________________ 。
(1)Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。其中作负极的物质是
(2)研究表明,零价铁脱氮后最终会在表面生成不导电的FeO(OH)外皮,从而使得脱氮过程停止。补充一定量的Fe2+可以明显提高NO3-的去除率。对Fe2+的作用提出两种假设:
Ⅰ.Fe2+直接还原NO3-;Ⅱ. Fe2+破坏FeO(OH)氧化层。
针对假设I:做对比实验,结果如图所示,可得到的结论是
②针对假设II:以同位素示踪法,证实Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4。该反应的离子方程式为
(3)将足量铁粉投入水体中,测定不同初始pH对脱氧的影响见下边左图,初始PH为2.5时氮浓度与pH变化见下边图。结合两图分析,不同初始pH对脱氮产生影响的原因为
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解答题-工业流程题
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(0.4)
【推荐1】磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一,一种利用废旧磷酸亚铁锂电池正极片(主要成分为、炭黑和铝箔)制备的流程如下:
已知:①难溶于水和碱性溶液,可溶于酸性溶液。
②常温下的为,的、、。
③碳酸锂在不同温度下的溶解度如表所示:
回答下列问题:
(1)磷酸亚铁锂电池放电时的负极反应式为,先放电再拆解有利于回收锂,原因是___________ ;放电过程需要用食盐水浸泡,在此过程中产生的气体主要有___________ 。
(2)“溶浸”时发生反应的离子方程式为___________ 。
(3)“沉铁”时加入溶液的主要作用是___________ ;使恰好沉淀完全即溶液中时,此时溶液的___________ 。
(4)为了获得较多的固体,“沉锂”操作依次为___________ 和干燥。
已知:①难溶于水和碱性溶液,可溶于酸性溶液。
②常温下的为,的、、。
③碳酸锂在不同温度下的溶解度如表所示:
温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 50 | 75 | 100 |
的溶解度 | 1.539 | 1.406 | 1.329 | 1.181 | 0.866 | 0.728 |
(1)磷酸亚铁锂电池放电时的负极反应式为,先放电再拆解有利于回收锂,原因是
(2)“溶浸”时发生反应的离子方程式为
(3)“沉铁”时加入溶液的主要作用是
(4)为了获得较多的固体,“沉锂”操作依次为
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(0.4)
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【推荐2】氧化钴()在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。以铜钴矿石[主要成分为,、和,还有少量Fe、Mg、Ca的氧化物]为原料制备氧化钴()的工艺流程如图所示:
已知:常温下
回答下列问题:
(1)Co元素位于元素周期表第_______ 周期第_______ 族。
(2)“浸泡”过程中,所得滤渣1的主要成分是_______ (写化学式),写出此过程中与反应的离子方程式_______ 。
(3)“除铜”过程中,加入FeS固体得到更难溶的CuS,写出“除铜”过程的离子方程式_______ 。
(4)检验过程Ⅰ所得滤液中铁元素的离子已被完全沉淀的实验操作及现象:取少量待测液于试管中,_______ 。
(5)常温下,在过程Ⅱ中加入足量的NaF溶液可除去、,当两者沉淀完全时的浓度至少为_______ (溶液中离子浓度小于视为该离子沉淀完全)。
(6)过程Ⅲ中加入得到滤渣后又加入盐酸溶解,其目的是_______ 。
已知:常温下
回答下列问题:
(1)Co元素位于元素周期表第
(2)“浸泡”过程中,所得滤渣1的主要成分是
(3)“除铜”过程中,加入FeS固体得到更难溶的CuS,写出“除铜”过程的离子方程式
(4)检验过程Ⅰ所得滤液中铁元素的离子已被完全沉淀的实验操作及现象:取少量待测液于试管中,
(5)常温下,在过程Ⅱ中加入足量的NaF溶液可除去、,当两者沉淀完全时的浓度至少为
(6)过程Ⅲ中加入得到滤渣后又加入盐酸溶解,其目的是
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【推荐3】以废锌电池预处理物(主要成分为ZnO,另含少量、CuO、、MnO等)为原料可生产草酸锌晶体()、生产流程如下图所示。
已知:ZnS和CuS的分别为、。
回答下列问题:
(1)“酸浸”后所得“滤渣A”的主要成分为_______ 。
(2)“除锰”时,反应的离子方程式为_______ 。
(3)“除铁”时,加入ZnO的目的是_______ 。
(4)“除铜”后要求溶液中,若溶液中浓度为,试计算说明溶液能否达到要求:_______ (要求写出计算过程)。
(5)“沉淀”后,需经过滤、洗涤、干燥系列操作分离出草酸锌晶体,检验沉淀是否洗净的操作为_______ 。
(6)在通风橱中,将草酸锌晶体置于陶瓷仪器_______ (填仪器名称)中加热分解可制得ZnO。已知一种ZnO晶体晶胞结构如下图所示,晶体密度为,NA表示阿伏加德罗常数的值,则该晶体中与等距离且最近的共有_______ 个,相邻两个之间的距离为_______ nm。
已知:ZnS和CuS的分别为、。
回答下列问题:
(1)“酸浸”后所得“滤渣A”的主要成分为
(2)“除锰”时,反应的离子方程式为
(3)“除铁”时,加入ZnO的目的是
(4)“除铜”后要求溶液中,若溶液中浓度为,试计算说明溶液能否达到要求:
(5)“沉淀”后,需经过滤、洗涤、干燥系列操作分离出草酸锌晶体,检验沉淀是否洗净的操作为
(6)在通风橱中,将草酸锌晶体置于陶瓷仪器
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解答题-工业流程题
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(0.4)
解题方法
【推荐1】氯化亚铜(化学式可表示为CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,微溶于水、不溶于乙醇,在潮湿空气中易水解、易被氧化。某学习小组用工业废渣(主要成分为Cu2S和Fe2O3)制取CuCl并同时得到电路板蚀刻液,实验步骤如图:
已知:
根据以上信息回答下列问题:
(1)写出焙烧过程中产生SO2的化学方程式:______ ;实验室中常用亚硫酸钠固体与70%的浓硫酸制备二氧化硫,若要达到控制反应速率的目的,图中可选用的装置是_____ (填标号)。
A. B. C. D.
(2)混合液中加入的沉淀剂X可为______ ;(填化学式),调节溶液的pH至______ ,过滤得到CuCl2溶液。
(3)①向Na2SO3溶液中逐滴加入CuCl2溶液,再加入少量浓盐酸,混匀后倾倒出清液,抽滤、洗涤、干燥获得CuCl产品,该反应的离子方程式为______ 。
②抽滤也称减压过滤,请选择合适的仪器并组装抽滤的装置从溶液中得到CuCl产品,装置连接顺序为_____→_____→E→_____(填标号)。______
下列有关抽滤的说法错误的是_____ (填标号)。
A.原理为利用抽气泵使抽滤瓶中的压强降低,以达到固液分离的目的
B.过滤速度快,可得到较干燥的沉淀
C.实验结束后,先关抽气泵,后拔开抽滤瓶接管
③抽滤过程中先用“去氧水”作洗涤剂洗涤产品,然后立即用无水酒精洗涤,并在70℃真空下干燥2h,冷却后密封包装,密封包装的原因是______ 。
(4)实验测得氯化亚铜蒸气的相对分子质量为199,则氯化亚铜的分子式为_____ ;氯化亚铜定量吸收CO后形成配合物Cu2(CO)2Cl2·2H2O(),则Cu2(CO)2Cl2·2H2O中的配位体为_____ (填化学式)。
已知:
金属阳离子 | 开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH |
Cu2+ | 4.8 | 6.4 |
Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
(1)写出焙烧过程中产生SO2的化学方程式:
A. B. C. D.
(2)混合液中加入的沉淀剂X可为
(3)①向Na2SO3溶液中逐滴加入CuCl2溶液,再加入少量浓盐酸,混匀后倾倒出清液,抽滤、洗涤、干燥获得CuCl产品,该反应的离子方程式为
②抽滤也称减压过滤,请选择合适的仪器并组装抽滤的装置从溶液中得到CuCl产品,装置连接顺序为_____→_____→E→_____(填标号)。
下列有关抽滤的说法错误的是
A.原理为利用抽气泵使抽滤瓶中的压强降低,以达到固液分离的目的
B.过滤速度快,可得到较干燥的沉淀
C.实验结束后,先关抽气泵,后拔开抽滤瓶接管
③抽滤过程中先用“去氧水”作洗涤剂洗涤产品,然后立即用无水酒精洗涤,并在70℃真空下干燥2h,冷却后密封包装,密封包装的原因是
(4)实验测得氯化亚铜蒸气的相对分子质量为199,则氯化亚铜的分子式为
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【推荐2】人民日报曾提出“废渣不废,废水金贵”,为实现资源的阶梯应用,科研工作者以镍黄渣为原料,采用以下工艺流程可制备纯净的NiCO3,相应的滤渣用于回收其他金属。已知:镍黄渣中含NiSO4,还包括铜、铁、锌、钙、镁、铝、铬、锰、钴等金属杂质离子及不溶物。
已知该工艺条件下,溶液中金属离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
(已知:大多数金属离子的配位数等于它电荷数的两倍)
回答下列问题:
(1)已知实验温度下Ksp(ZnS)=2.1×10-25、Ksp (CuS)=6.3×10-35,“除铜、锌”时,当溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时,认为该离子已经沉淀完全,则滤液②中Cu2+的浓度不大于_______ (假设其他离子不反应)。
(2)“除铁、钴”时,H2O2可以将Co2+氧化为Co3+,由流程分析滤渣③成分是_______ 。
(3)“除铬、铝”时,理论上应调节溶液pH范围为_______ ,其中除去Al3+的离子方程式为_______ 。
(4)“除钙、镁”所得滤渣⑤在酸性条件下的溶解度增大的原因(从平衡移动的角度解释)_______ 。
(5)“除锰”时,Mn2+的氧化产物可用于实验室制备氯气,写出“除锰”反应的离子方程式:_______ 。
(6)“沉镍”时,控制终点pH=7.5~8,其主要目的是_______ 。碳酸镍可用于催化剂、电镀、陶瓷器着色等,它受热易分解,不溶于水,易溶于氨水或稀酸,写出碳酸镍溶于氨水的离子方程式:_______ 。
已知该工艺条件下,溶液中金属离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Ni2+ | Co2+ | Co3+ | Al3+ | Cr3+ | Mn2+ |
开始沉淀pH | 1.9 | 7.0 | 8.1 | 7.6 | 0.56 | 4.0 | 4.3 | 7.8 |
完全沉淀pH | 3.2 | 9.0 | 9.5 | 9.2 | 1.1 | 5.2 | 5.4 | 10.4 |
回答下列问题:
(1)已知实验温度下Ksp(ZnS)=2.1×10-25、Ksp (CuS)=6.3×10-35,“除铜、锌”时,当溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时,认为该离子已经沉淀完全,则滤液②中Cu2+的浓度不大于
(2)“除铁、钴”时,H2O2可以将Co2+氧化为Co3+,由流程分析滤渣③成分是
(3)“除铬、铝”时,理论上应调节溶液pH范围为
(4)“除钙、镁”所得滤渣⑤在酸性条件下的溶解度增大的原因(从平衡移动的角度解释)
(5)“除锰”时,Mn2+的氧化产物可用于实验室制备氯气,写出“除锰”反应的离子方程式:
(6)“沉镍”时,控制终点pH=7.5~8,其主要目的是
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解答题-实验探究题
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【推荐3】聚合硫酸铁、明矾可用作净水剂。某课题组拟以废弃的铝铁合金为原料制备聚合硫酸铁和明矾,设计化工流程如下:
(1)聚合硫酸铁能溶于水,微溶于乙醇,其化学式可表示为[Fe2(OH)x(SO4)y]n。
①在聚合硫酸铁中,x、y之间的关系是_______ 。试剂X中溶质的化学式为________ 。
②上述流程图中的“氧化”设计存在缺陷,请提出改进意见;____________________ 为了降低聚合硫酸铁的溶解度,在浓缩过程中加入适量的溶剂是________ (填结构简式)。
③加入试剂Y的目的是为了调节溶液的PH,若Y为氧化物,写出调节PH的离子方程式:________ ;溶液的pH对[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x的值有较大影响(如图A所示),试分析pH过小(pH≤3.0)导致聚合硫酸铁中x的值减小的原因:________ 。
(2)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O。图B为明矾的溶解度随温度变化的曲线,由滤液Ⅰ制备明矾晶体的流程如下(供选用的试剂:废弃的铝铁合金、稀硫酸、NaOH溶液和酒精):
①试剂1是____ ;操作1的名称是________ 。
②结晶措施是________ 。
(1)聚合硫酸铁能溶于水,微溶于乙醇,其化学式可表示为[Fe2(OH)x(SO4)y]n。
①在聚合硫酸铁中,x、y之间的关系是
②上述流程图中的“氧化”设计存在缺陷,请提出改进意见;
③加入试剂Y的目的是为了调节溶液的PH,若Y为氧化物,写出调节PH的离子方程式:
(2)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O。图B为明矾的溶解度随温度变化的曲线,由滤液Ⅰ制备明矾晶体的流程如下(供选用的试剂:废弃的铝铁合金、稀硫酸、NaOH溶液和酒精):
①试剂1是
②结晶措施是
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解题方法
【推荐1】检验甲醛用银-Ferrozine法灵敏度较高。测定原理为甲醛与银氨溶液反应生成,产生的与定量反应生成与菲洛嗪(Ferrozine)形成有色配合物,通过测定吸光度计算出甲醛的含量。某学习小组类比此原理设计如图装置,测定新装修居室内空气中甲醛的含量(夹持装置略去)。已知:氮化镁与水剧烈反应放出;毛细管内径不超过。
回答下列问题:
(1)A装置中反应的化学方程式为________ ,用饱和食盐水代替水制备的原因是_________ 。
(2)B中装有硝酸银溶液,仪器B的名称为_______ 。
(3)银氨溶液的制备。关闭,打开,打开______ ,使饱和食盐水慢慢滴入圆底烧瓶中,当观察到B中______ ,停止通入
(4)室内空气中甲醛含量的测定。
①用热水浴加热B,打开,将滑动隔板慢慢由最右端抽到最左端,吸入室内空气,关闭;后续操作是_______ ;重复上述操作共进行3次。毛细管的作用是___________ 。
②甲醛与银氨溶液反应,甲醛被氧化生成一种正盐,其化学方程式为__________ 。
③向上述B中充分反应后的溶液中加入稀硫酸调节溶液,再加入足量溶液,充分反应后立即加入菲洛嗪,与菲洛嗪形成有色物质,在处测定吸光度,测得生成,空气中甲醛的含量为______ 。
回答下列问题:
(1)A装置中反应的化学方程式为
(2)B中装有硝酸银溶液,仪器B的名称为
(3)银氨溶液的制备。关闭,打开,打开
(4)室内空气中甲醛含量的测定。
①用热水浴加热B,打开,将滑动隔板慢慢由最右端抽到最左端,吸入室内空气,关闭;后续操作是
②甲醛与银氨溶液反应,甲醛被氧化生成一种正盐,其化学方程式为
③向上述B中充分反应后的溶液中加入稀硫酸调节溶液,再加入足量溶液,充分反应后立即加入菲洛嗪,与菲洛嗪形成有色物质,在处测定吸光度,测得生成,空气中甲醛的含量为
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(0.4)
【推荐2】硫化钠广泛应用于冶金、染料、皮革、电镀等工业。某化学兴趣小组在实验室制备、提纯硫化钠并探究其性质,测定硫化钠产品的纯度。
信息1:工业生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质;
信息2:硫化钠易溶于热乙醇,重金属硫化物难溶于乙醇,所以实验室中常用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品。
I.制备并提纯硫化钠
该化学兴趣小组在实验室模拟工业用煤粉还原法制备硫化钠,将芒硝与过量的煤粉混合于800~1100℃高温下煅烧还原。用和工业酒精作溶剂,按物料比为(工业硫化钠):(工业酒精),回流温度控制在80℃左右,回流时间约30分钟。趁热过滤,将滤液冷却至室温后析出硫化钠,再进行抽滤、洗涤、干燥,制得硫化钠产品。(1)写出“高温还原”过程中的主要化学方程式:___________ 。
(2)回流时,温度不宜过高,时间不易过长,其原因是___________ 。
(3)趁热过滤的目的是___________ 。
(4)抽滤又称减压过滤,相比普通过滤,抽滤的主要优点是___________ (答出一点即可)。
Ⅱ.测定产品纯度
称取产品溶于水,配制成溶液,准确量取溶液于锥形瓶中,加入溶液(过量),过滤,滴几滴淀粉溶液,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。
(5)滴定终点的现象是:当最后半滴标准溶液滴入时,___________ 。
(6)滴定反应:,。该产品含的质量分数为___________ (用含的代数式表示)。其他操作都正确,滴定前仰视读数、终点时俯视读数,测定结果___________ (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
信息1:工业生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质;
信息2:硫化钠易溶于热乙醇,重金属硫化物难溶于乙醇,所以实验室中常用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品。
I.制备并提纯硫化钠
该化学兴趣小组在实验室模拟工业用煤粉还原法制备硫化钠,将芒硝与过量的煤粉混合于800~1100℃高温下煅烧还原。用和工业酒精作溶剂,按物料比为(工业硫化钠):(工业酒精),回流温度控制在80℃左右,回流时间约30分钟。趁热过滤,将滤液冷却至室温后析出硫化钠,再进行抽滤、洗涤、干燥,制得硫化钠产品。(1)写出“高温还原”过程中的主要化学方程式:
(2)回流时,温度不宜过高,时间不易过长,其原因是
(3)趁热过滤的目的是
(4)抽滤又称减压过滤,相比普通过滤,抽滤的主要优点是
Ⅱ.测定产品纯度
称取产品溶于水,配制成溶液,准确量取溶液于锥形瓶中,加入溶液(过量),过滤,滴几滴淀粉溶液,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。
(5)滴定终点的现象是:当最后半滴标准溶液滴入时,
(6)滴定反应:,。该产品含的质量分数为
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】工业上以铬铁矿(FeCr2O4质量分数为a%,含Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7•2H2O)的工艺流程图如图,回答下列问题:
(1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4,写出转化过程中生成可溶性含铝组分的化学方程式:______ 。
(2)下列有关说法不正确 的是______ 。
(3)蒸发结晶,盛放样品的容器名称是_______ 。
(4)酸化的目的是(结合离子方程式说明)______ 。
(5)利用氧化还原滴定法测定Na2Cr2O7•2H2O产品的纯度,从下列选项中选择合适的仪器和操作,补全如下步骤[“_______”上填写一件最关键仪器,“(_______)”内填写一种操作 ,均用字母表示]。用______ (称量产品2.50g)→在烧杯中__________ →用容量瓶__________ →用移液管(取25.00mL所配溶液于锥形瓶中)→加入足量碘化钠溶液→加入3滴淀粉指示剂→用______ (用0.1200mol•L-1Na2S2O3标准溶液滴定)→_________ 并且内不恢复原来的颜色,消耗标准溶液40.00mL
仪器:a.碱式滴定管;b.酸式滴定管;c.电子天平;d.托盘天平;
操作:e.加硫酸溶解;f.加盐酸溶解;g.配制250mL溶液;h.观察到溶液蓝色褪去:i.观察到溶液变成蓝色
(6)若以铬铁矿为原料制备mkg硼化铬(CrB),在工艺流程中Cr损失b%,则至少需要铬铁矿的质量为______ kg(用含字母的计算式表示)。
(1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4,写出转化过程中生成可溶性含铝组分的化学方程式:
(2)下列有关说法
A.蒸发结晶时如果长时间蒸发,有利于提高Na2Cr2O7•2H2O的产率 |
B.除了Na2Cr2O7外,在上述工艺流程中可循环利用的物质还有H2SO4 |
C.含铁元素的化合物可在中和过程中被除去 |
D.焙烧时气流与矿料逆流而行,其目的是增大反应物接触面积,提高反应速率 |
(4)酸化的目的是(结合离子方程式说明)
(5)利用氧化还原滴定法测定Na2Cr2O7•2H2O产品的纯度,从下列选项中选择合适的仪器和操作,补全如下步骤[“_______”上填写一件最关键仪器,“(_______)”内填写
仪器:a.碱式滴定管;b.酸式滴定管;c.电子天平;d.托盘天平;
操作:e.加硫酸溶解;f.加盐酸溶解;g.配制250mL溶液;h.观察到溶液蓝色褪去:i.观察到溶液变成蓝色
(6)若以铬铁矿为原料制备mkg硼化铬(CrB),在工艺流程中Cr损失b%,则至少需要铬铁矿的质量为
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