镁的化合物在化工生产和药物合成上有重要用途。某兴趣小组以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgSiO3和少量Fe的氧化物)为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下:
(1)废渣的成分为_________ (填化学式),过滤装置在使用一段时间后需用NaOH溶液清洗,用化学方程式表示其清洗原理_____________________ 。
(2)加入H2O2的目的是__________________ ,一段时间后,溶液中有气泡出现并放热,则产生气泡的原因是____________ 。
(3)萃取分液中要用到分液漏斗,分液漏斗在使用前须洗干净并________________ 。萃取分液的目的是____________ 。(填序号)
A、除去水溶液中的铁离子
B、增加镁离子在水中的溶解性
C、富集铁元素,可以回收利用
(4)萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验操作:边搅拌边向溶液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成,静置,________ ,确定沉淀完全后,过滤、____________ ,得到MgCO3·3H2O。
(1)废渣的成分为
(2)加入H2O2的目的是
(3)萃取分液中要用到分液漏斗,分液漏斗在使用前须洗干净并
A、除去水溶液中的铁离子
B、增加镁离子在水中的溶解性
C、富集铁元素,可以回收利用
(4)萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验操作:边搅拌边向溶液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成,静置,
更新时间:2017-03-09 22:20:19
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【推荐1】高纯二氧化硅可用来制造光纤。某蛇纹石的成分见下表:
通过下图流程可由蛇纹石制备较纯净的二氧化硅。
(1)蛇纹石中涉及的可溶性金属氧化物有_______ (写化学式)。
(2)步骤①中涉及SiO2反应的离子方程式为_______ 。
(3)滤渣的成分有_______ (填化学式)。
(4)步骤②中洗涤沉淀的方法是_______
(5)步骤③反应的化学方程式为____ ;实验室进行步骤③需要用到的主要仪器有____ 、泥三角、酒精灯和____
组分 | SiO2 | MgO | Na2O | K2O | Fe2O3 |
质量分数/% | 59.20 | 38.80 | 0.25 | 0.50 | 0.8 |
(1)蛇纹石中涉及的可溶性金属氧化物有
(2)步骤①中涉及SiO2反应的离子方程式为
(3)滤渣的成分有
(4)步骤②中洗涤沉淀的方法是
(5)步骤③反应的化学方程式为
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【推荐2】化合物A、D、F是中学化学中常见的物质,化合物B、C、E中含有两种相同的元素,这些化合物之间存在如图所示的反应关系,其中A和B的反应是一种硅酸盐工业生产中的主要反应之一。
(1)在A、C、F中含有的相同元素是_______ 。
(2)化合物C的化学式是_______ 。
(3)C的水溶液和D能否发生反应?_______ ,其理由是_______ 。如能反应,请写出离子反应方程式:_______ 。
(1)在A、C、F中含有的相同元素是
(2)化合物C的化学式是
(3)C的水溶液和D能否发生反应?
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解题方法
【推荐1】X、Y、Z三种物质有如下的所示关系;
(1)根据上述转化关系,推断下列物质的化学式:
X_________ ,Y_________ ,Z_________ ,试剂甲_________ ,试剂乙_________ 。
(2)写出上述①~⑤步反应的离子方程式:
①____________________________ ;②__________________________ ;
③__________________________ ;④_________________________ ;
⑤___________________________ 。
(1)根据上述转化关系,推断下列物质的化学式:
X
(2)写出上述①~⑤步反应的离子方程式:
①
③
⑤
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解答题-实验探究题
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(0.65)
名校
【推荐2】某兴趣小组在定量分析了镁渣[含有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2]中Mg含量的基础上,按如图流程制备六水合氯化镁(MgCl2·6H2O)。
相关信息如下:
①700℃只发生MgCO3和Mg(OH)2的分解反应。
②NH4Cl溶液仅与体系中的MgO反应,且反应程度不大。
③“蒸氨”是将氨从固液混合物中蒸出来,且须控制合适的蒸出量。请回答:
(1)下列说法正确的是__ 。
A.步骤Ⅰ,煅烧样品的容器可以用坩埚,不能用烧杯和锥形瓶
B.步骤Ⅲ,蒸氨促进平衡正向移动,提高MgO的溶解量
C.步骤Ⅲ,可以将固液混合物C先过滤,再蒸氨
D.步骤Ⅳ,固液分离操作可采用常压过滤,也可采用减压过滤
(2)溶液F经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品。取少量产品溶于水后发现溶液呈碱性。
①含有的杂质是__ 。
②从操作上分析引入杂质的原因是___ 。
(3)有同学采用盐酸代替步骤Ⅱ中的NH4Cl溶液处理固体B,然后除杂,制备MgCl2溶液。已知金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围:
请给出合理的操作排序(从下列操作中选取,按先后次序列出字母,操作可重复使用):___ 。
固体B→a→过滤→( )→( )→( )→( )→( )→( )→MgCl2溶液→产品。
a.用盐酸溶解 b.调pH=3.0 c.调pH=5.0 d.调pH=8.5 e.调pH=11.0 f.过滤 g.洗涤
相关信息如下:
①700℃只发生MgCO3和Mg(OH)2的分解反应。
②NH4Cl溶液仅与体系中的MgO反应,且反应程度不大。
③“蒸氨”是将氨从固液混合物中蒸出来,且须控制合适的蒸出量。请回答:
(1)下列说法正确的是
A.步骤Ⅰ,煅烧样品的容器可以用坩埚,不能用烧杯和锥形瓶
B.步骤Ⅲ,蒸氨促进平衡正向移动,提高MgO的溶解量
C.步骤Ⅲ,可以将固液混合物C先过滤,再蒸氨
D.步骤Ⅳ,固液分离操作可采用常压过滤,也可采用减压过滤
(2)溶液F经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品。取少量产品溶于水后发现溶液呈碱性。
①含有的杂质是
②从操作上分析引入杂质的原因是
(3)有同学采用盐酸代替步骤Ⅱ中的NH4Cl溶液处理固体B,然后除杂,制备MgCl2溶液。已知金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围:
金属离子 | pH | |
开始沉淀 | 完全沉淀 | |
Al3+ | 3.0 | 4.7 |
Fe3+ | 1.1 | 2.8 |
Ca2+ | 11.3 | - |
Mg2+ | 8.4 | 10.9 |
固体B→a→过滤→( )→( )→( )→( )→( )→( )→MgCl2溶液→产品。
a.用盐酸溶解 b.调pH=3.0 c.调pH=5.0 d.调pH=8.5 e.调pH=11.0 f.过滤 g.洗涤
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【推荐3】镁及其化合物是实验设计的热点载体,查阅资料得:
(1)某学生利用反应NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O产生的N2来制备Mg3N2的装置如图所示:
该装置存在缺点,其改进方法是______ ,需要改进的原因是______ 。
(2)产物中Mg3N2含量的测定。将1.25 g B中产物加入浓NaOH溶液中,加热,将产生的气体用水完全吸收,吸收液加水稀释至100 mL,取出25.00 mL稀释液,用0.2 mol·L-1盐酸进行滴定实验,平行滴定三次,消耗的盐酸体积分别为25.02 mL、24.98 mL、22.66 mL
①指示剂应选择______ (填序号)。
a.酚酞溶液 b.甲基橙溶液 c.石蕊溶液
②产物中Mg3N2的含量为______ %。
(3)该学生还发现Mg(OH)2在氯化铵溶液中全部溶解,为了探究其原因,他选择了氢氧化镁、蒸馏水、硝酸铵溶液、盐酸、醋酸铵溶液等试剂,并提出两种假设:
假设I:氯化铵溶液呈酸性,H++OH-=H2O,促进Mg(OH)2溶解;
假设II:NH+OH-=NH3·H2O,促进Mg(OH)2溶解。
设计简单的实验方案探究假设II的正确性:______ 。
I | Mg3N2能与水反应 |
Ⅱ | 常温下,NH3·H2O、CH3COOH的电离常数都等于1.8×10-5 mol·L-1 |
该装置存在缺点,其改进方法是
(2)产物中Mg3N2含量的测定。将1.25 g B中产物加入浓NaOH溶液中,加热,将产生的气体用水完全吸收,吸收液加水稀释至100 mL,取出25.00 mL稀释液,用0.2 mol·L-1盐酸进行滴定实验,平行滴定三次,消耗的盐酸体积分别为25.02 mL、24.98 mL、22.66 mL
①指示剂应选择
a.酚酞溶液 b.甲基橙溶液 c.石蕊溶液
②产物中Mg3N2的含量为
(3)该学生还发现Mg(OH)2在氯化铵溶液中全部溶解,为了探究其原因,他选择了氢氧化镁、蒸馏水、硝酸铵溶液、盐酸、醋酸铵溶液等试剂,并提出两种假设:
假设I:氯化铵溶液呈酸性,H++OH-=H2O,促进Mg(OH)2溶解;
假设II:NH+OH-=NH3·H2O,促进Mg(OH)2溶解。
设计简单的实验方案探究假设II的正确性:
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解答题-无机推断题
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(0.65)
名校
【推荐1】经检测某工厂的酸性废水中所含离子及其浓度如表所示:
(1)__________ mol/L。
(2)为了减少污染并变废为宝,工程师们设计了如图流程,回收铜和绿矾()。
①工业废水中加入铁粉生成固体C时发生反应的离子方程为:__________ 。
②试剂B的化学式是__________ 。
③操作③是蒸发浓缩、冷却结晶、__________ ,最后用少量冷水洗涤晶体,在低温下干燥
④上述100L废水经处理,可获得的物质的量是__________ mol。
⑤溶液D长期暴露在空气中会变质,请用离子方程式表示变质的原因:__________ 。
离子 | |||||
浓度/(mol/L) |
(1)
(2)为了减少污染并变废为宝,工程师们设计了如图流程,回收铜和绿矾()。
①工业废水中加入铁粉生成固体C时发生反应的离子方程为:
②试剂B的化学式是
③操作③是蒸发浓缩、冷却结晶、
④上述100L废水经处理,可获得的物质的量是
⑤溶液D长期暴露在空气中会变质,请用离子方程式表示变质的原因:
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】钨是熔点最高的金属,也是重要的战略物资。黑钨矿主要成分是铁和锰的钨酸盐(FeWO4、 MnWO4)以及少量杂质(Si、P、As元素的化合物)。由黑钨矿冶炼钨的“黑钨矿高压碱煮(烧破)—溶剂萃取—蒸发结晶法”工艺流程如下图:
回答下列问题:
(1)高压碱煮法中,“高压”的目的是_________________ 。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分中含有的金属元素为_______ (填元素符号)。
(3)除最后一步外,流程中钨元素价态均未发生改变,则FeWO4中铁元素的价态为_________ 。第一步黑钨矿原料碱融时,FeWO4发生反应的化学方程式为____________________ 。
(4)H2SO4中和后溶液中还有、、、等离子,则加入H2O2时发生反应的离子方程式为_________________ 。
(5)第二次过滤所得钨酸钠溶液还含有NaOH、NaCl 和_________ (填化学式)杂质。为了得到纯净的钨酸,需要经过萃取和反萃取工业流程,在实验室进行该操作使用到的玻璃仪器有_________ 。
(6)若工厂使用m kg黑钨矿(含FeWO4 25%、 MnWO4 30%)冶炼钨,得到n kg单质钨粗产品(纯度95%),则产率为_________ 。
回答下列问题:
(1)高压碱煮法中,“高压”的目的是
(2)滤渣Ⅰ的主要成分中含有的金属元素为
(3)除最后一步外,流程中钨元素价态均未发生改变,则FeWO4中铁元素的价态为
(4)H2SO4中和后溶液中还有、、、等离子,则加入H2O2时发生反应的离子方程式为
(5)第二次过滤所得钨酸钠溶液还含有NaOH、NaCl 和
(6)若工厂使用m kg黑钨矿(含FeWO4 25%、 MnWO4 30%)冶炼钨,得到n kg单质钨粗产品(纯度95%),则产率为
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】硫铁矿的主要成分为,工业上常用硫铁矿在空气中煅烧产气来制备硫酸,该过程中的烧渣可用于制备铁红、绿矾等。现以硫铁矿烧渣(主要成分为、FeO,还含有少量的、杂质)为原料、氨水为沉淀剂制备铁红颜料的流程如图所示:
根据所学知识,回答下列问题:
(1)写出高温煅烧生成的化学方程式:___________ ,其中氧化产物为___________ (填化学式)。
(2)“浸取液Ⅰ”中加入的目的是___________ ,发生反应的离子方程式为___________ 。
(3)“操作Ⅰ”的名称为___________ ,进行该操作所需的玻璃仪器有___________ 。
(4)在加入氨水沉淀时,调节pH可使得沉淀而不沉淀。“滤液Ⅱ”中溶质的主要成分为___________ (填化学式)。写出获得“滤渣Ⅱ”的离子方程式:___________ 。
根据所学知识,回答下列问题:
(1)写出高温煅烧生成的化学方程式:
(2)“浸取液Ⅰ”中加入的目的是
(3)“操作Ⅰ”的名称为
(4)在加入氨水沉淀时,调节pH可使得沉淀而不沉淀。“滤液Ⅱ”中溶质的主要成分为
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3+)生产重铬酸钾(K2Cr2O7),工艺流程及相关物质溶解度曲线如图:
(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为________________ 。
(2)由图分析选择冷却结晶的原因是_______________ 。
(3)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是_____________ 。
(4)分离得到固体A的方式为______ ,用热水洗涤固体A,回收的洗涤液转移到母液____ (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中,既能提高产率又可使能耗最低。
(5)生产工艺中含Cr2O72-的废水常用于处理废水中的CN-,处理过程按下图流程进行:
步骤③中,每处理0.3 mol Cr2O72-时转移电子1.8 mol,该反应的离子方程式为________ ;
②处理酸性Cr2O72-废水多采用铁氧磁体法。该法是向废水中加入FeSO4·7H2O将Cr2O72-还原成Cr3+,调节pH,Fe、Cr转化成相当于Feπ[FexⅢCr(2-x)Ⅲ]O4 (铁氧磁体,罗马数字表示元素价态)的沉淀。处理1 mol Cr2O72-,需加入a mol FeSO4·7H2O,下列结论正确的是_______ 。
A.x=0.5,a=6 B.x=0.5,a=10
C.x=1.5,a=6 D.x=1.5,a=10
(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为
(2)由图分析选择冷却结晶的原因是
(3)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是
(4)分离得到固体A的方式为
(5)生产工艺中含Cr2O72-的废水常用于处理废水中的CN-,处理过程按下图流程进行:
步骤③中,每处理0.3 mol Cr2O72-时转移电子1.8 mol,该反应的离子方程式为
②处理酸性Cr2O72-废水多采用铁氧磁体法。该法是向废水中加入FeSO4·7H2O将Cr2O72-还原成Cr3+,调节pH,Fe、Cr转化成相当于Feπ[FexⅢCr(2-x)Ⅲ]O4 (铁氧磁体,罗马数字表示元素价态)的沉淀。处理1 mol Cr2O72-,需加入a mol FeSO4·7H2O,下列结论正确的是
A.x=0.5,a=6 B.x=0.5,a=10
C.x=1.5,a=6 D.x=1.5,a=10
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐2】某种电镀污泥主要含有碲化亚铜()、三氧化二铬()以及少量的金(),可用于制取溶液、金属铜和粗碲等,以实现有害废料的资源化利用,工艺流程如下:
已知:煅烧时,发生的反应为:
(1)元素在元素周期表中的位置为___________ ,该元素最高化合价___________ 。
(2)煅烧时,发生反应的化学方程式为___________ 。
(3)浸出液中除了含有(在电解过程中不反应)外,还含有___________ (填化学式)。电解沉积过程中析出单质铜的电极为___________ 极。
(4)工业上用重铬酸钠()母液生产重铬酸钾()的工艺流程如图所示:
通过冷却结晶能析出大量的原因是___________ 。
(5)测定产品中含量的方法如下:称取试样配成溶液,取置于锥形瓶中,加入足量稀硫酸和几滴指示剂,用标准液进行滴定。滴定过程中发生反应的离子方程式为___________ 。若三次实验消耗标准液的体积平均为,则所得产品中的纯度为___________ 。
已知:煅烧时,发生的反应为:
(1)元素在元素周期表中的位置为
(2)煅烧时,发生反应的化学方程式为
(3)浸出液中除了含有(在电解过程中不反应)外,还含有
(4)工业上用重铬酸钠()母液生产重铬酸钾()的工艺流程如图所示:
通过冷却结晶能析出大量的原因是
(5)测定产品中含量的方法如下:称取试样配成溶液,取置于锥形瓶中,加入足量稀硫酸和几滴指示剂,用标准液进行滴定。滴定过程中发生反应的离子方程式为
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】铜电解液中主要含 Cu2+、Ni2+、Fe2+、Fe3+、Ca2+、Zn2+等,为提纯得到粗硫酸镍晶体和胆矾晶体, 某兴趣小组设计了如图流程:
已知:相关离子浓度为0.1mol/L时形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
(1)基态Cu原子的价电子排布式为___________ ,H2O2是___________ (填“极性”或“非极性”)分子。
(2)向“溶液1”中通入稍过量的H2S,写出主要反应的离子方程式:________ 、________ 。
(3)请结合离子方程式解释向“溶液2”中加入Ni(OH)2的原因___________ 。
(4)若“溶液3”中Ca2+的浓度为0.002mol/L,取等体积的NiF2溶液与该溶液混合,要使反应结束时c(Ca2+)<10-5mol/L,则所加NiF2溶液的浓度至少为___________ mol/L。【已知室温下Ksp (CaF2)=4×10-11】
(5)室温下选择萃取剂HR,其萃取原理为:nHR+Mn+MRn+nH+,溶液 pH 对几种离子的萃取率的 影响如图,则萃取锌时,应控制pH的范围为 3~4,请解释原因:___________ 。试剂a为___________ (填化学式)。
(6)铅和银均为用途广泛的重金属,其中银的一种化合物五唑银(AgN5 )作为新型高能含能材料,在炸药、推进剂等领域具有较高的应用价值。AgN5的立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为apm。图中,粒子1的原子分数坐标为(,,0),则粒子2的原子分数坐标为___________ 。设阿伏加德罗常数的值为NA,则AgN5晶体的密度为___________ g/cm3 (列出计算表达式)。
已知:相关离子浓度为0.1mol/L时形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Cu2+ | Fe2+ | Fe3+ | Ca2+ | Zn2+ | Ni2+ |
开始沉淀的 pH | 4.2 | 6.3 | 1.5 | 11.8 | 6.2 | 6.9 |
沉淀完全的 pH | 6.7 | 8.3 | 2.8 | 13.8 | 8.2 | 8.9 |
(2)向“溶液1”中通入稍过量的H2S,写出主要反应的离子方程式:
(3)请结合离子方程式解释向“溶液2”中加入Ni(OH)2的原因
(4)若“溶液3”中Ca2+的浓度为0.002mol/L,取等体积的NiF2溶液与该溶液混合,要使反应结束时c(Ca2+)<10-5mol/L,则所加NiF2溶液的浓度至少为
(5)室温下选择萃取剂HR,其萃取原理为:nHR+Mn+MRn+nH+,溶液 pH 对几种离子的萃取率的 影响如图,则萃取锌时,应控制pH的范围为 3~4,请解释原因:
(6)铅和银均为用途广泛的重金属,其中银的一种化合物五唑银(AgN5 )作为新型高能含能材料,在炸药、推进剂等领域具有较高的应用价值。AgN5的立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为apm。图中,粒子1的原子分数坐标为(,,0),则粒子2的原子分数坐标为
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