卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。若以它为原料按下图所示工艺流程进行生产,可制得轻质氧化镁。
若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,请根据表1和表2提供的资料,填写空白:
表1 生成氢氧化物沉淀的pH
﹡Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,所以,常将它氧化为Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去
表2 原料价格表
(1)在步骤②中加入的试剂X,最佳的选择是____________ ,其作用是_________________ ;
(2)在步骤③中加入的试剂应是_______________________ ;之所以要控制pH=9.8,其目的是___________________________________________________________ 。
(3)在步骤④中加入的试剂Z应是________________ ;
(4)在步骤⑤中发生反应的化学方程式是_____________________________________________ 。
若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,请根据表1和表2提供的资料,填写空白:
表1 生成氢氧化物沉淀的pH
物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6﹡ |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 |
Mg(OH)2 | 9.6 | 11.1 |
表2 原料价格表
物质 | 价格/(元·吨-1) |
漂液(含25.2%NaClO) | 450 |
双氧水(含30%H2O2) | 2400 |
烧碱(含98%NaOH) | 2100 |
纯碱(含99.5%Na2CO3) | 600 |
(2)在步骤③中加入的试剂应是
(3)在步骤④中加入的试剂Z应是
(4)在步骤⑤中发生反应的化学方程式是
更新时间:2019-06-13 18:53:06
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【推荐1】I.物质X是由4种短周期元素组成的化合物,某兴趣小组对其开展探究实验。
已知:①气体F在燃烧时产生淡蓝色火焰;
②滤液1与滤液2成分相同,且只含单一溶质。
请回答:
(1)组成X的非金属元素是__ (填元素符号),X的化学式是___ 。
(2)步骤I,发生的化学方程式是__ 。
(3)写出白色粉末B与NaOH溶液发生的离子方程式是__ 。
II.某同学用NaOH溶液同时吸收Cl2和SO2。经分析吸收液(强碱性)中存在Cl-和SO。该同学认为溶液中还可能存在SO、ClO-,请设计实验方案证明该同学的猜想:___ 。
已知:①气体F在燃烧时产生淡蓝色火焰;
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(2)步骤I,发生的化学方程式是
(3)写出白色粉末B与NaOH溶液发生的离子方程式是
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【推荐2】氯离子插层镁铝水滑石[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]是一种新型离子交换材料,其在高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气,冷却玻管B能降低气体的温度,但不能液化水蒸气。现用下图装置进行实验确定其化学式(固定装置略去)。
(1)Mg2Al(OH)6Cl·xH2O热分解的化学方程式为______________________ 。
(2)若只通过测定装置C、D的增重来确定x,则装置的连接顺序为_________ (按气流方向,用接口字母表示),其中C的作用是________ 。装置连接后,首先要进行的操作是_____________ 。
(3)加热前先通N2排尽装置中的空气,称取C、D的初始质量后,加热过程中持续通入N2的作用是____________________ ,停止加热后的冷却过程中仍要持续通入N2的作用是___________ 。
(4)完全分解后测得C增重3.65 g、D增重9.90 g,则x=_____ 。若取消冷却玻管B后进行实验,测定的x值将________ (填“偏高”或“偏低”)。
(1)Mg2Al(OH)6Cl·xH2O热分解的化学方程式为
(2)若只通过测定装置C、D的增重来确定x,则装置的连接顺序为
(3)加热前先通N2排尽装置中的空气,称取C、D的初始质量后,加热过程中持续通入N2的作用是
(4)完全分解后测得C增重3.65 g、D增重9.90 g,则x=
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【推荐3】在如图所示的转化关系中,A、B、C为单质,其余方框内的物质均为化合物,B、X、N在常温下均为气体,C为黑色固体,D为白色沉淀,A、Y、Z、M、D中含有同一种元素(框图中某些生成物已经略去)。
已知:。
请填写下列空白。
(1)写出下列有关化学方程式:
①________________________________________________ ;
②________________________________________________ ;
④________________________________________________ 。
(2)试拟定工业上由Y制取单质A的反应原理:______________________________________________ (用化学方程式表示)。
已知:。
请填写下列空白。
(1)写出下列有关化学方程式:
①
②
④
(2)试拟定工业上由Y制取单质A的反应原理:
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【推荐1】乳酸亚铁晶体是一种吸收效果很好的食品铁强化剂,易溶于水,难溶于乙醇。某兴趣小组用废铁屑(部分被氧化)制备,再与乳酸反应制得乳酸亚铁晶体。
(1)“酸浸”时,单质发生反应的离子方程式有___________ 。
(2)向酸浸液中滴加___________ (填化学式)溶液可判断是否要进行“还原”、“过滤”操作;在实验室中进行过滤操作需要的玻璃仪器有___________ 。
(3)制备过程中将溶液加入溶液中制得。
①该反应的离子方程式为___________ 。
②若置于空气中时间过长,表面生成,其原因是___________ (用化学方程式表示)。
(4)与乳酸反应过程中加入少量铁粉的目的是___________ 。
(1)“酸浸”时,单质发生反应的离子方程式有
(2)向酸浸液中滴加
(3)制备过程中将溶液加入溶液中制得。
①该反应的离子方程式为
②若置于空气中时间过长,表面生成,其原因是
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【推荐2】Fe/Fe3O4磁性材料在很多领域具有应用前景,其制备过程如下(各步均在N2氛围中进行):
①称取9.95g FeCl2·4H2O(Mr =199),配成50mL溶液,转移至恒压滴液漏斗中。
②向三颈烧瓶中加入100mL14mol· L-1KOH溶液。
③持续磁力搅拌,将FeCl2溶液以2mL·min-1的速度全部滴入三颈烧瓶中,100°C 下回流3h。
④冷却后过滤,依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀,在40°C干燥。
⑤管式炉内焙烧2h,得产品3.24g。
部分装置如图:
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______ ;使用恒压滴液漏斗的原因是_______ 。
(2)实验室制取N2有多种方法,请根据元素化合物知识和氧化还原反应相关理论,结合以下供选试剂和装置,选出一种可行的方法,化学方程式为_______ ,对应的装置为_______ (填标号)。
可供选择的试剂:CuO(s)、 NH3(g)、 Cl2(g)、 O2(g)、 饱和NaNO2(aq)、饱和NH4Cl(aq)可供选择的发生装置(净化装置略去):
(3)三颈烧瓶中反应生成了Fe和Fe3O4,离子方程式为_______ 。
(4)为保证产品性能,需使其粒径适中、结晶度良好,可采取的措施有_______。
(5)步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净,应选择的试剂为_______ ;
(6)该实验所得磁性材料的产率为_______ (保留 3位有效数字)。
①称取9.95g FeCl2·4H2O(Mr =199),配成50mL溶液,转移至恒压滴液漏斗中。
②向三颈烧瓶中加入100mL14mol· L-1KOH溶液。
③持续磁力搅拌,将FeCl2溶液以2mL·min-1的速度全部滴入三颈烧瓶中,100°C 下回流3h。
④冷却后过滤,依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀,在40°C干燥。
⑤管式炉内焙烧2h,得产品3.24g。
部分装置如图:
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是
(2)实验室制取N2有多种方法,请根据元素化合物知识和氧化还原反应相关理论,结合以下供选试剂和装置,选出一种可行的方法,化学方程式为
可供选择的试剂:CuO(s)、 NH3(g)、 Cl2(g)、 O2(g)、 饱和NaNO2(aq)、饱和NH4Cl(aq)可供选择的发生装置(净化装置略去):
(3)三颈烧瓶中反应生成了Fe和Fe3O4,离子方程式为
(4)为保证产品性能,需使其粒径适中、结晶度良好,可采取的措施有_______。
A.采用适宜的滴液速度 |
B.用盐酸代替KOH溶液,抑制Fe2+水解 |
C.在空气氛围中制备 |
D.选择适宜的焙烧温度 |
(6)该实验所得磁性材料的产率为
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【推荐1】利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2,少量的Fe3+、Al3+等)吸收高温焙烧含硫废渣产生的SO2废气,制备硫酸锰晶体可实现资源的综合利用和环境治理。
已知,浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+等其他金属离子。有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见表:
(1)写出浸出过程中主要反应的化学方程式_____________________________ 。为了提高软锰矿的浸取率,可以采取的措施除了充分搅拌外还有:_____________________ (至少答两点)。
(2)写出氧化过程中主要反应的离子方程式:_____________________________ 。
(3)①在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调节pH,pH应调节至______ 。②若加入的石灰浆过多,会使得MnSO4•H2O晶体中含有较多杂质,其原因是_____________________________ 。
(4)下列各组试剂中,能准确测定尾气中SO2含量的是______ (选填序号)。
a.NaOH溶液、品红溶液 b.稀H2SO4酸化的KMnO4溶液 c.碘水、淀粉溶液
已知,浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+等其他金属离子。有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见表:
离子 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH | 加碱溶解的pH |
Fe2+ | 7.6 | 9.7 | |
Fe3+ | 2.7 | 3.7 | |
Al3+ | 3.8 | 4.7 | >8.5 |
Mn2+ | 8.3 | 9.8 |
(2)写出氧化过程中主要反应的离子方程式:
(3)①在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调节pH,pH应调节至
(4)下列各组试剂中,能准确测定尾气中SO2含量的是
a.NaOH溶液、品红溶液 b.稀H2SO4酸化的KMnO4溶液 c.碘水、淀粉溶液
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解题方法
【推荐2】六水合氯化镍(NiCl2·6H2O)常用于电镀、陶瓷等工业。某实验室以镍矿渣(主要含NiS、CuS、FeS)制备六水合氯化镍晶体,设计流程如图所示:
已知: Ksp(NiS)= 1.07×10-21, Ksp(CuS)= 1.27×10-26。
回答下列问题:
(1)①写出“酸溶”时,NiS发生反应的离子方程式:_______ 。
②“酸溶”时,为减少生产过程对大气的污染,通常还需通入过量的_______ (填气体名称)。
(2)试剂a应选用下列物质中的_______(填标号)。
(3)“除铜”过程发生反应的离子方程式是_______ ,若要求溶液中Cu2+浓度小于1×10-5mol/L,则应控制溶液中Ni2+浓度_______ 。(结果保留两位小数)
(4)“沉镍”所得沉淀有多种组成,可表示为xNiCO3·yNi( OH)2 ·zH2O,若试剂b为纯净物,试剂b可以是_______ 。 为测定沉淀的组成,进行下列实验:称取干燥沉淀样品3. 41g,隔绝空气加热,剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示(500°C~750°C条件下加热,收集到的气体产物只有一种,750°C以上残留固体为NiO)。通过计算确定该样品的化学式为_______ 。
(5)由xNiCO3·yNi( OH)2 ·zH2O固体制备NiCl2·6H2O的实验方案是:向固体中加入过量盐酸,搅拌,调节溶液的pH值,蒸发浓缩,_______ ,过滤,_______ ,干燥(NiCl2溶解度曲线如图所示)。
已知: Ksp(NiS)= 1.07×10-21, Ksp(CuS)= 1.27×10-26。
回答下列问题:
(1)①写出“酸溶”时,NiS发生反应的离子方程式:
②“酸溶”时,为减少生产过程对大气的污染,通常还需通入过量的
(2)试剂a应选用下列物质中的_______(填标号)。
A.NaOH | B.Ni(OH)2 |
C.Na2CO3 | D.Ni(NO3)2 |
(4)“沉镍”所得沉淀有多种组成,可表示为xNiCO3·yNi( OH)2 ·zH2O,若试剂b为纯净物,试剂b可以是
(5)由xNiCO3·yNi( OH)2 ·zH2O固体制备NiCl2·6H2O的实验方案是:向固体中加入过量盐酸,搅拌,调节溶液的pH值,蒸发浓缩,
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【推荐3】利用某冶金行业产生的废渣(主要含V2O3还有少量SiO2、P2O5等杂质)可以制备,生产流程如下:
已知;V2O5微溶于水、溶于碱生成VO(加热生成VO),具有强氧化性。向Na3VO4溶液中加酸,不同pH对应的主要存在形式如下表:
回答下列问题:
(1)“焙烧”后V元素转化为NaVO3,Si元素转化为_______ (写化学式).
(2)欲除净磷元素[即c(PO)≤1.0× 10-5mol·L-1],最终溶液中Mg2+的浓度至少为_____ mol·L-1{已知Ksp[Mg3(PO4)2]=1. 0× 10-24}。
(3)“沉钒”过程中,pH由8. 5到5. 0发生反应的离子方程式为______ ,最终需要控制pH约为______ ;“沉钒”最终得到的主要含钒物质是____ (写化学式)。
(4)“还原”和“转化”过程中主要反应的离子方程式分别为____ 、____________ 。
已知;V2O5微溶于水、溶于碱生成VO(加热生成VO),具有强氧化性。向Na3VO4溶液中加酸,不同pH对应的主要存在形式如下表:
pH | 10.6~12 | 约8.4 | 3~8 | 约2 | ||
存在形式 |
回答下列问题:
(1)“焙烧”后V元素转化为NaVO3,Si元素转化为
(2)欲除净磷元素[即c(PO)≤1.0× 10-5mol·L-1],最终溶液中Mg2+的浓度至少为
(3)“沉钒”过程中,pH由8. 5到5. 0发生反应的离子方程式为
(4)“还原”和“转化”过程中主要反应的离子方程式分别为
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解题方法
【推荐1】实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4,主要流程如下:
(1)写出沉淀反应器中生成氢氧化镁的离子方程式_______________ ;
(2)若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:______________ 、_______________ ;
(3)判断流程中沉淀是否洗净的操作方法是_______________ ;高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是_____________ ;
(4)无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备.
装置B的主要作用是_________________ ;F中试剂的作用是__________ ;用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用,所装填的试剂为____________ 。
(1)写出沉淀反应器中生成氢氧化镁的离子方程式
(2)若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:
(3)判断流程中沉淀是否洗净的操作方法是
(4)无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备.
装置B的主要作用是
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解题方法
【推荐2】二氧化氯(ClO2)和亚硫酸钠(NaClO2)均为高效漂白消毒剂。某化学兴趣小组同学对其制备展开研究。查阅资料已知:①二氧化氯(ClO2)与Cl2的性质具有一定相似性;
②NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。利用下图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)玻璃仪器a的名称____ ;装置B的作用是_____ 。
(2)装置C中制备NaClO2的化学方程式为______ ;通过调气阀K和浓硫酸的滴速控制气体流速,则应使进入C中气流速度较________ (填“快”或“慢”);装置D的作用是__ 。
(3)从装置C反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为:
①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③______ ;④低于60℃干燥,得到成品。
(4)为测定某亚氯酸钠样品的纯度设计如下实验方案,并进行实验:
第一步:准确称取所得亚氯酸钠样品mg于小烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(已知:ClO+4I+4H+==2H2O+2I2+Cl)。将所得混合液配成250mL待测溶液。
第二步:移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用cmol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,至滴定终点。重复2次,测得平均值为VmL(已知:I2+2S2O32-==2I+S4O52-)。
①达到滴定终点时的现象为___ 。
②该样品中NaClO2的质量分数为_____ (用含m、c、V的代数式表示)。
③在滴定操作正确无误的情况下,此实验测得结果偏高,其原因用离子方程式表示为____ 。
②NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。利用下图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)玻璃仪器a的名称
(2)装置C中制备NaClO2的化学方程式为
(3)从装置C反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为:
①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③
(4)为测定某亚氯酸钠样品的纯度设计如下实验方案,并进行实验:
第一步:准确称取所得亚氯酸钠样品mg于小烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(已知:ClO+4I+4H+==2H2O+2I2+Cl)。将所得混合液配成250mL待测溶液。
第二步:移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用cmol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,至滴定终点。重复2次,测得平均值为VmL(已知:I2+2S2O32-==2I+S4O52-)。
①达到滴定终点时的现象为
②该样品中NaClO2的质量分数为
③在滴定操作正确无误的情况下,此实验测得结果偏高,其原因用离子方程式表示为
您最近一年使用:0次
解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]m (1≤n≤6,m≤10)(商业代号BAC),是一种比Al2(SO4)3效果更好的净水药剂。以下是用煤矸石(主要含Al2O3,SiO2及少量铁的氧化物)为原料生产碱式氯化铝过程中遇到的情况:
(1)在反应器中加入16%的硫酸和16%的盐酸,在不断搅拌过程中再加入经过焙烧后的煤矸石粉,反应器上部有一条长管子作为反应时气体的排放管。加热至沸腾(102℃)并保持一段时间,期间不断用精密pH试纸在排气管口上方检查排出气体的pH,记录如表:
试解释排气管中放出气体的pH变化的原因。如果把排气管加长一倍,排气的pH有无变化?_______ 为什么_______ 。
(2)观察反应器内溶液的颜色(取上面清液观察),在沸腾1h内,溶液逐渐呈黄绿色,以后逐渐转变为淡棕黄色,1.5h后呈棕红色。解释导致颜色变化的原因。_______ 。
(3)上述反应结束后,冷却,过滤弃渣,然后再加热至100℃,并在不断搅拌的条件下,向溶液慢慢地添加Ca(OH)2至适量,生成大量沉淀。过滤上述溶液,弃渣,得到澄清的BAC稀溶液。将此稀溶液加热蒸发浓缩,又产生白色细晶状沉淀,经化验分析,知此沉淀不是BAC固体,也不是AlCl3晶体或Al(OH)3。问:这是什么物质_______ ,为什么此时会有沉淀析出?_______ 。
(1)在反应器中加入16%的硫酸和16%的盐酸,在不断搅拌过程中再加入经过焙烧后的煤矸石粉,反应器上部有一条长管子作为反应时气体的排放管。加热至沸腾(102℃)并保持一段时间,期间不断用精密pH试纸在排气管口上方检查排出气体的pH,记录如表:
时间 | 起始 | 14min后 | 30min后 | 75min后 |
pH | <2.0 | =2.5 | <3.5 | =3.5 |
(2)观察反应器内溶液的颜色(取上面清液观察),在沸腾1h内,溶液逐渐呈黄绿色,以后逐渐转变为淡棕黄色,1.5h后呈棕红色。解释导致颜色变化的原因。
(3)上述反应结束后,冷却,过滤弃渣,然后再加热至100℃,并在不断搅拌的条件下,向溶液慢慢地添加Ca(OH)2至适量,生成大量沉淀。过滤上述溶液,弃渣,得到澄清的BAC稀溶液。将此稀溶液加热蒸发浓缩,又产生白色细晶状沉淀,经化验分析,知此沉淀不是BAC固体,也不是AlCl3晶体或Al(OH)3。问:这是什么物质
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