阳极泥处理后的沉渣中含AgCl,工业上可用Na2SO3溶液作浸取剂浸出回收。某小组在实验室模拟该过程。
已知:
i.25oC时,部分物质的溶解度:AgCl 1.9×10–4 g;Ag2SO3 4.6×10–4 g;Ag2SO4 0.84 g。
ii.25oC时,亚硫酸钠溶液酸化过中含微粒的物质的量分数随pH变化如图所示。
Ⅰ.浸出氯化银
取AgCl固体,加入1 mol/L Na2SO3溶液作浸取剂,充分反应后过滤得到浸出液(pH=8),该过程中发生的反应为AgCl + [Ag(SO3)2]3– + Cl–。
(1)用平衡移动原理解释AgCl溶解的原因是___ 。
Ⅱ. 酸化沉银
(2)经检测,沉淀m为AgCl,则溶液m中含微粒的主要存在形式是________ 。
(3)探究沉淀n的成分。
①甲同学认为沉淀n一定不含Ag2SO4,其依据是________ 。
②乙同学认为沉淀n可能含Ag2SO3,进行实验验证。
i. 本实验设计的依据是:Ag2SO3具有________ 性。
ii. 乙同学观察到________ ,得出结论“沉淀n不含Ag2SO3”。
③丙同学从溶液n的成分角度再次设计实验证明沉淀n不含Ag2SO3。
i. 本实验设计的依据是:若沉淀n含Ag2SO3,则溶液n中含微粒的总物质的量___ (填“>”、“=”或“<”)Cl–物质的量。
ii. 结合实验现象简述丙同学的推理过程:____ 。
Ⅲ.浸取剂再生
(4)溶液m经处理后可再用于浸出AgCl,请简述该处理方法____ 。
已知:
i.25oC时,部分物质的溶解度:AgCl 1.9×10–4 g;Ag2SO3 4.6×10–4 g;Ag2SO4 0.84 g。
ii.25oC时,亚硫酸钠溶液酸化过中含微粒的物质的量分数随pH变化如图所示。
Ⅰ.浸出氯化银
取AgCl固体,加入1 mol/L Na2SO3溶液作浸取剂,充分反应后过滤得到浸出液(pH=8),该过程中发生的反应为AgCl + [Ag(SO3)2]3– + Cl–。
(1)用平衡移动原理解释AgCl溶解的原因是
Ⅱ. 酸化沉银
(2)经检测,沉淀m为AgCl,则溶液m中含微粒的主要存在形式是
(3)探究沉淀n的成分。
①甲同学认为沉淀n一定不含Ag2SO4,其依据是
②乙同学认为沉淀n可能含Ag2SO3,进行实验验证。
i. 本实验设计的依据是:Ag2SO3具有
ii. 乙同学观察到
③丙同学从溶液n的成分角度再次设计实验证明沉淀n不含Ag2SO3。
i. 本实验设计的依据是:若沉淀n含Ag2SO3,则溶液n中含微粒的总物质的量
ii. 结合实验现象简述丙同学的推理过程:
Ⅲ.浸取剂再生
(4)溶液m经处理后可再用于浸出AgCl,请简述该处理方法
更新时间:2020-01-13 16:33:56
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【推荐1】过氧化钙可用于治理赤潮、应急供氧等。已知:过氧化钙,为白色或淡黄色结晶粉末,难溶于水,不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,常温下干燥品很稳定,能溶于稀酸生成过氧化氢。某小组同学探究过氧化钙的制法和性质:
(1)甲、乙两位同学设计的过氧化钙实验室制法如下,其中产率较低的是______ (填A、B)
方法A Ca (OH)2(s) + H2O2⇌CaO2(s) + 2H2O
方法B CaCl2(s) + H2O2⇌CaO2(s) + 2HCl
方法A所得产品中纯度不高,所含杂质主要是___________ (填化学式)
如果不加入稳定剂,则两种方法都需在5℃以下进行实验,原因可能是______________ 。
(2)丙同学认为CO2、SO2与过氧化钙的反应原理相同,丁同学认为SO2具有较强的还原性,而CO2没有,故而反应原理不相同。他们设计了如下实验装置,通过测量装置E中所得气体体积判断反应情况:
①试剂B的作用是____________________ 。
②若实验中SO2足量,且与过氧化钙充分反应,取反应后的固体进行探究,以验证过氧化钙与SO2反应的生成物。若SO2未被氧化,则反应的化学方程式为:______________________________ 。
③装置E中收集到的氧气体积为V L(已换算成标准状况下),若SO2完全被氧化,则V =______ 。
(3)某工厂利用电石渣(主要成分为氢氧化钙)生产过氧化钙的生产流程如下:
用上述方法制备过氧化钙(CaO2·8H2O),搅拌步骤 的化学方程式是______________ 。
②某小组采用单变量法确定温度、H2O2浓度对产率的影响,结果如下,则实际生产应选择的适宜条件为__________ 。
(1)甲、乙两位同学设计的过氧化钙实验室制法如下,其中产率较低的是
方法A Ca (OH)2(s) + H2O2⇌CaO2(s) + 2H2O
方法B CaCl2(s) + H2O2⇌CaO2(s) + 2HCl
方法A所得产品中纯度不高,所含杂质主要是
如果不加入稳定剂,则两种方法都需在5℃以下进行实验,原因可能是
(2)丙同学认为CO2、SO2与过氧化钙的反应原理相同,丁同学认为SO2具有较强的还原性,而CO2没有,故而反应原理不相同。他们设计了如下实验装置,通过测量装置E中所得气体体积判断反应情况:
①试剂B的作用是
②若实验中SO2足量,且与过氧化钙充分反应,取反应后的固体进行探究,以验证过氧化钙与SO2反应的生成物。若SO2未被氧化,则反应的化学方程式为:
③装置E中收集到的氧气体积为V L(已换算成标准状况下),若SO2完全被氧化,则V =
(3)某工厂利用电石渣(主要成分为氢氧化钙)生产过氧化钙的生产流程如下:
用上述方法制备过氧化钙(CaO2·8H2O),
②某小组采用单变量法确定温度、H2O2浓度对产率的影响,结果如下,则实际生产应选择的适宜条件为
H2O2% | 30% | 25% | 20% | 15% | 10% | 5% |
产率 | 60.40 | 62.42 | 64.54 | 63.20 | 63.10 | 62.40 |
温度(℃) | 50 | 40 | 30 | 20 | 10 | 0 |
产率 | 43.24 | 52.80 | 64.54 | 63.80 | 60.45 | 52.40 |
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【推荐2】面对新冠病毒,VB空气防护卡也成了“网红”,成为人们讨论的话题。商品介绍卡片中含有的主要活性成分——亚氯酸钠,在接触空气时可以释放安全可靠的低浓度二氧化氯(ClO2),从而达到消除病毒、细菌活性的防护效果。NaClO2的一种生产工艺如下:
(1)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学反应方程式:_______ 。
(2)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+、Ca2+、,要加入的试剂分别为________ ,为得到纯净的NaCl溶液还需加入_______ (填化学式)。
(3)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2,此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______ ,该反应中还原产物是_______ 。
(4)有同学推测VB空气防护卡原理是因为NaClO2与空气中的CO2发生反应得到ClO2,同时得到钠的两种正盐,试写出相应的化学反应方程式:_______ 。
(1)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学反应方程式:
(2)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+、Ca2+、,要加入的试剂分别为
(3)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2,此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
(4)有同学推测VB空气防护卡原理是因为NaClO2与空气中的CO2发生反应得到ClO2,同时得到钠的两种正盐,试写出相应的化学反应方程式:
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解题方法
【推荐1】次磷酸钠(NaH2PO2)是电镀业上重要还原剂,一般制备方法是将白磷(P4)和过量烧碱溶液混合、加热,生成次磷酸钠和PH3,PH3是一种无色、有毒的可燃性气体。实验装置如下图所示:
回答下列问题:
(1)b的作用___________ 。次磷酸是___________ 元酸。
(2)检查整套装置气密性的方法是___________ 。
(3)在a中加入白磷,打开K1,通入N2一段时间,关闭K1,打开磁力加热搅拌器,滴加烧碱溶液,反应结束后,打开K1,继续通入N2,目的是___________ 。
(4)c中生成NaH2PO2和NaCl,相关物质溶解度(S)如下:
充分反应后,将c中混合液蒸发浓缩,有大量晶体析出,该晶体主要成分的化学式为___________ ,然后___________ 、___________ 、过滤、洗涤、干燥,得到NaH2PO2的粗产品。
(5)产品纯度测定:取NaH2PO2的粗产品2.50克配成250mL溶液,取25.0mL于锥形瓶中,酸化后加入25.00mL 0.10 mol·L-1碘水,于暗处充分反应后,以淀粉溶液做指示剂,用0.10 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点,平均消耗10.00mL Na2S2O3溶液,相关反应方程式为:H2PO+H2O+I2 =H2PO+2H++2I-,2S2O+I2=S4O+2I-。产品纯度为___________ (保留3位有效数字)。
回答下列问题:
(1)b的作用
(2)检查整套装置气密性的方法是
(3)在a中加入白磷,打开K1,通入N2一段时间,关闭K1,打开磁力加热搅拌器,滴加烧碱溶液,反应结束后,打开K1,继续通入N2,目的是
(4)c中生成NaH2PO2和NaCl,相关物质溶解度(S)如下:
S(20℃) | S(98℃) | |
NaCl | 36 | 38.8 |
NaH2PO2 | 90 | 657 |
(5)产品纯度测定:取NaH2PO2的粗产品2.50克配成250mL溶液,取25.0mL于锥形瓶中,酸化后加入25.00mL 0.10 mol·L-1碘水,于暗处充分反应后,以淀粉溶液做指示剂,用0.10 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点,平均消耗10.00mL Na2S2O3溶液,相关反应方程式为:H2PO+H2O+I2 =H2PO+2H++2I-,2S2O+I2=S4O+2I-。产品纯度为
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解答题-工业流程题
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【推荐2】重铬酸钠晶体(Na2Cr2O7·2H2O)俗称红矾钠,是一种重要的化工产品,以FeO·Cr2O3、Na2CO3等为原料制备红矾钠的工艺如图所示。
回答下列问题:
(1)FeO·Cr2O3中Cr的化合价是__________ 。
(2)写出“煅烧”过程发生反应的化学方程式________________________ 。
(3)滤渣的主要成分为________ (填化学式)。
(4)“酸化”过程中发生反应的离子方程式为_____________________________ ,加入硫酸也能达到“酸化”目的,选择CO2的优点是__________________________________ 。
(5)称取红矾钠样品1.8000g配成250mL溶液,量取20.00mL于碘量瓶中,加入10mL 2mol·L-1H2SO4和足量碘化钾溶液(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,加入淀粉溶液作指示剂,用0.1000moL·L-1Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),判断达到滴定终点的现象是______________________________ 。若实验中平均消耗Na2S2O3标准溶液25.00mL,则重铬酸钠晶体的纯度为______________ (设整个过程中其他杂质不参与反应,结果保留4位有效数字)
回答下列问题:
(1)FeO·Cr2O3中Cr的化合价是
(2)写出“煅烧”过程发生反应的化学方程式
(3)滤渣的主要成分为
(4)“酸化”过程中发生反应的离子方程式为
(5)称取红矾钠样品1.8000g配成250mL溶液,量取20.00mL于碘量瓶中,加入10mL 2mol·L-1H2SO4和足量碘化钾溶液(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,加入淀粉溶液作指示剂,用0.1000moL·L-1Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),判断达到滴定终点的现象是
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐3】BaS是一种重要的无机合成中间体,可以通过重晶石(主要成分BaSO4,还含有SiO2等杂质)制备得到。工业常以软锰矿(主要成分MnO2)和BaS为原料制备碳酸锰。
(1)制取BaS溶液
将重晶石与活性炭混合均匀,高温煅烧,冷却后得重晶石熟料。向重晶石熟料中加入热水,充分搅拌后过滤,得BaS溶液。
①SiO2的晶体类型是___ 。
②已知:室温下,Ka1(H2S)=1.3×10-7,Ka2(H2S)=7.1×10-15。测得0.1mol·L-1BaS溶液pH≈13。溶液中OH—、S2—、HS—三种离子浓度由大到小的顺序是___ 。
③通过下列实验方法测定重晶石熟料中BaS的质量分数:
步骤Ⅰ:准确称取10.00g试样,加适量水,待可溶物全部溶解,过滤,并洗涤沉淀,将洗涤液与滤液一并转移至500mL容量瓶中,定容、摇匀。
步骤Ⅱ:取20.00mL醋酸溶液(过量)于锥形瓶中,再加入20.00mL0.08000mol·L-1碘标准溶液,然后再向锥形瓶中加入10.00mL步骤Ⅰ所配的试样溶液,边加边振荡。充分反应后,硫元素完全转化为硫单质。
步骤Ⅲ:以淀粉为指示剂,用0.05000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,发生反应:2S2O+I2=S4O+2I—。消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
计算试样中BaS的质量分数(写出计算过程)。____ (BaS的相对分子质量为169)
(2)制取高纯碳酸锰
BaS溶液和软锰矿经反应、过滤、酸溶、净化可制得的MnSO4溶液。
①MnSO4溶液和NH4HCO3固体混合后,极速反应生成MnCO3。反应方程式为2HCO+Mn2+=MnCO3↓+H2O+CO2↑。实际制取MnCO3时,一般选择使用氨水—NH4HCO3混合溶液代替NH4HCO3固体,这样改进的优点是____ 。
②已知:6.5<pH<7.5时,碳酸锰产率较高。pH=8.1时,Mn2+开始形成Mn(OH)2沉淀。请设计以MnSO4溶液、氨水—NH4HCO3混合溶液为原料制备高纯碳酸锰的实验方案:____ 。(实验中须使用的试剂有:稀盐酸、BaCl2溶液、蒸馏水)
(1)制取BaS溶液
将重晶石与活性炭混合均匀,高温煅烧,冷却后得重晶石熟料。向重晶石熟料中加入热水,充分搅拌后过滤,得BaS溶液。
①SiO2的晶体类型是
②已知:室温下,Ka1(H2S)=1.3×10-7,Ka2(H2S)=7.1×10-15。测得0.1mol·L-1BaS溶液pH≈13。溶液中OH—、S2—、HS—三种离子浓度由大到小的顺序是
③通过下列实验方法测定重晶石熟料中BaS的质量分数:
步骤Ⅰ:准确称取10.00g试样,加适量水,待可溶物全部溶解,过滤,并洗涤沉淀,将洗涤液与滤液一并转移至500mL容量瓶中,定容、摇匀。
步骤Ⅱ:取20.00mL醋酸溶液(过量)于锥形瓶中,再加入20.00mL0.08000mol·L-1碘标准溶液,然后再向锥形瓶中加入10.00mL步骤Ⅰ所配的试样溶液,边加边振荡。充分反应后,硫元素完全转化为硫单质。
步骤Ⅲ:以淀粉为指示剂,用0.05000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,发生反应:2S2O+I2=S4O+2I—。消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
计算试样中BaS的质量分数(写出计算过程)。
(2)制取高纯碳酸锰
BaS溶液和软锰矿经反应、过滤、酸溶、净化可制得的MnSO4溶液。
①MnSO4溶液和NH4HCO3固体混合后,极速反应生成MnCO3。反应方程式为2HCO+Mn2+=MnCO3↓+H2O+CO2↑。实际制取MnCO3时,一般选择使用氨水—NH4HCO3混合溶液代替NH4HCO3固体,这样改进的优点是
②已知:6.5<pH<7.5时,碳酸锰产率较高。pH=8.1时,Mn2+开始形成Mn(OH)2沉淀。请设计以MnSO4溶液、氨水—NH4HCO3混合溶液为原料制备高纯碳酸锰的实验方案:
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解题方法
【推荐1】乙酰水杨酸(俗称阿司匹林),是常用的解热镇痛药。实验室选择草酸绿色催化剂制备阿司匹林。
【实验原理】
主反应:副反应:
【实验流程】回答下列问题:
(1)制备过程中采用的合适加热方式是______ 。
(2)“加冷水”后,发生反应的化学方程式为______ 。
(3)“操作2”中加入饱和溶液的目的是______ 。
(4)“操作3”中缓慢加入过量18%的盐酸,充分搅拌直至______ (填现象变化),再冷却结晶。
(5)为检验所获得的产品中是否含有水杨酸,可选用的试剂为______ 。
(6)为提高产品的产率,下列装置可能会用到的有______ 。(7)用分光光度法测定阿司匹林粗产品的纯度。现测得阿司匹林标准溶液的吸光度A与其浓度关系如下图所示。准确称取16.0mg实验产品,用乙醇溶解并定容至100mL,测得溶液吸光度,则该产品的纯度是_____________ (以质量分数表示)。
【实验原理】
主反应:副反应:
名词 | 熔点/℃ | 溶解性 |
水杨酸 | 157~159 | 溶于水和乙醇 |
乙酸酐 | -73.1 | 易水解 |
乙酰水杨酸 | 135 | 微溶冷水,可溶热水,易溶于乙醇 |
(1)制备过程中采用的合适加热方式是
(2)“加冷水”后,发生反应的化学方程式为
(3)“操作2”中加入饱和溶液的目的是
(4)“操作3”中缓慢加入过量18%的盐酸,充分搅拌直至
(5)为检验所获得的产品中是否含有水杨酸,可选用的试剂为
(6)为提高产品的产率,下列装置可能会用到的有
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解答题-实验探究题
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【推荐2】SiCl4是一种常见的烟雾剂,已知SiCl4的沸点为57.6 ℃,易挥发和水解。实验室用硅粉与氯气反应制备SiCl4 的装置如图所示(夹持装置略去)。
回答下列问题:
(1)装置①中用仪器a代替分液漏斗,其优点是_________ ;连接的具支试管b的作用是_____________ ;氯酸钾与浓盐酸反应的化学方程式为______________________ 。
(2)实验开始时,先滴入浓盐酸,一段时间后再点燃④中的酒精喷灯,其目的是_____________ 。
(3)装置⑤的烧杯中用冰水混合物的作用是____________________ 。
(4)某同学认为整套装置中有不足之处,在实验中装置⑤的试管中可能会出现白雾,其原因是__________ (用化学方程式表示)。请你提出改进的措施:_________________ 。
回答下列问题:
(1)装置①中用仪器a代替分液漏斗,其优点是
(2)实验开始时,先滴入浓盐酸,一段时间后再点燃④中的酒精喷灯,其目的是
(3)装置⑤的烧杯中用冰水混合物的作用是
(4)某同学认为整套装置中有不足之处,在实验中装置⑤的试管中可能会出现白雾,其原因是
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解答题-实验探究题
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【推荐3】某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.50%的ZnS和12.8%的CuS。某同学用15.0 g该废催化剂为原料,回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下:
已知:ZnS与稀硫酸反应,且化合价不变;CuS不与稀硫酸反应。回答下列问题:
(1)在下列装置中,第一次浸出必须用______________ 。(填标号)
(2)第二次浸出时,向盛有滤渣1的反应器中先加入稀H2SO4,后滴入H2O2溶液。
①写出第二次浸出(有单质生成)的化学方程式______________ 。
②若滴加H2SO4和H2O2顺序相反,会造成_______________ 。
③滤渣2的主要成分是______________ 。
(3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的主要仪器名称是____________ 。
(4)该同学在实验完成之后,得到1.50g CuSO4·5H2O,则铜的回收率为______________ 。
已知:ZnS与稀硫酸反应,且化合价不变;CuS不与稀硫酸反应。回答下列问题:
(1)在下列装置中,第一次浸出必须用
(2)第二次浸出时,向盛有滤渣1的反应器中先加入稀H2SO4,后滴入H2O2溶液。
①写出第二次浸出(有单质生成)的化学方程式
②若滴加H2SO4和H2O2顺序相反,会造成
③滤渣2的主要成分是
(3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的主要仪器名称是
(4)该同学在实验完成之后,得到1.50g CuSO4·5H2O,则铜的回收率为
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