納米氧化鎂具有特殊的熱、光、電、力學(xué)和化學(xué)等性能,有廣泛的應(yīng)用前景。下圖是利用海水制鹽的副產(chǎn)品制備納米氧化鎂的流程圖。

(1)操作I包括蒸發(fā)結(jié)晶、____________。
(2)操作I后得到的母液中鎂離子濃度為1.8×103 mol·L1,要使鎂離子產(chǎn)生沉淀,溶液的pH最低應(yīng)為_____________。(已知:Ksp[Mg(OH)2]= 1.8×1011)
(3)反應(yīng)I中CO(NH2)2與H2O反應(yīng)生成CO2和NH3·H2O,還發(fā)生另一主要化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為______________________________。
(4)某科研小組研究反應(yīng)I在378K~398K時(shí)的反應(yīng)時(shí)問、反應(yīng)物的物質(zhì)的量配比等因素對(duì)制備納米氧化鎂產(chǎn)率的影響。請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表:
實(shí)驗(yàn)
編號(hào)
T/K
反應(yīng)
時(shí)間/h
反應(yīng)物的物質(zhì)的量配比
n[CO(NH2)2]∶n[MgCl2?6H2O]
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />

378
3
3∶1
(I)實(shí)驗(yàn)①和③探究探究反應(yīng)物的物質(zhì)的量配比對(duì)產(chǎn)率的影響;
(II)實(shí)驗(yàn)②和④探究        ;
(III)實(shí)驗(yàn)②和  探究反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)
率的影響。

378
4
4∶1

378
3
        

398
4
4∶1
 
(5)下圖為反應(yīng)的溫度對(duì)納米MgO產(chǎn)率的影響。請(qǐng)歸納出溫度對(duì)納米MgO產(chǎn)率的影響規(guī)律________________________________。
(16分)
(1)過濾(2分)(寫趁熱過濾1分)
(2)10(3分)
(3)Mg2++2NH3·H2O=Mg(OH)2↓ + 2NH4(3分)
(4)③4∶1 (2分) (II)溫度對(duì)產(chǎn)率的影響(2分) (III)③(1分)
(5)其他條件相同時(shí),在376K~411K,納米MgO的產(chǎn)率隨溫度升高而升高,之后納米MgO的產(chǎn)率隨溫度升高而降低(或其他條件相同時(shí),納米MgO的產(chǎn)率隨溫度的升高先升高后降低,或396K左右納米MgO產(chǎn)率最高)(3分)

試題分析:(1)較高溫度時(shí)NaCl等溶解度小于MgCl2等物質(zhì),聯(lián)系海水曬鹽推斷,操作I包括蒸發(fā)結(jié)晶、過濾,濾渣主要成分是粗鹽,濾液主要成分是MgCl2等;(2)由于Mg(OH)2(s)Mg2++2OH,Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)?c2(OH),則c2(OH)=,c(OH)==mol/L=1.0×10-4 mol/L;由于Kw= c(H+)?c(OH),則c(H+)== mol/L=1.0×10-10 mol/L;由于pH="—lg" c(H+)=10,則使鎂離子開始沉淀的pH最小為10;(3)可溶性鎂鹽溶液與氨水反應(yīng)可以制取氫氧化鎂,該反應(yīng)為Mg2++2NH3·H2O=Mg(OH)2↓ + 2NH4;(4)(I)實(shí)驗(yàn)①和③探究探究反應(yīng)物的物質(zhì)的量配比對(duì)產(chǎn)率的影響,則實(shí)驗(yàn)①和③中其它條件都相同,只有反應(yīng)物的物質(zhì)的量配比不同,①中反應(yīng)物的物質(zhì)的量配比為3∶1,③中反應(yīng)物的物質(zhì)的量配比為4∶1;(II)實(shí)驗(yàn)②和④的其它條件相同,只有反應(yīng)溫度分別是378K、398K,則這組實(shí)驗(yàn)的目的是探究溫度對(duì)產(chǎn)率的影響;(III)實(shí)驗(yàn)①和②的其它條件都相同,只有反應(yīng)時(shí)間分別為3h、4h,因此該組實(shí)驗(yàn)的密度是探究反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)率的影響;(5)讀圖,橫坐標(biāo)表示反應(yīng)溫度,縱坐標(biāo)表示納米MgO產(chǎn)率,在其它條件相同或不變時(shí),在378K~411K之間,納米MgO的產(chǎn)率隨溫度升高而升高,之后納米MgO的產(chǎn)率隨溫度升高而降低(或其他條件相同時(shí),納米MgO的產(chǎn)率隨溫度的升高先升高后降低,或396K左右納米MgO產(chǎn)率最高)。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

有幾個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué),利用下圖裝置進(jìn)行“一器多用”的實(shí)驗(yàn)探究(a中盛放的液體均勻慢速滴下;b中盛放的藥品足量;若在c、d中盛裝液體,則長(zhǎng)導(dǎo)管均浸入液面以下),每組同學(xué)設(shè)想在a、b、c、d中分別盛放不同物質(zhì),來制取某種氣體并檢驗(yàn)其性質(zhì)。

請(qǐng)你回答以下各組同學(xué)在交流實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案中提出的問題:
Ⅰ.(1)若a:濃鹽酸;b:高錳酸鉀(其氧化性比二氧化錳強(qiáng)很多);c:紅色鮮花瓣。在實(shí)驗(yàn)過程中c中的現(xiàn)象_____________________________________________________________。
d裝置中盛放藥品的作用是______________________________,請(qǐng)寫出d中反應(yīng)的離子方程式: ___________________________________________________________________。
(2)若a:稀鹽酸;b:貝殼粉;c:飽和碳酸鈉溶液;d:飽和Na2SiO3溶液。在實(shí)驗(yàn)過
程中,c中出現(xiàn)的現(xiàn)象是____________________。d中現(xiàn)象是____________,這說明
________________________________________________________________________。
Ⅱ.你認(rèn)為四組同學(xué)在制取氣體之前都應(yīng)進(jìn)行的操作是________________。你還可以利用此裝置的a和b兩部分制取的氣體有(只寫一種)_________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列氣體中,既可用濃H2SO4干燥,又可用固體NaOH干燥的是
A.Cl2B.NH3C.SO2D.O2

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

亞氯酸鈉(NaClO2)是一種強(qiáng)氧化性漂白劑,廣泛用于紡織、印染和食品工業(yè)。它在堿性環(huán)境中穩(wěn)定存在。某同學(xué)查閱資料后設(shè)計(jì)生產(chǎn)NaClO2的主要流程如下。

(1)雙氧水的結(jié)構(gòu)式為:           ;Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的還原劑是     (填化學(xué)式)。
(2)Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是                               。
(3)A的化學(xué)式是        ,裝置Ⅲ中A在        極區(qū)產(chǎn)生。
(4)ClO2是一種高效水處理劑,可用亞氯酸鈉和稀鹽酸為原料制備。
①寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式       。
②研究表明:若反應(yīng)開始時(shí)鹽酸濃度較大,則氣體產(chǎn)物中有Cl2,用離子方程式解釋產(chǎn)生Cl2的原因                               。
(5)NaClO2變質(zhì)可分解為NaClO3和NaCl。取等質(zhì)量變質(zhì)前后的NaClO2試樣均配成溶液,分別與足量FeSO4溶液反應(yīng)時(shí),消耗Fe2+的物質(zhì)的量       (填相同、不相同或無法判斷)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

鋅鋇白是一種白色顏料。工業(yè)上是由ZnSO4與BaS溶液混合而成:BaS+ZnSO4=ZnS↓+BaSO4↓。請(qǐng)根據(jù)以下工業(yè)生產(chǎn)流程回答有關(guān)問題。
I.ZnSO4溶液的制備與提純:
有關(guān)資料:a.菱鋅礦的主要成分是ZnCO3,含少量SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3等;b.Zn(OH)2與Al(OH)3相似,能溶于過量的NaOH溶液生成Na2ZnO2;
 
(1)濾渣1的化學(xué)式為        ;②中使用的氧化劑最好是下列的     (填序號(hào))。
A.Cl2B.H2O2C.KMnO4D.濃HNO3
(2)濾渣2中主要成分的化學(xué)式為                   ;為了達(dá)到綜合利用、節(jié)能減排的目的,上述流程步驟④中的CO2可以來自于步驟       (選填①、②、③、⑤)。
(3)步驟④發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為                                      。
II.BaS溶液的制備

有關(guān)數(shù)據(jù):Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s) △H1 = -1473.2 kJ?mol-1
C(s)+ 1/2O2(g)=CO(g)         △H2 = -110.5 kJ?mol-1
Ba(s)+ S(s)=BaS(s)           △H3 = -460 kJ?mol-1
(4)若煅燒還原的產(chǎn)物僅為BaS和CO,則其反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
                                                          。
Ⅲ.制取鋅鋇白
(5)如果Ⅰ中步驟⑤使用硫酸過量,產(chǎn)生的后果是                           。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

鋯產(chǎn)業(yè)是極有發(fā)展?jié)摿扒熬暗男屡d產(chǎn)業(yè),鋯(Zr)元素是核反應(yīng)堆燃料棒的包裹材料,二氧化鋯(ZrO2)可以制造耐高溫納米陶瓷。我國(guó)有豐富的鋯英石(ZrSiO4),含Al2O3、SiO2、Fe2O3等雜質(zhì),生產(chǎn)鋯流程之一如下:   

試回答下列問題:
(1)寫出上述流程中高溫氣化的反應(yīng)方程式(碳轉(zhuǎn)化成CO):                    ;
(2)寫出ZrOCl2?8H2O在900℃生成ZrO2的反應(yīng)方程式                       ;
(3)關(guān)于二氧化鋯納米陶瓷和鋯合金的說法不正確的是         (單選);
A.二氧化鋯納米陶瓷是新型無機(jī)非金屬材料
B.1納米=1010
C.鋯合金的硬度比純鋯要高
D.日本福島核電站的爆炸可能是由鋯合金在高溫下與水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣爆炸引起
(4)一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷;電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2。在熔融電解質(zhì)中,O2     (填正負(fù))極移動(dòng)。電池正極電極反應(yīng)為:                  ,負(fù)極電極反應(yīng)為:                    。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

醫(yī)用氯化鈣可用于補(bǔ)鈣、抗過敏和消炎等,以工業(yè)碳酸鈣(含少量Na+、Al3+、Fe3+等雜質(zhì))生產(chǎn)醫(yī)用二水合氯化鈣工藝流程為:

已知:查閱資料得知?dú)溲趸锍恋頃r(shí)的pH為:
氫氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
開始沉淀時(shí)的pH
2.3
4.0
開始溶解:7.8
完全沉淀時(shí)的pH
3.7
5.2
完全溶解:10.8
 
(1)CaCO3與鹽酸反應(yīng)的離子方程式                                       。
(2)除雜操作是加入氫氧化鈣,調(diào)節(jié)溶液的pH為                 ,目的是除去溶液中少量的Al3、Fe3。檢驗(yàn)Fe(OH)3是否沉淀完全的實(shí)驗(yàn)操作是                 
                                                                。
(3)過濾時(shí)需用的玻璃儀器有              。濾渣主要成分的化學(xué)式           。
(4)酸化時(shí)加鹽酸的目的為:①                                  ,②防止Ca2+ 在蒸發(fā)時(shí)發(fā)生水解。
(5)為什么蒸發(fā)結(jié)晶要保持在160℃:                                       。
(6)測(cè)定晶體樣品的純度:若用一定濃度的AgNO3溶液滴定一定質(zhì)量的晶體樣品,所測(cè)樣品中CaCl2 ·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高(忽略其它實(shí)驗(yàn)誤差),可能的原因之一為                                     。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列物質(zhì)可用來干燥Cl2的是 ①堿石灰、跐饬蛩帷、蹮o水CaCl2 ④P2O5
A.①②B.①③④C.②③④D.①②③④

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某化學(xué)小組以苯甲酸為原料,制取苯甲酸甲酯。已知有關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)如下表:
物質(zhì)
甲醇
苯甲酸
苯甲酸甲酯
沸點(diǎn)/℃
64.7
249
199.6
I. 合成苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品
在圓底燒瓶中加入12.2g 苯甲酸和20 mL 甲醇(密度約0.79g ? mL-1) ,再小心加入3 mL 濃硫酸,混勻后,投入幾粒碎瓷片,小心加熱使反應(yīng)完全,得苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品。
(1)濃硫酸的作用是_________________________________;若反應(yīng)產(chǎn)物水分子中有同位素18O,寫出能表示反應(yīng)前后18O位置的化學(xué)方程式:_________________________________________________。
(2)甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖三套實(shí)驗(yàn)室制取苯甲酸甲酯的裝置(夾持儀器和加熱儀器均已略去)。根據(jù)有機(jī)物的沸點(diǎn),最好采用      裝置(填:甲、乙、丙)。

II. 粗產(chǎn)品的精制
(3)苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等,現(xiàn)擬用下列流程圖進(jìn)行精制,請(qǐng)根據(jù)流程圖填入恰當(dāng)操作方法的名稱:操作I為     ,操作II為        。
(4)以上流程圖中加入Na2CO3溶液后,放入分液漏斗中振蕩、靜置,要得到有機(jī)層,其具體操作是
_____________________________________________________。
(5)通過計(jì)算,苯甲酸甲酯的產(chǎn)率為_________________________。

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