鈦(Ti)被譽(yù)為21世紀(jì)金屬。冶煉鈦的主要原料是含F(xiàn)e2O3的鈦鐵礦(FeTiO3),其生產(chǎn)過程如下:
已知:TiOSO4可溶于水且易水解,H2TiO3難溶于水。試回答下列問題:
(1)步驟②的主要實(shí)驗操作是冷卻、結(jié)晶、 (填操作名稱);步驟④在實(shí)驗室中常將試劑置于 (填儀器名稱)中加強(qiáng)熱。
(2)步驟③中加入熱水的作用是 。
(3)步驟④中硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在空氣中煅燒生成鐵紅、水和三氧化硫,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(4)步驟②所得到的硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)是目前工業(yè)上處理含鉻有毒廢水常用的化學(xué)試劑,二者反應(yīng)后(Cr由+6價轉(zhuǎn)化為+3價)可以轉(zhuǎn)化為有重要工業(yè)價值的鐵氧體復(fù)合氧化物(常用FeO·FeyCrxO3表示)。欲制備該鐵氧體復(fù)合氧化物,試求在酸性的含鉻廢水中,加入FeSO4·7H2O的質(zhì)量應(yīng)為廢水中六價鉻(相當(dāng)于CrO3)質(zhì)量的 倍。
(共13分)
(1)過濾 (2分) 坩堝 (2分)
(2)加熱、稀釋有利于促使TiO2+水解生成H2TiO3(2分)
(3)4FeSO4·7H2O+O22Fe2O3+4SO3+28H2O (3分)
(4) 13.9 (4分)
解析試題分析:工藝流程題解題的關(guān)鍵是搞清加入什么物質(zhì),發(fā)生什么反應(yīng),如何分離,要將工藝的流程轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的流程。首先在鈦鐵礦和Fe2O3中加入H2SO4溶解,再加入Fe進(jìn)行還原,將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,然后通過冷卻、結(jié)晶、過濾得到FeSO4·7H2O固體以及濾液,在濾液中加入熱水,促使TiO2+發(fā)生水解生成H2TiO3,最后轉(zhuǎn)化為Ti。
(4)FeO·FeyCrxO3中,Cr為+3價,F(xiàn)e為+3價,故x+y=2,根據(jù)電子得失守恒有Fe:Cr=3:1,可以設(shè)x=0.5,y=1.5;可以得出量的關(guān)系為2.5FeSO4·7H2O~0.5CrO3,故質(zhì)量比為(2.5×278):0.5×100=13.9。
考點(diǎn):本題以工藝流程為基礎(chǔ),考查了元素及化合物、化學(xué)實(shí)驗基本操作、氧化還原反應(yīng)及化學(xué)計算等相關(guān)知識。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗題
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,還含少量Fe、Si的化合物。實(shí)驗室以孔雀石為原料制備CuSO4·5H2O及CaCO3,步驟如下:
請回答下列問題:
(1)溶液A的金屬離子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。從下列所給試劑中選擇:實(shí)驗步驟中試劑①為______(填代號),檢驗溶液A中Fe3+的最佳試劑為 (填代號)。
a.KMnO4 b.(NH4) 2S c.H2O2 d.KSCN
(2)由溶液C獲得CuSO4·5H2O,需要經(jīng)過加熱蒸發(fā)、 、過濾等操作。除燒杯、漏斗外,過濾操作還用到另一玻璃儀器,該儀器在此操作中的主要作用是 。
(3)制備CaCO3時,應(yīng)向CaCl2溶液中先通入(或先加入) (填化學(xué)式),若實(shí)驗過程中有氨氣逸出,應(yīng)選用下列 裝置回收(填代號)。
(4)欲測定溶液A中Fe2+的濃度,需要用容量瓶配制某標(biāo)準(zhǔn)溶液,定容時視線應(yīng) ,直到 ,用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時應(yīng)選用 滴定管(填“酸式”或“堿式”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗題
海洋約占地球表面積的71%,海水中化學(xué)資源的利用具有非常廣闊的前景。
(1)目前世界上60%的鎂是從海水中提取的,其主要步驟如下:
① 試劑①宜選用石灰乳且必須過量,過量的目的是 .
② 鎂蒸氣宜在 (填序號)氣體冷卻后得到鎂錠
A.N2 | B.CO2 | C.Ar | D.空氣) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗題
廢易拉罐的成分比較復(fù)雜,據(jù)查,鋁易拉罐各部分成分及含量(質(zhì)量百分含量)見表:
| Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Cr | Zn | Ti | Al |
罐身/% | 0.3 | 0.7 | 0.25 | 0.25 | 1.0~1.5 | | | | 其余 |
罐蓋/% | 0.2 | 0.35 | 0.15 | 0.2~0.5 | 4.0~5.0 | | 0.1 | 0.25 | 其余 |
拉環(huán)/% | 0.2 | 0.35 | 0.15 | 0.2~0.5 | 3.0~4.0 | 0.1 | 0.25 | 0.1 | 其余 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗題
實(shí)驗室可以用MgCl2?6H2O為原料制備碳酸鎂晶須,主要流程如下:
試回答:
(1)操作1的名稱是_______。
(2)上述反應(yīng)過程要控制好溫度,因為MgCO3置于水中長時間加熱煮沸可完全生成Mg(OH)2,其原因是_____________________。
(3)另査閱文獻(xiàn),在加熱煮沸時也可能生成堿式碳酸鎂Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______________。
(4)某課題組為了確定MgCO3在水中長時間加熱煮沸后所得的固體成分,進(jìn)行如下研究。(注:Mg(OH)2, Mg5(OH)2(CO3)4.4H2O在煮沸時均不會分解)
①定性研究:請你完成下表中內(nèi)容。
實(shí)驗步驟 | 預(yù)期的實(shí)驗現(xiàn)象和結(jié)論 |
取一定質(zhì)量的固體樣品 | 若 ,則固體產(chǎn)物為Mg(OH)2 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗題
有學(xué)生用五氧化二磷作為乙醇脫水制乙烯的催化劑,進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗。按右表所示的量和反應(yīng)條件在三頸瓶中加入一定量P2O5,并注入95%的乙醇,并加熱,觀察現(xiàn)象。
實(shí)驗 | P2O5 /g | 95%乙醇量/ mL | 加熱方式 |
實(shí)驗1 | 2 | 4 | 酒精燈 |
實(shí)驗2 | 2 | 4 | 水浴70℃ |
實(shí)驗 | 實(shí)驗現(xiàn)象 | ||
三頸瓶 | 收集瓶 | 試管 | |
實(shí)驗1 | 酒精加入時,立刻放出大量的白霧,開始有氣泡產(chǎn)生,當(dāng)用酒精燈加熱時,氣泡加快生成并沸騰,生成粘稠狀液體。 | 有無色液體 | 溶液褪色 |
實(shí)驗2 | 酒精加入時,有少量白霧生成,當(dāng)用水浴加熱時,不產(chǎn)生氣泡,反應(yīng)一個小時,反應(yīng)瓶內(nèi)生成粘稠狀液體 | 有無色液體 | 溶液不褪色 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗題
工業(yè)上冶煉冰銅(mCu2O·nFeS)可得到粗銅,再以粗銅為原料制備硫酸銅晶體。
完成下列填空:
(1)氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的 (填序號)吸收。
a. 濃H2SO4 b. 濃HNO3 c. NaOH溶液 d. 氨水
(2)用稀H2SO4 浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加 (填物質(zhì)名稱)溶液后呈紅色,說明溶液中存在Fe3+,檢驗溶液中還存在Fe2+的方法是 (注明試劑、現(xiàn)象)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗題
某研究性學(xué)習(xí)小組為合成1-丁醇,查閱資料得知一條合成路線:CH3CH-CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH;CO的制備原理:HCOOHCO↑+H2O,并設(shè)計出原料氣的制備裝置(如圖)。
請?zhí)顚懴铝锌瞻?
(1)寫出實(shí)驗室制備氫氣的化學(xué)方程式: 。
(2)若用以上裝置制備干燥純凈的CO,裝置中b的作用分別是 ; C中盛裝的試劑是 。若用以上裝置制備H2,在虛線框內(nèi)畫出收集H2干燥的裝置圖。
(3)制丙烯時,還產(chǎn)生少量SO2, CO2及水蒸氣,該小組用以下試劑檢驗這四種氣體,混合氣體通過試劑的順序是________________(填序號)
①足量飽和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水 ④無水CuSO4 ⑤品紅溶液
(4)下圖所示裝置工作時均與H2有關(guān)。
①圖1所示裝置中陽極的電極反應(yīng)式為 。
②圖2所示裝置中,通入H2的管口是 (選填字母代號)。
③某同學(xué)按圖3所示裝置進(jìn)行實(shí)驗,實(shí)驗結(jié)束后,將玻璃管內(nèi)固體物質(zhì)冷卻后,溶于稀硫酸,充分反應(yīng)后,滴加KSCN溶液,溶液不變紅,再滴入新制氯水,溶液變?yōu)榧t色。該同學(xué)據(jù)此得出結(jié)論:鐵與水蒸氣反應(yīng)生成FeO和H2。該結(jié)論 (填“嚴(yán)密”或“不嚴(yán)密”),你的理由是 (用離子方程式表示)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題
煅燒硫酸鎂的過程中存在以下反應(yīng):
利用下圖裝置對煅燒產(chǎn)生的氣體進(jìn)行分步吸收或收集。
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