【題目】某研究小組利用海水提取粗鹽后得到的苦鹵(含Mg2+、Ca2+、Br-等離子的溶液)提取Br2并制備含鎂化合物。部分工藝流程設(shè)計(jì)如下:

回答下列問(wèn)題:

(1)步驟I中用硫酸酸化可抑制氯氣與水的反應(yīng),原因是____(結(jié)合離子方程式回答)。

(2)工業(yè)上常用Na2CO3法或SO2法實(shí)現(xiàn)含Br2混合氣到液溴的轉(zhuǎn)化,流程如下:

Na2CO3法:

SO2法:

① Na2CO3法中步驟Ⅲ的反應(yīng)有氣體生成,離子方程式為______。步驟V中蒸餾時(shí)蒸氣出口溫度通?刂圃65-75℃,若溫度過(guò)低,溴蒸出不充分;若溫度過(guò)高,則會(huì)導(dǎo)致液溴中混有較多的____________。

② SO2法對(duì)比Na2CO3法的缺點(diǎn)是__________(答出一條即可)。

(3)提溴后所得含Mg2+、Ca2+的溶液可設(shè)計(jì)如下流程制各堿式碳酸鎂[Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O]和無(wú)水氯化鎂:

① 步驟Ⅷ的化學(xué)方程式為_________

② 若步驟X中生成的CO與CO2物質(zhì)的量之比為3:1,寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式__________

③25℃,步驟Ⅵ生成Mg(OH)2沉淀后,若溶液中殘留的Mg2+濃度為l.8×10-6mol/L 。則溶液的pH為________;此pH下,欲使Mg(OH)2沉淀中不含Ca(OH)2,則溶液中c(Ca2+)不能大于____(已知:25℃時(shí),Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Ca(OH)2]=5.5×10-6)

【答案】 溶液c(H+)增大,Cl2+H2OH++Cl-+HClO的平衡逆移,從而抑制氯氣與水的反應(yīng) 3CO32-+3Br2=5Br-+BrO3-+3CO2 SO2Cl2有毒,可能導(dǎo)致環(huán)境污染 5Mg(HCO3)2Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O+6CO2 5MgO+5Cl2+4C5MgCl2+3CO+CO2 11.5 0.55mol/L

【解析】(1)Cl2+H2OH++Cl-+HClO,當(dāng)溶液c(H+)增大,平衡逆移,從而抑制氯氣與水的反應(yīng),故步驟I中用硫酸酸化時(shí)大致抑制氯氣與水的反應(yīng)的目的;

(2)Na2CO3溶液吸收含Br2的混合氣體,生成Br-、BrO3-的同時(shí),反應(yīng)有CO2氣體生成,根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒得此反應(yīng)的離子方程式為3CO32-+3Br2=5Br-+BrO3-+3CO2;溴易揮發(fā),含溴的水溶液中通蒸氣可促進(jìn)溴蒸發(fā),但溫度過(guò)高,水也易蒸發(fā)出,導(dǎo)致液溴中仍混有一定量的水;

對(duì)比Na2CO3法 ,SO2法使用的SO2Cl2有毒,可能導(dǎo)致環(huán)境污染;

(3) 步驟Mg(HCO3)2溶液加熱得到堿式碳酸鎂[Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O],結(jié)合原子守恒,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為5Mg(HCO3)2Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O↓+6CO2

步驟X高溫加熱MgO、Cl2C的混合物,生成的COCO2物質(zhì)的量之比為3:1,同時(shí)得到MgCl2,反應(yīng)中氯氣是氧化劑,碳是還原劑,根據(jù)電子守恒及原子守恒可得此反應(yīng)的化學(xué)方程式5MgO+5Cl2+4C5MgCl2+3CO+CO2 ;

已知:25時(shí),Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2)×c2(OH-)=1.8×10-11,則c(OH-)=mol/L=1×10-2.5mol/L,此時(shí)溶液的pH14-2.5=11.5;Ksp[Ca(OH)2]=c(Ca2)×c2(OH-)=5.5×10-6,c(Ca2)= = 0.55mol/L

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某份鐵鋁合金樣品均分為兩份,一份加入足量鹽酸,另一份加入足量NaOH溶液,同溫同壓下產(chǎn)生的氣體體積比為32,則樣品中鐵、鋁物質(zhì)的量之比為( )

A.32 B.21

C.34 D.43

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】用電解尿素[CO(NH3)2]的堿性溶液制氫氣的裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A. 為增強(qiáng)導(dǎo)電性,可用金屬銅作陽(yáng)極

B. 電解過(guò)程中陰、陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量之比為31

C. 陰極的電極反應(yīng)式為:2H2O+2e-=H2+2OH-

D. 陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為:CO(NH2)2-6e-+8OH-=CO32-+N2+6H2O

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】己知: Fe3O4能與高濃度鹽酸反應(yīng),與低濃度鹽酸不反應(yīng)。某研究性學(xué)習(xí)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,欲確定某地所產(chǎn)青磚中是否含有FeO、Fe3O4和Fe2O3, 并測(cè)定青磚中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。回答下列問(wèn)題:

(一)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

(l)本實(shí)驗(yàn)探究部分需在無(wú)氧環(huán)境下進(jìn)行,故配制溶液的蒸餾水常用_____法除去溶解氧。該實(shí)驗(yàn)所用試管中均需充滿(mǎn)CO2,請(qǐng)選用下列裝置制取干燥純凈的CO2氣體,連接順序?yàn)椋?/span>

a_____h、i(后續(xù)裝置略去)。

(二)探究青磚中是否含有Fe3O4和Fe2O3

組別

步驟及現(xiàn)象

第一組

第二組

第三組

步驟一

取試管l 、2 、3①分別加入2g青磚細(xì)粉②分別通入CO2氣體至充滿(mǎn),用戶(hù)塞子塞緊

步驟二

向試管1中注入10mL 3 mol/L鹽酸,充分振蕩

向試管2中注入10mL 6 mol/L鹽酸,充分振蕩

向試管3中注入10mL 12 mol/L鹽酸,充分振蕩

步驟三

取試管1、2、3中的上層清液各1mL于另三支試管中,再分別注入0.2mL相同濃度的KSCN溶液,振蕩

步驟三的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

溶液變紅

且第一、二兩組溶液顏色深淺相同

溶液變紅

且較第一、二兩組顏色更深

(2)步驟二中,若不取下試管上的塞子,又不因鹽酸加入導(dǎo)致試管內(nèi)壓強(qiáng)增大,使用注射器實(shí)現(xiàn)上述目的的操作方法為__________

(3)Fe3O4與高濃度鹽酸反應(yīng)的離子方程式為________。

(4)用離子方程式表示溶液變紅的原因__________。

(5)根據(jù)上述現(xiàn)象,可初步得出該青磚樣品中所含鐵的氧化物為________(填化學(xué)式)

(三)探究青磚中是否含有FeO

(6)另取一支充滿(mǎn)CO2氣體的試管,注入1mL上述試管1的上層清液和數(shù)滴K3[Fe(CN)6]溶液,若實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_______,說(shuō)明青磚中含有FeO。

(四)青磚樣品中鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定

稱(chēng)取m1g 青磚細(xì)粉,用足量12mol/L鹽酸充分溶解、過(guò)濾、洗滌(第一次)。將濾液(包括洗滌濾渣后的溶液)依次與足量的新制氯水、氫氧化鈉溶液充分反應(yīng),過(guò)濾、洗滌(第二次),將沉淀灼燒至恒重,冷卻后稱(chēng)得殘留固體質(zhì)量為m2g。

(7)若青磚中其它成分對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)影響,則測(cè)得鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____(填含m1、m2的表達(dá)式);該實(shí)驗(yàn)若未進(jìn)行第一次洗滌,則測(cè)得鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)______(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】用作食品袋的塑料應(yīng)是無(wú)毒的,這種塑料袋的原料是( )

A. 聚氯乙烯 B. 聚乙烯 C. 電木 D. 尼龍

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列反應(yīng)中屬于消去反應(yīng)的是

A. 溴乙烷與NaOH水溶液混合加熱

B. 一氯甲烷與KOH的乙醇溶液混合加熱

C. 氯苯與NaOH水溶液混合加熱

D. 2-溴丙烷與KOH的乙醇溶液混合加熱

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于化石燃料與有機(jī)化合物,下列說(shuō)法正確的是(

A. 天然氣的主要成分有甲烷和乙烯

B. 乙烯的產(chǎn)量是衡量一個(gè)國(guó)家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志

C. 石油的分餾、裂化、裂解都是化學(xué)變化

D. 石油裂化的目的是為了提高乙烯的產(chǎn)量

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在花瓶中插上一束美麗的鮮花,將會(huì)給你緊張而又忙碌的學(xué)習(xí)、生活帶來(lái)輕松和愉悅的心情?墒沁^(guò)不了幾天,花兒就會(huì)枯萎。如果在花瓶中加入“鮮花保鮮劑”,就會(huì)延長(zhǎng)鮮花的壽命。下表是1L“鮮花保鮮劑”中含有的成分,閱讀后回答下列問(wèn)題:

成 分

質(zhì) 量(g)

摩爾質(zhì)量(g/mol)

蔗糖

50.00

342

硫酸鉀

0.50

174

阿司匹林

0.35

180

高錳酸鉀

0.50

158

硝酸銀

0.04

170

(1)下列“鮮花保鮮劑”的成分中,屬于非電解質(zhì)的是_________(填字母)。

A.蔗糖 B.硫酸鉀 C.高錳酸鉀 D.硝酸銀

(2)“鮮花保鮮劑”中的K+的物質(zhì)的量濃度約為_________(阿司匹林中不含K+)。

(3)配制上述1L“鮮花保鮮劑”所需的儀器有:量筒、燒杯、玻璃棒、托盤(pán)天平、藥匙、___________________。(填所缺儀器的名稱(chēng))。

(4)在溶液配制過(guò)程中,下列操作對(duì)配制結(jié)果沒(méi)有影響的是______(填字母)。

A.定容用膠頭滴管加水時(shí),仰視觀察溶液凹液面與容量瓶刻度線相切

B.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸餾水

C.容量瓶在使用前剛剛配制完一定物質(zhì)的量濃度的NaCl溶液而未洗凈

D.定容搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于容量瓶的刻度線,但未做任何處理

(5)實(shí)驗(yàn)室用固體加熱制氨氣的化學(xué)反應(yīng)方程式為:___________________________。

(6)若將收集到的氨氣溶于水配成100 mL的溶液,所得氨水中NH3物質(zhì)量濃度(不考慮NH3與H2O的反應(yīng))為0.3 mol·L-1,則需要氨氣的體積為________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】Ⅰ (1)下列實(shí)驗(yàn)操作或敘述正確的是_________(填字母)

A.向飽和苯酚鈉溶液中,不斷通入足量二氧化碳?xì)怏w,溶液最終呈渾濁

B.用金屬鈉檢驗(yàn)無(wú)水乙醇中含有的少量水

C.在催化劑存在的條件下,苯和溴水發(fā)生反應(yīng)可生成無(wú)色比水重的液體溴苯

D.向苯酚濃溶液中滴入少量濃溴水可觀察到白色的三溴苯酚沉淀

E.只用水就能鑒別苯、硝基苯、乙醇

F.將10滴溴乙烷加入1mL10%的燒堿溶液中加熱片刻后,再滴加2滴2%的硝酸銀溶液,以檢驗(yàn)水解生成的溴離子

G.將銅絲彎成螺旋狀,在酒精燈上加熱變黑后,立即伸入盛有無(wú)水乙醇的試管中,完成乙醇氧化為乙醛的實(shí)驗(yàn)

H.甲醛與苯酚制取酚醛樹(shù)脂的反應(yīng)屬于縮聚反應(yīng)

I.在蔗糖的水解液中加新制Cu(OH)2懸濁液,有磚紅色沉淀生成

Ⅱ. 1—乙氧基萘常用作香料,也可合成其他香料。實(shí)驗(yàn)室制備1—乙氧基萘的過(guò)程如下:

已知:1—苯酚的性質(zhì)與苯酚相似,有難聞的苯酚氣味。相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)如下:

物質(zhì)

相對(duì)分子質(zhì)量

狀態(tài)

熔點(diǎn)

()

沸點(diǎn)

()

溶解度

乙醇

1-萘酚

144

無(wú)色或黃色菱形結(jié)晶或粉末

96

278

微溶于水

易溶于乙醇

1-乙氧基萘

172

無(wú)色液體

5.5

267

不溶于水

易溶于乙醇

乙醇

46

無(wú)色液體

-114.1

78.5

任意比混溶

(1) 將72g1-萘酚溶于100mL無(wú)水乙醇中,加入5mL濃硫酸混合。將混合液置于如圖所示的容器中加熱充分反應(yīng)(加熱裝置和其它加持裝置未畫(huà)出)。實(shí)驗(yàn)中使用過(guò)量乙醇的原因是____________________

(2)裝置a的作用是________________。

(3)反應(yīng)結(jié)束,將三頸燒瓶中的液體倒入冷水中,經(jīng)處理得到有機(jī)層。為提純產(chǎn)物有以下四步操作:蒸餾;水洗并分液;用10%的NaOH溶液堿洗并分液;用無(wú)水氯化鈣干燥并過(guò)濾。正確的順序是_______(編號(hào))。

A.③②④① B.①②③④ C.②①③④

(4)蒸餾時(shí)應(yīng)該選擇_________(選填編號(hào)),操作中應(yīng)控制的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)條件為________________。

(5)實(shí)驗(yàn)測(cè)得1-乙氧基萘的產(chǎn)量與反應(yīng)時(shí)間、溫度的變化如圖所示,時(shí)間延長(zhǎng)、溫度升高,1-乙氧基萘的產(chǎn)量下降的原因是____________________。

(6)用金屬鈉可檢驗(yàn)1—乙氧基萘是否純凈,簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論:_______________。

(7)提純的產(chǎn)品經(jīng)測(cè)定為73.1g,本實(shí)驗(yàn)中1—乙氧基萘的產(chǎn)率為________________。

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