【題目】[化學(xué)—選修22:化學(xué)生活與技術(shù)]氯堿工業(yè)過程中產(chǎn)生了大量的鹽泥。某氯堿工廠的鹽泥組成如下:
成分 | NaCl | Mg(OH)2 | CaCO3 | BaSO4 | SiO2等不溶于酸的物質(zhì) |
質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%) | 15~20 | 15~20 | 5~10 | 30~40 | 10~15 |
該工廠進一步利用鹽泥生產(chǎn)了七水硫酸鎂,設(shè)計了工藝流程如圖:
回答下列問題:
(1)反應(yīng)器中加入酸溶解,反應(yīng)液控制pH為5左右,反應(yīng)溫度在50℃左右,寫出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式 。
(2)在濾餅中檢測到硫酸鈣的成分,其原因是 。
(3)已知一些鹽的溶解度如下圖。在濾液I中通入高溫水蒸氣進行蒸發(fā)結(jié)晶,為了析出晶體I,應(yīng)控制溫度在__________℃。
(4)步驟II操作是_______________,
(5)步驟III在工業(yè)上常用的設(shè)備是______________(填字母)。
A.加壓干燥器 B.蒸餾塔 C.離心機 D.真空干燥器
(6)準(zhǔn)確稱取制備產(chǎn)品ag,將其加入到盛有V1mL c1mol/L的NaOH溶液的錐形瓶中,溶解后,加入酚酞溶液2滴,溶液變紅色,再用c2mol/L的鹽酸進行滴定,消耗鹽酸V2mL,則樣品MgSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 。
【答案】(1)Mg(OH)2+H2SO4===MgSO4+2H2O;CaCO3+H2SO4CaSO4+H2O+CO2↑(2分)。
(2)因為CaCO3+H2SO4CaSO4+H2CO3,加熱有H2CO3H2O+CO2↑,降低c(H2CO3),所以平衡不斷向右移動,最終CaCO3生成了CaSO4(3分);
(3)80 (2分);
(4)冷卻結(jié)晶、洗滌 (2分);
(5)D(2分);
(6)%。(2分)
【解析】
試題分析:
(1)根據(jù)鹽泥成分可知,能溶于酸的只有Mg(OH)2和CaCO3兩種,又因該流程的目的是制備七水硫酸鎂,則加入的酸為硫酸,則反應(yīng)方程式為:Mg(OH)2+H2SO4===MgSO4+2H2O;CaCO3+H2SO4CaSO4+H2O+CO2↑。
(2)因為CaCO3+H2SO4CaSO4+H2CO3,加熱有H2CO3H2O+CO2↑,降低c(H2CO3),所以平衡不斷向右移動,最終CaCO3生成了CaSO4,導(dǎo)致在濾餅中檢測到硫酸鈣的成分。
(3)觀察溶解度圖象,當(dāng)溫度大于80℃,隨著溫度的升高,氯化鎂的溶解度逐漸增大,而硫酸鎂的溶解度反而下降,氯化鈉的溶解度一直比較低。故在濾液I中通入高溫水蒸氣進行蒸發(fā)結(jié)晶析出的晶體為氯化鈉,為避免硫酸鎂結(jié)晶析出,應(yīng)控制溫度在80℃。
(4)步驟II操作是冷卻結(jié)晶、洗滌。
(5)步驟III在工業(yè)上常用的設(shè)備是真空干燥器。
(6)NaOH溶液總物質(zhì)的量為c1V1×10-3mol,與鹽酸反應(yīng)的NaOH物質(zhì)的量為c2V2×10-3mol,則與MgSO4·7H2O反應(yīng)的NaOH物質(zhì)的量為(c1V1-c2V2)×10-3mol,可得MgSO4·7H2O的質(zhì)量為(c1V1-c2V2)×10-3××246 g。則樣品MgSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是%。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2015年2月16日李克強總理到東北調(diào)研經(jīng)濟情況,重點走訪了鋼鐵廠,鼓勵鋼鐵廠提高鋼鐵質(zhì)量和產(chǎn)量,鐵及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛。
(1)利用Fe 2+、Fe3+的催化作用,常溫下可將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-,從而實現(xiàn)對SO2的治理。已知含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe 3+的溶液時,其中一個反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4 H+ =4Fe3+ +2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為_________________;
(2)草酸亞鐵為黃色固體,作為一種化工原料, 可廣泛用于涂料、染料、陶瓷、玻璃器皿等的著色劑以及新型電池材料、感光材料的生產(chǎn)。合成草酸亞鐵的流程如下:
①配制(NH4) 2Fe(SO4)2溶液時,需加入少量稀硫酸,目的是___________________。
②得到的草酸亞鐵沉淀需充分洗滌,洗滌操作的具體方法為_________________________________,檢驗是否洗滌干凈的方法是___________________________。
(3)將制得的產(chǎn)品(FeC2O4·2H2O)在氬氣氣氛中進行加熱分解,結(jié)果如下圖(TG%表示殘留固體質(zhì)量占原樣品總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù))。
① 則A→B發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:__________________________________。
②已知 B→C過程中有等物質(zhì)的量的兩種氣態(tài)氧化物生成,寫出B→C的化學(xué)方程式____________;
(4)某草酸亞鐵樣品中含有少量草酸銨。為了測定不純產(chǎn)品中草酸根的含量,某同學(xué)做了如下分析實驗:
Ⅰ.準(zhǔn)確稱量m g 樣品,溶于少量2mol/L 硫酸中并用 100mL 容量瓶定容。
Ⅱ.取上述溶液20mL,用c mol/L高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,溶液變?yōu)榈仙,消耗高錳酸鉀溶液的體積為V 1 mL。
Ⅲ.向上述溶液中加入足量 Zn 粉,使溶液中的 Fe3+恰好全部還原為 Fe2+。
Ⅳ.過濾,洗滌剩余的鋅粉和錐形瓶,洗滌液并入濾液
Ⅴ.用c mol/L KMnO4溶液滴定該濾液至溶液出現(xiàn)淡紫色,消耗KMnO4溶液的體積V 2 mL。
已知:2MnO4- +5H2C2O 4+6H+=2Mn2+ +10CO2+8H2O
MnO4- +8H++5Fe2+ =5Fe3+ + Mn2+ +4H2O
回答下列問題:
①若省略步驟Ⅳ,則測定的草酸根離子含量(填―偏大‖、―偏小‖或―不變‖)。
②mg樣品中草酸根離子的物質(zhì)的量為(用 c,V1,V2的式子表示,不必化簡)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】己二酸是合成尼龍-66的主要原料之一。實驗室合成己二酸的原理、有關(guān)數(shù)據(jù)及裝置示意圖如下:3+8HNO3—→3+8NO↑+7H2O
實驗步驟如下:
Ⅰ.在三口燒瓶中加入16 mL 50%的硝酸(密度為1.31g/cm3),再加入1~2粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4 mL環(huán)己醇。
Ⅱ.水浴加熱三口燒瓶至50℃左右,移去水浴,緩慢滴加5~6滴環(huán)己醇,搖動三口燒瓶,觀察到有紅棕色氣體放出時再慢慢滴加剩下的環(huán)己醇,維持反應(yīng)溫度在60℃~65℃之間。
Ⅲ.當(dāng)環(huán)己醇全部加入后,將混合物用80℃~90℃水浴加熱約10 min(注意控制溫度),直至無紅棕色氣體生成為止。
Ⅳ.趁熱將反應(yīng)液倒入燒杯中,放入冰水浴中冷卻,析出晶體后過濾、洗滌、干燥、稱重。
請回答下列問題:
(1)裝置b的名稱為 ,使用時要從 (填“上口”或“下口”)通入冷水;滴液漏斗的細支管a的作用是
(2)本實驗所用50%的硝酸的物質(zhì)的量濃度為 ;實驗中,氮氧化物廢
氣(主要成分為N02和NO)可以用NaOH溶液來吸收,其主要反應(yīng)為:
2N02+2NaOH=NaN02+NaN03+H20和NO+N02+2NaOH=2NaN02+H20
其中NaOH溶液可以用Na2C03溶液來替代,請模仿上述反應(yīng),寫出Na2C03溶液吸收的兩個方程式:
;
(3)向三口燒瓶中滴加環(huán)己醇時,反應(yīng)溫度迅速上升,為使反應(yīng)溫度不致過高,必要時可采取的措施是 。
(4)為了除去可能的雜質(zhì)和減少產(chǎn)品損失,可分別用 和 洗滌晶體。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z、W 四種短周期元素在周期表中位于連續(xù)的四個主族,相對位置如圖所示。Z元
素原子核外K層與M層電子數(shù)相等。下列說法正確的是
A. 原子半徑由小到大的順序為Y<X<W<Z
B. Y的單質(zhì)和Z的單質(zhì)能夠發(fā)生反應(yīng)
C. X的單質(zhì)都是熔點高、硬度大的物質(zhì)
D. 工業(yè)上利用電解Z、W的熔融氯化物的方法制備對應(yīng)的單質(zhì)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某氯化鐵與氯化亞鐵的混合物。現(xiàn)要測定其中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),實驗按以下步驟進行:
請根據(jù)上面流程,回答以下問題:
(1)操作Ⅰ所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外,還必須有 、 。 (填儀器名稱)
(2)請寫出加入溴水發(fā)生的離子反應(yīng)方程式 。
(3)將沉淀物加熱,冷卻至室溫,用天平稱量其質(zhì)量為b1g。再次加熱并冷卻至室溫稱量其質(zhì)量為b2g,若b1-b2=0.3g,則接下來還應(yīng)進行的操作是 。若蒸發(fā)皿質(zhì)量是 W1 g,蒸發(fā)皿與加熱后固體總質(zhì)量是W2g,則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 。有同學(xué)提出,還可以采用以下方法來測定:
①溶解樣品改用了硫酸,而不用鹽酸,為什么 。
②選擇的還原劑是否能用鐵 (填“是”或“否”),原因是: 。
③若滴定用掉c mol/ L KMnO4溶液bmL,則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)某科研小組研究:在恒溫、恒容(容器容積為2L,)下N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反應(yīng)的變化。初始條件n (H2)= 3mol 、n (N2)=1mol,反應(yīng)達到平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為60%,NH3的體積分?jǐn)?shù)約為43%
①此條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。
②若初始條件n (NH3)= 2mol,反應(yīng)達到平衡時NH3的轉(zhuǎn)化率為 ,
③若初始條件n (H2)= 6mol 、n (N2) =2mol,反應(yīng)達到平衡時NH3的體積分?jǐn)?shù) 43%,此時移除0.5 mol NH3 ,再次達到平衡時NH3的體積分?jǐn)?shù) 43% (填 “>、<、=”)
(2)N2O5是一種新型硝化劑,其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注。
一定溫度下,在恒容密閉容器中N2O5可發(fā)生下列反應(yīng):
2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),ΔH>0
①下表為該反應(yīng)在T1溫度下的部分實驗數(shù)據(jù)
t/s | 0 | 500 | 1000 |
c(N2O5)/mol·L—1 | 5.00 | 3.52 | 2.48 |
則500s內(nèi)NO2的平均生成速率為 。
②現(xiàn)以NO2、O2、N2O5、熔融鹽NaNO3組成的燃料電池,采用電解法制備N2O5,裝置如圖所示。
寫出石墨I電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式 。
在電解池中生成N2O5的電極反應(yīng)式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】粗銅精煉后的陽極泥含有Cu、Au(金)和PbSO4等雜質(zhì),濕法處理陽極泥進行綜合利用的流程如下:
(1)用CuSO4做電解液電解含銅、金、鉛的粗銅,陽極的電極反應(yīng)式有: 和Cu-2e-= Cu2+。
(2)焙燒陽極泥時,為了提高焙燒效率,采取的合理措施是 。
(3)操作I的主要步驟為 。
(4)寫出用SO2還原AuCl4-的離子方程式 。
(5)為了減少廢液排放、充分利用有用資源,工業(yè)上將濾液1并入硫酸銅溶液進行循環(huán)操作,請指出流程圖中另一處類似的做法 。
(6)已知298K時,Ksp(PbCO3)=1.46×10-13,Ksp(PbSO4)= 1.82×10-8,用離子方程式表示加入碳酸鈉溶液的作用 。m]
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某種“光敏性高分子”材料在熒光屏及大規(guī)模集成電路中應(yīng)用廣泛。其結(jié)構(gòu)如下,對該“光敏性高分子”,下列敘述正確的是( )
A.化學(xué)式為(C11H11O2)n
B.它能發(fā)生加成反應(yīng),不能發(fā)生水解反應(yīng)
C.它可以和FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
D.1mol該分子最多能和4n mol H2發(fā)生加成反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】1mol分子式為CmHn的有機化合物在氧氣中完全燃燒,且生成CO2和H2O的物質(zhì)的量相等,并消耗168L氧氣。(體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定);
(1)該有機化合物的分子式。
(2)若分子中只有兩個甲基且屬于不飽和烴,寫出其結(jié)構(gòu)簡式。
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