(16分)高純六水氯化鍶晶體(SrCl2·6H2O)具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,工業(yè)上用難溶于水的碳酸鍶(SrCO3)為原料(含少量鋇和鐵的化合物等),制備高純六水氯化鍶晶體的過(guò)程為:

已知: Ⅰ. SrCl2·6H2O 晶體在61℃時(shí)開(kāi)始失去結(jié)晶水,100℃時(shí)失去全部結(jié)晶水。
Ⅱ.有關(guān)氫氧化物開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH表:

氫氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
開(kāi)始沉淀的pH
1.5
6.5
沉淀完全的pH
3.7
9.7
 
(1)操作①加快反應(yīng)速率的措施有                              (寫(xiě)一種)。
碳酸鍶與鹽酸反應(yīng)的離子方程式                            。
(2)酸性條件下,加入30% H2O2溶液,將Fe2+氧化成Fe3+,其離子方程式為          
(3)在步驟②-③的過(guò)程中,將溶液的pH值由1調(diào)節(jié)至4時(shí),宜用的試劑為_(kāi)______。
A.氨水      B.氫氧化鍶粉末     C. 氫氧化鈉     D.碳酸鈉晶體
(4)操作③中所得濾渣的主要成分是             (填化學(xué)式)。
(5)步驟④的操作是               、                 。
(6)工業(yè)上用熱風(fēng)吹干六水氯化鍶,適宜的溫度是     
A.50~60℃      B.70~80℃       C.80~100℃       D.100℃以上  

(16分) (1)加熱、充分?jǐn)嚢、適當(dāng)增加鹽酸濃度等(寫(xiě)一種)(2分)。
SrCOs+2H+= Sr2+ +CO2↑+H2O (2分)
(2)2Fe2++ H2O2 +2H+=2Fe3++ 2H2O (3分)
(3)B(3分);
(4)Fe(OH)3、BaSO4 (2分)
(5)蒸發(fā)濃縮 、冷卻結(jié)晶(2分)
(6)A(2分) 

解析試題分析:(1)根據(jù)條件對(duì)反應(yīng)速率的影響,加快反應(yīng)速率的方法可以是攪拌、升溫、增大鹽酸的濃度等;碳酸鍶難溶于水,所以離子方程式中不可拆,則碳酸鍶與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為SrCOs+2H+= Sr2+ +CO2↑+H2O;
(2)根據(jù)題目所給條件,過(guò)氧化氫氧化亞鐵離子生成水和鐵離子,離子方程式為2Fe2++ H2O2 +2H+=2Fe3++ 2H2O;
(3)在步驟②-③的過(guò)程中,將溶液的pH值由1調(diào)節(jié)至4目的是使鋇、鐵離子沉淀,但不能引入新的雜質(zhì),所以選擇氫氧化鍶,答案選B;
(4)根據(jù)流程圖分析,pH=4時(shí)鐵離子沉淀完全,所以操作③中所得濾渣的主要成分是Fe(OH)3、BaSO4
(5)由濾液得到晶體需通過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法得到固體,然后再過(guò)濾可得氯化鍶晶體;
(6)SrCl2·6H2O 晶體在61℃時(shí)開(kāi)始失去結(jié)晶水,100℃時(shí)失去全部結(jié)晶水,所以用熱風(fēng)吹干六水氯化鍶,適宜的溫度應(yīng)低于61℃,答案選A。
考點(diǎn):考查工藝流程的分析,離子方程式的書(shū)寫(xiě),實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)操作的判斷

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(16分)錳是冶煉工業(yè)中常用的添加劑。以碳酸錳礦(主要成分為MnCO3,還含有鐵、鎳、鈷等碳酸鹽雜質(zhì))為原料生產(chǎn)金屬錳的工藝流程如下:

已知25℃,部分物質(zhì)的溶度積常數(shù)如下:

物質(zhì)
Mn(OH)2
Co(OH)2
Ni(OH)2
MnS
CoS
NiS
Ksp
2.1×10-13
3.0×10-16
5.0×10-16
1.0×10-11
5.0×10-22
1.0×10-22
  (1)步驟Ⅰ中,MnCO3與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是                              。
(2)步驟Ⅱ中,MnO2在酸性條件下可將Fe2+離子氧化為Fe3+,反應(yīng)的離子方程式是                                ,加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH為5.0-6.0,以除去Fe3+
(3)步驟Ⅲ中,濾渣2的主要成分是                       。
(4)步驟Ⅳ中,在   (填“陰”或“陽(yáng)”)極析出Mn,電極反應(yīng)方程式為                 
(5)電解后的廢水中還含有Mn2+,常用石灰乳進(jìn)行一級(jí)沉降得到Mn(OH)2沉淀,過(guò)濾后再向?yàn)V液中加入適量Na2S,進(jìn)行二級(jí)沉降。進(jìn)行二級(jí)沉降的目的是                    

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

(本題共16分)錳是冶煉工業(yè)中常用的添加劑。以碳酸錳礦(主要成分為MnCO3,還含有鐵、鎳、鈷等碳酸鹽雜質(zhì))為原料生產(chǎn)金屬錳的工藝流程如下:

已知25℃,部分物質(zhì)的溶度積常數(shù)如下:

物質(zhì)
 
Mn(OH)2
 
Co(OH)2
 
Ni(OH)2
 
MnS
 
CoS
 
NiS
 
Ksp
 
2.1×10-13
 
3.0×10-16
 
5.0×10-16
 
1.0×10-11
 
5.0×10-22
 
1.0×10-22
 
  (1)步驟Ⅰ中,MnCO3與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是                。
(2)步驟Ⅱ中,MnO2在酸性條件下可將Fe2+離子氧化為Fe3+,反應(yīng)的離子方程式是                ,加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH為5.0~6.0,以除去Fe3+。
(3)步驟Ⅲ中,濾渣2的主要成分是                       。
(4)步驟Ⅳ中,在   (填“陰”或“陽(yáng)”)極析出Mn,電極反應(yīng)方程式為                 。
(5)電解后的廢水中還含有Mn2+,常用石灰乳進(jìn)行一級(jí)沉降得到Mn(OH)2沉淀,過(guò)濾后再向?yàn)V液中加入適量Na2S,進(jìn)行二級(jí)沉降。為了將Mn2+降到1.0×10-9mol/L,則c(Na2S)至少是      mol/L。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

鍶(Sr)為第五周期ⅡA族元素,其化合物六水氯化鍶(SrCl2·6H2O)是實(shí)驗(yàn)室重要的分析試劑,工業(yè)上常以天青石(主要成分為SrSO4)為原料制備,生產(chǎn)流程如下:

已知:① 經(jīng)鹽酸浸取后,溶液中除含有Sr2+和Cl外,還含有少量Ba2+雜質(zhì);
② SrSO4、BaSO4的溶度積常數(shù)分別為3.3×10-7、1.1×10-10
③ SrCl2·6H2O的摩爾質(zhì)量為:267 g/mol。
(1)天青石焙燒前先研磨粉碎,其目的是_________________________________________。
(2)隔絕空氣高溫焙燒,若0.5 mol SrSO4中只有S被還原,轉(zhuǎn)移了4 mol電子。寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________________________________。
(3)為了得到較純的六水氯化鍶晶體,過(guò)濾2后還需進(jìn)行的兩步操作是_______________。
(4)加入硫酸的目的是______________________。為了提高原料的利用率,濾液中Sr2+的濃度應(yīng)不高于_________ mol/L(注:此時(shí)濾液中Ba2+濃度為1×10-5 mol/L)。
(5)產(chǎn)品純度檢測(cè):稱(chēng)取1.000 g產(chǎn)品溶解于適量水中,向其中加入含AgNO3 1.100×10-2 mol的AgNO3溶液(溶液中除Cl外,不含其它與Ag+反應(yīng)的離子),待Cl完全沉淀后,用含F(xiàn)e3+的溶液作指示劑,用0.2000 mol/L的NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的AgNO3,使剩余的Ag+ 以AgSCN白色沉淀的形式析出。
①滴定反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是_________________________________________。
②若滴定過(guò)程用去上述濃度的NH4SCN溶液20.00 mL,則產(chǎn)品中SrCl2·6H2O的質(zhì)量百分含量為_(kāi)_____________(保留4位有效數(shù)字)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

為了回收利用鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的SO2,工業(yè)上采用軟錳礦(主要成分MnO2)脫硫同時(shí)制取硫酸錳技術(shù),其流程示意圖如下:

已知:浸出液的pH接近4,其中的金屬離子主要是Mn2,還含有少量的Fe2。完成下列填空。
(1)寫(xiě)出浸出過(guò)程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式:                                    
(2)浸出過(guò)程的副反應(yīng)之一是部分SO2被氧化為硫酸,致使浸出液的pH下降,這將   (“有利”、“不利”)于軟錳礦漿繼續(xù)吸收SO2。欲消除生成的硫酸,試劑A最好是        。
a.MnCO3         b.MnO2           c.CaO            d.CaCO3
(3)操作I的目的是除去浸出液中的Fe2,MnO2在氧化Fe2的同時(shí)還             ,使Fe3沉淀。檢驗(yàn)過(guò)濾后溶液中是否含有Fe3+的操作是                  。
(4)已知大于27℃時(shí),MnSO4·H2O溶解度隨溫度上升而明顯下降,則操作II的過(guò)程為:           、            、洗滌、干燥。工業(yè)上為了充分利用錳元素,在流程中               可循環(huán)使用。
(5)通過(guò)煅燒MnSO4·H2O 可制得生產(chǎn)軟磁鐵氧體材料的MnxO4,如圖是煅燒MnSO4·H2O時(shí)溫度與剩余固體質(zhì)量變化曲線。該曲線中A段所表示物質(zhì)的化學(xué)式為      ;MnxO4中x=           。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

鹵塊的主要成分是MgCl2,此外還含 Fe3+、Fe2+和Mn2+等離子。以鹵塊為原料可制得輕質(zhì)氧化鎂,工藝流程如下圖:

已知:Fe2+氫氧化物呈絮狀,不易從溶液中除去,所以常將它氧化為Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去。若要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì),請(qǐng)根據(jù)表1表2提供的資料,填寫(xiě)空白:  
表1  生成氫氧化物沉淀的pH

物質(zhì)
開(kāi)始沉淀
沉淀完全
Fe(OH)3
2.7
3.7
Fe(OH)2
7.6
9.6
Mn(OH)2
8.3
9.8
Mg(OH)2
9.6
11.1
 
表2  化學(xué)試劑價(jià)格表
試劑
價(jià)格(元/噸)
漂液(含NaClO,25.2%)
450
雙氧水(含H2O2 ,30%)
2400
燒堿(含98% NaOH)
2100
純堿(含99.5% Na2CO3
600
 
(1)在步驟②中加入漂液而不是雙氧水其原因是                                         
寫(xiě)出加入NaClO發(fā)生反應(yīng)的離子方程式                                                        。
(2)在步驟③中控制pH=9.8,其目的是                                                       。
(3)沉淀物A的成分為             ,試劑Z應(yīng)該是              。
(4)在步驟⑤中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是                                                      
(5)若在實(shí)驗(yàn)室中完成步驟⑥,則沉淀物必需在          (填儀器名稱(chēng))中灼燒。

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