【題目】七水硫酸鎂(MgSO4·7H2O)可用于印染加重劑,制造瓷器、顏料和防火材料。在醫(yī)藥上用作瀉劑,在徽生物工業(yè)作培養(yǎng)基成分等?衫没S生產(chǎn)硼砂的廢渣——硼鎂泥制取七水硫酸鎂(MgSO4·7H2O),硼鎂泥的主要成分是MgCO3,還含有其它雜質(zhì)(MgO、Na2B4O7、SiO2、Fe2O3、CaO、Al2O3、MnO等)。
硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程圖如下:
表l:部分陽離子開好成淀和完全沉淀時溶液的pH
Fe3+ | Fe2+ | Mn2+ | Mg2+ | Al3+ | |
開始沉淀的pH | 1.9 | 7.9 | 8.6 | 9.6 | 3.1 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 9.0 | 10.l | 11 | 5.4 |
據(jù)此試回答下列問題:
(1)寫出生成H3BO3的離子方程式______________。
(2)NaClO具有強氧化性,能直接將溶液中Fe2+和Mn2+分別氧化成______(填化學式)。
(3)能否直接控制pH除去Mn2+______,理由__________。
(4)若檢驗時溶液呈紅色,說明濾液B中還含有_______未除盡(填離子符號),應補加_______再煮沸趁熱過濾(填化學式)。
(5)沉淀D的化學式_______________。
【答案】 5H2O+B4O72-+2H+=4H3BO3 ↓ Fe(OH)3、MnO2 不能 當 Mn2+沉淀完全時,Mg2+也會以沉淀的形式從溶液中析出。 Fe2+ NaClO CaSO4
【解析】試題分析:本題以硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工業(yè)流程為依托,重點考查離子方程式的書寫、氧化還原反應基礎知識、鹽類水解在除雜中的應用、常見離子的檢驗等知識,考查考生對工業(yè)流程的分析能力、對試題的綜合分析能力和對所學知識的應用能力。解題過程中首先要“吃透”工業(yè)流程。
解析:工業(yè)流程分析:硼鎂泥在稀硫酸作用下,MgCO3、MgO、Na2B4O7、Fe2O3、CaO、Al2O3、MnO等分別反應生成對應的硫酸鹽和H3BO3,SiO2不溶為固體,再次的硼鎂泥與剩余的硫酸反應、NaClO氧化Mn2+生成MnO2,溶液中可能存在的少量Fe2+被氧化生成Fe3+,同時可以調(diào)節(jié)溶液的pH值到規(guī)定范圍,如下圖所示。
工業(yè)流程中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:
過濾除去的是不溶物Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2、H3BO3、SiO2等,B中主要存在MgSO4及少量Na2SO4、CaSO4、NaCl,適當濃縮、趁熱過濾除去溶解度較小的CaSO4,濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶時,析出MgSO4·7H2O。
(1)H3BO3來源于Na2B4O7與H2SO4溶液的反應,Na2B4O7+5H2O+H2SO4=4H3BO3↓+Na2SO4,反應的離子方程式是5H2O+B4O72-+2H+=4H3BO3 ↓ ,正確答案:5H2O+B4O72-+2H+=4H3BO3 ↓。(2)NaClO能夠?qū)e2+氧化生成Fe3+,而Fe3+在pH為3.2的溶液中就完全沉淀,此時溶液pH5~6,所以生成Fe(OH)3沉淀,Mn2+被氧化生成MnO2。正確答案:Fe(OH)3 MnO2。(3)直接除去Mn2+需要調(diào)節(jié)溶液pH達到10.1,Mg2+在pH達到9.6時就開始沉淀,因此Mn2+完全沉淀時,Mg2+也部分沉淀而損失,所以不能直接控制pH除去Mn2+。正確答案:不能 、 當 Mn2+沉淀完全時,Mg2+也會以沉淀的形式從溶液中析出。(4)檢驗時加入的KSCN是為了檢驗Fe3+,同時加入的H2O2、硫酸說明該Fe3+來源與Fe2+,即濾液B中含有Fe2+,因此第二步需要補加NaClO將Fe2+充分氧化,防止Fe2+鹽混入產(chǎn)物中導致產(chǎn)物不純。正確答案:Fe2+、NaClO。(5)根據(jù)上述工業(yè)流程分析,沉淀D為CaSO4。正確答案:CaSO4。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列圖示與對應的敘述相符的是( )
A.由圖甲可以判斷:對于反應A(g)+B(g) 2C(g),若T1>T2,則ΔH<0
B.圖乙表示可逆反應CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH>0
C.圖丙表示CO2通入飽和Na2CO3溶液中,溶液導電性變化
D.圖丁表示0.1 mol·L-1的鹽酸滴定20 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH隨加入鹽酸體積的變化
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】膳食纖維具有突出的保健功能,稱為人體的“第七營養(yǎng)素”。木質(zhì)素是一種非糖類膳食纖維,其單體之一是芥子醇,結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列有關(guān)芥子醇的說法正確的是
A. 芥子醇的分子式中有一種含氧官能團
B. 芥子醇分子中所有碳原子不可能在同一平面上
C. 芥子醇能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應,且1mol芥子醇能夠與3 mol的Br2水反應
D. 芥子醇能發(fā)生的反應類型有氧化、取代、加成
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】經(jīng)分析,某物質(zhì)只含有一種元素,則該物質(zhì)( )
A.一定是純凈物
B.可能是化合物
C.一定是混合物
D.可能是純凈物,也可能是混合物
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(1)火箭的第一、二級發(fā)動機中,所用的燃料為偏二甲肼和四氧化二氮,偏二甲肼可用肼來制備。
①用肼(N2H4)作燃料,四氧化二氮作氧化劑,兩者反應生成氮氣和氣態(tài)水。
已知:N2(g)+2O2(g)===N2O4(g)
ΔH=+10.7 kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)
ΔH=-543 kJ·mol-1
寫出氣態(tài)肼和N2O4反應的熱化學方程式: ___________________。
②已知四氧化二氮在大氣中或在較高溫度下很難穩(wěn)定存在,它很容易轉(zhuǎn)化為二氧化氮。試推斷出二氧化氮制取四氧化二氮的反應條件(或措施):___________________________。
(2)科學家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池,其效率更高,可用于航空航天。如圖1所示裝置中,以稀土金屬材料作惰性電極,在兩極上分別通入CH4和空氣,其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體,它在高溫下能傳導陽極生成的O2-離子(O2+4e-===2O2-)。
①c電極的名稱為________,d電極上的電極反應式為_________________________。
②如圖2所示為電解100 mL 0.5 mol·L-1CuSO4溶液,a電極上的電極反應式為____________________。若a電極產(chǎn)生56 mL(標準狀況)氣體,則所得溶液的pH=________(不考慮溶液體積變化),若要使電解質(zhì)溶液恢復到電解前的狀態(tài),可加入________(填序號)。
a.CuO b.Cu(OH)2
c.CuCO3 d.Cu2(OH)2CO3
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于熱化學反應的描述中正確的是
A. HCl和NaOH反應的中和熱△H=-57.3kJ/mol,則H2SO4和Ba(OH)2反應的中和熱也是△H=-57.3kJ/mol
B. CO(g)的燃燒熱是283.0kJ/mol,則2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H=+566kJ/mol
C. 需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應
D. 1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】燃煤煙氣脫硫有很多方法
方法I:先用氨水將SO2轉(zhuǎn)化為NH4HSO3,再通入空氣氧化成(NH4)2SO4。
方法II:用Na2SO3溶液吸收S02,再經(jīng)電解轉(zhuǎn)化為H2SO4。
據(jù)此回答以下問題:
(1)方法I中發(fā)生氧化還原反應的離子方程式__________。能提高方法I燃煤煙氣SO2中去除率的措施有__________(填字母)。
A.增大氨水濃度 B.增大燃煤煙氣的流速
C.事先去除燃煤煙氣中的二氧化碳 D.增大壓強
(2)采用方法II脫硫,燃煤煙氣中的二氧化碳能否與生成的NaHSO3溶液反應_______(說明理由)。已知H2SO3為的電離平衡常數(shù)為K1=1.54×10-2,K2=1.02×10-7。則NaHSO3溶液中含S元素粒子濃度由大到小的順序為_______。通過右圖所示電解裝置可將生成的NaHSO3轉(zhuǎn)化為硫酸,電極材料皆為石墨。則A為電解池的______(填“陰極”或“陽極”)。C為______(填物質(zhì)名稱)。若將陰離子交換膜換成陽子交換膜,寫出陽極區(qū)域發(fā)生的電極反應______。
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