實驗編號 | T/K | 反應時間/h | 反應物的物質(zhì)的量配比n[CO(NH2)2]:n[MgCl2.6H2O] | 實驗目的 |
① | 378 | 3 | 3:1 | (I)實驗①和③探究反應物的物質(zhì)的量配比對產(chǎn)率的影響 (II)實驗②和④探究溫度對產(chǎn)率的影響 (III)實驗②和③探究反應時間對產(chǎn)率的影響 |
② | 378 | 4 | 4:1 | |
③ | 378 | 3 | ||
④ | 398 | 4 | 4:1 |
分析 利用海水制鹽的副產(chǎn)品制備納米氧化鎂的流程:海水曬鹽,過濾得到粗鹽、母液,母液中含有氯化鎂,加入尿素,反應I中CO(NH2)2與H20反應生成C02和NH3•H20,Mg2++2NH3•H20=Mg(OH)2↓+2NH4+,過濾得到Mg(OH)2沉淀,煅燒Mg(OH)2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$MgO+H20,得到氧化鎂.
(1)分離固體和液體常用過濾的方法;
(2)結(jié)合Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)•c2(OH-)=1.8×10-11計算c(OH-),再利用Kw=c(H+)•c2(OH-)計算c(H+),最后根據(jù)pH=-lgc(H+)計算;
(3)由工藝流程轉(zhuǎn)化關系可知,反應I中的目的是制備Mg(OH)2,所以反應I中還發(fā)生Mg2+與氨水反應生成Mg (OH)2與NH4+;
(4)實驗根據(jù)控制變量法進行對比試驗,研究溫度、反應時間、反應物配比對氧化鎂產(chǎn)率,分析對比實驗的變量不同進行解答;
(5)由圖表中數(shù)據(jù)可知,在378K~398K,納米MgO的產(chǎn)率隨溫度升高而升高,在393K之后納米MgO的產(chǎn)率隨溫度升高而降低.
解答 解:(1)粗鹽含有雜質(zhì),海水曬鹽,過濾得到粗鹽、母液,
故答案為:過濾;
(2)由于Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)•c2(OH-)=1.8×10-11,當溶液中c(Mg2+)=10-3mol•L-1,開始沉淀需要OH-濃度為c(OH-)=$\sqrt{\frac{1.8×1{0}^{-11}}{1.8×1{0}^{-3}}}$=10-4 mol•L-1,所以c(H+)=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-4}}$=10-10mol•L-1,pH=-lgc(H+)=-log10-10=10.
故答案為;10;
(3)由工藝流程轉(zhuǎn)化關系可知,加入尿素,反應I中CO(NH2)2與H20反應生成C02和NH3•H20,反應I中的目的是制備Mg(OH)2,所以反應I中還發(fā)生Mg2+與氨水反應生成Mg (OH)2與NH4+,反應離子方程式為Mg2++2NH3•H2O=Mg (OH)2↓+2NH4+,
故答案為:Mg2++2NH3•H2O=Mg (OH)2↓+2NH4+;
(4)實驗根據(jù)控制變量法進行對比試驗,研究溫度、反應時間、反應物配比對氧化鎂產(chǎn)率影響.
(Ⅰ)實驗①和③,溫度相同,反應時間相同,應研究反應物配比對氧化鎂產(chǎn)率的影響,③中反應物配比應為4:1;
(Ⅱ)實驗②和④,反應時間相同,反應物配比相同,溫度不同,應是探究溫度對產(chǎn)率的影響;
(Ⅲ)③中反應物配比應為4:1,實驗②和③,溫度相同、反應物配比相同,反應時間不同,探究反應時間對產(chǎn)率的影響;
故答案為:
實驗 編號 | T/K | 反應 時間/h | 反應物的物質(zhì)的量配比 n[CO(NH2)2]:n[MgCl2•6H2O] | 實驗目的 |
① | (Ⅰ)反應物的物質(zhì)的量配比對產(chǎn)率的影響; (Ⅱ)溫度對產(chǎn)率的影響; (Ⅲ)③ | |||
② | ||||
③ | 4:1 | |||
④ |
點評 本題考查溶度積計算、鹽類水解、對工藝流程的理解與條件的控制、對實驗數(shù)據(jù)圖象的分析、移動題目獲取信息能力等,題目難度中等,需要學生具備扎實的基礎與綜合運用知識分析問題、解決問題能力.
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 上述反應中,△H<0 | |
B. | c點時,消耗Y和W的速率相等 | |
C. | 正反應速率:a<b | |
D. | ac段,升高溫度,平衡向正反應方向移動 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 16g H2 | B. | 16g S | C. | 24g Mg | D. | 24g C |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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