元素鍶(Sr)位于周期表第5周期第IIA族。碳酸鍶(SrCO3)被廣泛用于彩色電視機的陰極射線管。以天青石(主要成分為SrSO4,含不溶性雜質(zhì))為原料制取高純碳酸鍶的“煅燒浸取法”部分工藝流程示意如下。

(1)寫出與元素鍶同族第3周期元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖:         。
(2)隔絕空氣高溫焙燒中,若0.5mol SrSO4中只有S被還原,轉(zhuǎn)移了4mol電子。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:                 。
(3)制取高純碳酸鍶過程中,常用乙醇胺(HOCH2CH2NH2)作為CO2吸收劑。乙醇胺水溶液顯弱堿性(與NH3溶于水原理相似),原因是         (用離子方程式表示)。
(4)該流程中過濾2之后還有除雜等多步操作,其中最后兩步是           。
(5)“低溫濕法”是一種制取碳酸鍶的方法:將天青石粉末與碳酸鈉溶液混合,70oC下加熱1~2h后,經(jīng)一系列操作,得到碳酸鍶。主要反應(yīng)為:
SrSO4(s)+CO(aq)     SrCO3(s)+SO(aq)
[已知:70oC時,Ksp(SrSO4)=3.3×10-7,Ksq(SrCO3)=1.1×10-10]
上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=                
(6)通過“低溫濕法”得到的碳酸鍶純度較低,可能的原因是               (寫一種)。

(14分)(1)(2分)  
(2)SrSO4+4CSrS+4CO↑(3分) 
(3)HOCH2CH2NH2+H2OHOCH2CH2NH3++OH(3分)  
(4)洗滌、烘干(2分)  
(5)3×103(2分) 
(6)還含有天青石中原有的不溶性雜質(zhì)(或SrSO4(s)+CO32(aq)SrCO3(s)+SO42(aq)是可逆反應(yīng),SrCO3中必定混有SrSO4)(2分)

解析試題分析:(1)第3周期第IIA族元素為鎂,核電荷數(shù)為+12,核外電子層結(jié)構(gòu)為282;(2)根據(jù)題意可知,硫元素的化合價由+6降為—2,根據(jù)電子、原子守恒可知,該反應(yīng)式為SrSO4+4CSrS+4CO↑;(3)NH3+H2ONH3?H2ONH4++OH,由相似性可知,HOCH2CH2NH2+H2OHOCH2CH2NH3++OH;(4)過濾之后,需要洗滌沉淀,除去沉淀表面吸附的可溶物,然后再干燥,除去水分;(5)根據(jù)題意,K====3×103;(6)SrSO4(s)+CO32(aq)SrCO3(s)+SO42(aq)是可逆反應(yīng),SrCO3中必定混有SrSO4等不溶性雜質(zhì)。
考點:考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期表、氧化還原反應(yīng)、離子方程式、混合物的分離和提純、溶度積和化學(xué)平衡常數(shù)的計算、沉淀的轉(zhuǎn)化等相關(guān)知識。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

我國高爐生產(chǎn)各方面取得了顯著進步,但在資源和能源利用率、高爐大型化、提高產(chǎn)業(yè)集中度以及環(huán)保等方面還跟國際存在很大差距,有待進一步提高,努力向鋼鐵強國邁進。
(1)高爐煉鐵的原料有鐵礦、焦炭和石灰石,其中起熔劑作用的是          ,目的是除去鐵礦石中的脈石,其產(chǎn)物密度比鐵    ,所以在鐵水的       (填“上部”或“下部”)形成爐渣而與鐵水分離。
(2)焦炭在高爐煉鐵中起著舉足輕重的作用,下列不屬于焦炭作用的是     

A.作為燃料,為煉鐵中的化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)(刪去)提供能量
B.作為還原劑與二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生還原氧化鐵的一氧化碳
C.對高爐中的物料起到支撐和疏散的作用
D.作為熔劑,除去鐵礦石中的雜質(zhì)
(3)高爐煉鐵的污染非常嚴(yán)重,目前我國部分大城市中的鋼鐵廠借著搬遷的機會也在進行著工藝改進。高爐煉鐵導(dǎo)致的環(huán)境污染有                。
(4)寫出高爐煉鐵中與碳元素有關(guān)的氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式:
                                                                     。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

鈦合金是航天航空工業(yè)的重要材料。由鈦鐵礦(主要成分為鈦酸亞鐵,化學(xué)式為FeTiO3)制備Ti等產(chǎn)品的一種工藝流程示意圖如下:

已知:① TiO2易水解,只能存在于強酸性溶液中。 ②常溫下,難溶電解質(zhì)溶解度與pH關(guān)系圖。
③25 ℃時TiO(OH)2溶度積Ksp=1×10-29

回答下列問題:
(1)寫出鈦鐵礦酸浸時,反應(yīng)的離子方程式                                。
(2)操作Ⅱ包含的具體操作方法有                                        。
(3)向“富含TiO2溶液”中加入Na2CO3粉末的作用是                       , TiO2水解的離子方程式為                               ,當(dāng)溶液pH=       時,TiO(OH)2已沉淀完全。
(4)加入鐵屑將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的原因是                                 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

工業(yè)上,以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦的某工藝流程如下圖所示。鈦鐵礦主要成分
為鈦酸亞鐵( FeTiO3).其中一部分鐵元素在風(fēng)化過程中會轉(zhuǎn)化為+3價。

完成下列填空:
(1)步驟②中,用鐵粉將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe2的反應(yīng)的離子方程式為____。
(2)步驟③中,實現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的____(填字母序號)。
a.熔沸點差異    b溶解性差異    c氧化性、還原性差異
(3)步驟②、③、④中,均需進行的操作是____(填操作名稱)。
(4)可利用生產(chǎn)過程中的廢液與軟錳礦(主要成分MnO2)反應(yīng)生產(chǎn)硫酸錳,則反應(yīng)的離子方程式為                
(5)利用下圖裝置,石墨作陽極,鈦網(wǎng)作陰極,熔融CaF2-CaO做電解質(zhì),可獲得金屬鈣,鈣再作為還原劑,可還原二氧化鈦制各金屬鈦。

①陽極所發(fā)生的反應(yīng)為________。
②在制備金屬鈦前后,CaO的總量不變,其原因是____。
(6)_T業(yè)上用4.0噸鈦鐵礦制得1. 6噸的二氧化鈦,則鈦鐵礦中鈦元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是____。
(假設(shè)生產(chǎn)過程中鈦沒有損失)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

利用酸解法制鈦白粉產(chǎn)生的廢液[含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4],生產(chǎn)鐵紅和補血劑乳酸亞鐵。其生產(chǎn)步驟如下:

已知:TiOSO4可溶于水,在水中可以電離為TiO2+和SO42。請回答:
(1)步驟①中分離硫酸亞鐵溶液和濾渣的操作中所用的玻璃儀器是                     。
步驟②得到硫酸亞鐵晶體的操作為蒸發(fā)濃縮、                                          。
(1)步驟④的離子方程式是                                                           
(1)步驟⑥必須控制一定的真空度,原因是有利于蒸發(fā)水以及                           。
(1)硫酸亞鐵在空氣中煅燒生成鐵紅和三氧化硫,該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為             。
(1)用平衡移動的原理解釋步驟⑤中加乳酸能得到乳酸亞鐵的原因                            。
(1)為測定步驟②中所得晶體中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù),取晶體樣品a g,溶于稀硫酸配成100.00 mL溶液,取出20.00 mL溶液,用KMnO4溶液滴定(雜質(zhì)與KMnO4不反應(yīng))。若消耗0.1000 mol?L-1 KMnO4溶液20.00 mL,所得晶體中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(用a表示)                  。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

TiO2俗稱鈦白粉,用途廣泛,現(xiàn)正廣泛開發(fā),將來有機會成為新工業(yè)。工業(yè)上利用TiO2制備金屬鈦的流程如下。

已知:I.
Ti(s)+O2(g)=TiO2(s)                       △H=-946 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)                       △H=-221 kJ·mol-1
Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)                    △H=-815 kJ·mol-1
II.某溫度下各物質(zhì)的沸點如下:

物質(zhì)
TiCl4
FeCl3
SiCl4
AlCl3
沸點/℃
136
310
56.5
180
 
回答下列問題:
(1)在氯化工序中發(fā)生反應(yīng):TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO (g) 。試計算其反應(yīng)的△H=       kJ?mol-1;反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=             ,在下圖中作出TiCl4達(dá)到平衡后百分含量隨溫度的變化趨勢圖。

(2)氯化過程中帶入的副產(chǎn)物有FeCl3、SiCl4和AlCl3,可用      方法獲得較純凈的TiCl4
(3)TiO2與Cl2反應(yīng):TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)+O2(g)△H=+151kJ?mol-1。該反應(yīng)在高溫條件下但難以發(fā)生,但加入碳后反應(yīng)能順利進行,試解析上述原因                                        
(4)還原工序要在惰性氣體的氣氛中進行的理由是_______________________。
(5)制取Ti的新工藝是用二氧化鈦作陰極,以石墨為陽極,以CaCl2熔鹽做電解質(zhì)(在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2),電解而得到Ti,該工藝具有操作簡單,成本低,無污染等優(yōu)點,寫出電解制備金屬鈦時陰極的電極反應(yīng)式:               

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

下圖是工業(yè)上生產(chǎn)碳酸鋰的部分工藝流程,請根據(jù)流程圖及已知信息回答問題。


③幾種物質(zhì)不同溫度下的溶解度。

(1)從濾渣1中分離出Al2O3的部分流程如下圖所示,括號表示加入的試劑,方框表示所得到的物質(zhì)。寫出圖中①、②、③表示的各物質(zhì),步驟II中反應(yīng)的離子方程式是       。

(2)已知濾渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO3,寫出生成濾渣2反應(yīng)的離子方程式:
                      。
(3)向濾液2中加入飽和Na2CO,溶液,過濾后,用“熱水洗滌”的原因是        。
(4)工業(yè)上,將Li2CO3粗品制備成高純Li2CO3的部分工藝如下。
①將粗產(chǎn)品Li2CO3溶于鹽酸作用解槽的陽極液,LiOH溶液作陰極液,兩者用離子選擇半透膜隔開,用惰性電極電解。陽極的電極反應(yīng)式是          。
②電解后向產(chǎn)品LiOH溶液中加入過量NH4HCO,溶液生成Li2CO3反應(yīng)的化學(xué)方程式是    。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

金屬鋰是原子能工業(yè)和新能源工業(yè)中的重要物質(zhì)。工業(yè)上常用β—輝鋰礦(主要成分是LiAlSi2O6,含有少量鈣、鎂雜質(zhì))制備金屬鋰,其生產(chǎn)流程如下:

已知Li2CO3微溶于水。請回答下列問題:
(1)寫出LiAlSi2O6與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________。
(2)沉淀B的主要成分是_____________(寫化學(xué)式)。
(3)蒸發(fā)濃縮Li2SO4溶液時,需要使用的硅酸鹽質(zhì)儀器有蒸發(fā)皿、_________和_________。
(4)上述生產(chǎn)流程中蒸發(fā)濃縮Li2SO4溶液的目的是____________________。
(5)金屬鋰用于鋰電池時,常用FeF3作其正極的活性物質(zhì),F(xiàn)eF3常用FeCl3與40%HF溶液反應(yīng)制備。在制備過程中需要選用特制聚四氟乙烯材料的容器進行反應(yīng),而不是用普通的玻璃儀器或陶瓷儀器,其原因是_________________________________(用化學(xué)反應(yīng)方程式表示)。
(6)金屬鋰可用于儲存氫氣,其原理是:①2Li+H2=2LiH,②LiH+H2O=LiOH+H2↑。若已知LiH的密度為0.82g·cm-3,用金屬鋰吸收224L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)恰好完全反應(yīng),則生成的LiH的體積與被吸收的氫氣的體積之比為1: ______(精確到整數(shù))。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

有關(guān)接觸法制硫酸的敘述不正確的是(  )。

A.硫磺和硫鐵礦均可作為生產(chǎn)原料
B.將礦石粉碎,是為了提高礦石的利用率
C.反應(yīng)中通入過量的空氣是為了提高FeS2和SO2的轉(zhuǎn)化率
D.從吸收塔出來的硫酸經(jīng)濃縮后可以變成發(fā)煙硫酸

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案