【題目】鹵塊的主要成分是MgCl2,此外還含鐵的氯化物、CuCl2、SiO2、MnO2等雜質(zhì)。工業(yè)上以鹵塊為原料可制得輕質(zhì)氧化鎂,工藝流程如圖所示:
已知:生成氫氧化物沉淀的pH如下表所示:
物質(zhì) | 開始沉淀 | 完全沉淀 |
Fe(OH)3 | 1.9 | 3.2 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Cu(OH)2 | 6.0 | 8.0 |
Mn(OH)2 | 7.3 | 9.3 |
Mg(OH)2 | 9.1 | 11.1 |
請回答下列問題
(1)濾渣1的成分有______________________(填化學式)。加入試劑1的目的是___________。
(2)步驟“加NaOH”需要調(diào)節(jié)pH值的范圍為______________________。
(3)沉淀1的成分為______________________ (填化學式),步驟“加水煮沸”發(fā)生反應的化學方程式為______________________。
(4)步驟“加水煮沸”不能時間太長,原因是______________________。
(5)最近研究表明,常溫下在含有Mg2+濃度為1.5mol/L的溶液中加入2倍于Mg2+的物質(zhì)的量的NH4HCO3,控制pH值在9.5左右,鎂的沉淀率能達到99%。產(chǎn)物為一種含結晶水的復鹽,可用于煅燒制取輕質(zhì)氧化鎂,經(jīng)XDR(X射線衍射)分析該復鹽含水與含鎂的物質(zhì)的量相等。寫出制取該復鹽的離子方程式:_________________________________。
(6)除了OH-之外,S2-也是一種常見的金屬離子沉淀劑。本質(zhì)原因是一些金屬硫化物的溶解度極小。已知:25℃時,CuS的溶度積為4×10-36,H2S的Ka1=1.25×10-7,Ka2=8.0×10-14。若要在1L.的鹽酸中完全溶解0.01 mol CuS,理論上需要鹽酸的最低濃度為___________mol/L(提示:用離子方程式計算)
【答案】SiO2、MnO2 將Fe2+氧化成Fe3+ MgCO3 MgCO3+H2O Mg(OH)2+CO2↑ 防止碳酸鎂全部轉化為氫氧化鎂,分解得到重質(zhì)氧化鎂
【解析】
鹵塊的主要成分是MgCl2,此外還含鐵的氯化物、CuCl2、SiO2、MnO2等雜質(zhì);SiO2、MnO2與稀鹽酸不反應,加鹽酸溶解后過濾,濾渣是SiO2、MnO2,濾液中含有 等,為除去Fe2+,先將Fe2+氧化成Fe3+,然后加入NaOH調(diào)節(jié)pH,然后在濾液中加入純堿將Mg2+從溶液中以MgCO3沉淀出來,然后加熱煮沸可得到Mg(OH)2,灼燒后得到MgO。
(1) 鹵塊的主要成分是MgCl2,此外還含鐵的氯化物、CuCl2、SiO2、MnO2等雜質(zhì),SiO2、MnO2與稀鹽酸不反應,加鹽酸溶解后過濾,濾渣1是SiO2、MnO2。步驟②是為了將Fe2+氧化成Fe3+,加入氫氧化鈉的目的是控制合適的pH條件時生成Fe(OH)3沉淀而除之,所以加入試劑1的目的是將Fe2+氧化成Fe3+。
(2)步驟“加NaOH”的目的是使除Mg2+以外的各種雜質(zhì)金屬離子都生成氫氧化物沉淀,由Cu2+完全沉淀時的pH及Mg2+開始沉淀的pH可知,需要調(diào)節(jié)pH值范圍為。
(3) 根據(jù)沉淀煮沸有氣體生成,可知沉淀是MgCO3,所以沉淀1的成分為MgCO3,步驟“加水煮沸”發(fā)生反應的化學方程式為MgCO3+H2O Mg(OH)2+CO2↑。
(4)若“加水煮沸”不能時間太長,碳酸鎂全部轉化為氫氧化鎂,分解得到重質(zhì)氧化鎂。
(5)含有Mg2+濃度為1.5mol/L的溶液中加入2倍于Mg2+的物質(zhì)的量的NH4HCO3,控制pH值在9.5左右,產(chǎn)物為一種含結晶水的復鹽,該復鹽含水與含鎂的物質(zhì)的量相等,則該鹽的化學式是。制取該復鹽的離子方程式:。
(6) 設鹽酸的最小濃度為xmol/L。
起始 x 0 0
變化 0.02 0.01 0.01
平衡 x-0.01 0.01 0.01
= = ,x= mol/L。
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【題目】分子式為C9H18O2的酯在酸性條件下水解,所得的羧酸和醇在相同條件下二者蒸汽的密度相同,符合此條件的酯的同分異構數(shù)目為
A. 2 B. 8 C. 10 D. 16
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【題目】用質(zhì)量分數(shù)為375%的濃鹽酸密度為116 g/cm3配制250mL濃度為1mol/L的稀鹽酸。試回答下列問題:
(1)配制稀鹽酸時,應選用容量為______mL的容量瓶;
(2)經(jīng)計算需要______ mL濃鹽酸,在量取時宜選用下列量筒中的______。(填字母)
A. 5 mL B. 10 mL C. 25 mL D. 50 mL
(3)在量取濃鹽酸后,進行了下列操作:
①等稀釋后的鹽酸溫度與室溫一致后,沿玻璃棒將鹽酸注入容量瓶中。
②往容量瓶中小心加蒸餾水至液面接近環(huán)形標線2~3 cm處,改用膠頭滴管加蒸餾水,使溶液的凹面底部與瓶頸的環(huán)形標線相切。
③在盛鹽酸的燒杯中注入蒸餾水幾十毫升,并用玻璃棒攪動,使其混合均勻。
④用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2至3次,并將洗滌液全部注入容量瓶。
上述操作中,正確的順序是(填序號)________________________。
(4)在上述配制過程中,用剛剛洗滌潔凈的量筒來量取濃鹽酸,其配制的稀鹽酸濃度是__________(填“偏高”、“偏低”、“無影響”)。若未用蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁或未將洗滌液注入容量瓶,則配制的稀鹽酸濃度是_______(填“偏高”、“偏低”、“無影響”)。
(5)配制完后,應將容量瓶中的稀鹽酸轉移到_______中存放,并貼上標簽。
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【題目】己知CO2與堿溶液發(fā)生反應時,依次發(fā)生如下離子反應:CO2+2OH-→CO32-+H2O、CO2+CO32-+H2O→2HCO
(1)向含0.01mol氫氧化鈣的石灰水中通入CO2,得到0.4g白色沉淀,則通入CO2的物質(zhì)的量為______mol或______mol.
(2)現(xiàn)有NaOH和Ba(OH)2混合溶液100mL,已知該溶液中c(OH-)=1mol/L,向溶液中緩緩通入CO2氣體(溶液體積變化忽略不計).
①當至少通入CO2氣體體積為0.56L(標準狀態(tài))時生成的沉淀最多,則原溶液中氫氧化鈉和氫氧化鋇的物質(zhì)的量濃度各為多少?__________________
②當通入的CO2氣體總體積為2.24L(標準狀態(tài))時,溶液中陰離子(OH-除外)的物質(zhì)的量濃度是多少?______________
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【題目】實驗室可以用高錳酸鉀和濃鹽酸反應來制備氯氣,反應的化學方程式為:2KMnO4 +16HCl→2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(1)用單線橋標出上述反應電子轉移的方向和數(shù)目。____
(2)該反應中氧化劑是___,被氧化的元素是___,若有1mol的KMnO4參加反應,則可以氧化___mol的HCl,轉移的電子數(shù)目為____mol,得到的氯氣的體積為___L(標準狀況下)。
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【題目】一種將燃料電池與電解池組合制備KMnO4的裝置如圖所示(電極甲、乙、丙、丁均為惰性電極)。該裝置工作時,下列說法不正確的是
A. 甲為正極,丙為陰極
B. 丁極的電極反應式為MnO42――e-===MnO4-
C. KOH溶液的質(zhì)量分數(shù):c%>a%>b%
D. 標準狀況下,甲電極上每消耗22.4L氣體時,理論上有4molK+移入陰極區(qū)
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【題目】根據(jù)所學物質(zhì)結構知識,回答下列問題
(1) LiCoO2、 LiFePO4常用作鋰離子電池的正極材料;鶓B(tài)Co原子的外圍電子排布式為______________________。第四電離能:Ⅰ4(Co)___________I4(Fe)(填“>”或“<”)。PO43-的空間構型為______________________。
(2)B的簡單氫化物BH3不能游離存在,常傾向于形成較穩(wěn)定的B2H6或與其他分子結合。
①B2H6分子結構如圖所示,則B原子的雜化方式為______________________。
②氨硼烷(NH3BH3)被認為是最具潛力的新型儲氫材料之一,分子中存在配位鍵,氨硼烷(NH3BH3)的結構式為______________________(標出配位鍵),寫出一種與氨硼烷互為等電子體的分子的化學式:______________________。
(3)常溫常壓下,硼酸(H3BO3)晶體結構為層狀,其二維平面結構如圖所示,1mol H3BO3晶體中含有氫鍵的數(shù)目為___________(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值);請從氫鍵的角度解釋硼酸在冷水中的溶解度小而加熱時溶解度增大:______________________。
(4)干冰晶體以及Cu晶體的結構都如圖表示(○表示一個CO2分子或一個Cu原子),晶體中正八面體和正四面體空隙數(shù)的比值為___________。銅的硫化物有三種晶體,其中一種是Cu2+為面心立方最密堆積,而晶體中全部正四面體空隙的二分之一被S2-占據(jù),如果兩個最近的離子核間距為acm,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則該晶體的密度為___________g/cm3(用含a、NA的代數(shù)式表示)。
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【題目】醋酸是一種常見的弱酸,為了證明醋酸是弱電解質(zhì),某同學開展了題為“醋酸是弱電解質(zhì)的實驗研究”的探究活動。
(1)本課題的研究對象是CH3COOH,研究目的是_____,研究方法是實驗研究。
(2)該同學設計了如下方案:
A.先配制一定量的0.10mol/L CH3COOH溶液,然后測溶液的pH,若pH大于1,則可證明醋酸為弱電解質(zhì)。
B.先配制0.01mol/L和0.10mol/L的CH3COOH,分別測他們的pH,若兩者的pH相差小于1個單位,則可證明醋酸是弱電解質(zhì)。
C.先測0.10mol/LCH3COOH的pH,然后將其加熱至100℃(不考慮醋酸揮發(fā)),再測pH,如果pH變小,則可證明醋酸是弱電解質(zhì)。
D.配制一定量的CH3COONa溶液,測其pH,若常溫下pH大于7,則可證明醋酸是弱電解質(zhì)。
你認為上述方案可行的是____(多項選擇)
(3)請回答以下兩個問題:
①弱電解質(zhì)的特點是____(多項選擇)
A.在水溶液中全部電離 B.在水溶液中部分電離
C.水溶液呈酸性 D.水溶液中存在電離平衡
②寫出醋酸的電離方程式:____。
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【題目】鈷是一種中等活潑金屬,化合價為+2價和+3價,其中CoC12易溶于水。某校同學設計實驗制。–H3COO)2Co(乙酸鈷)并驗證其分解產(chǎn)物。回答下列問題:
(1)甲同學用Co2O3與鹽酸反應制備CoC124H2O,其實驗裝置如下:
①燒瓶中發(fā)生反應的離子方程式為______。
②由燒瓶中的溶液制取干燥的CoC124H2O,還需經(jīng)過的操作有蒸發(fā)濃縮、______、洗滌、干燥等。
(2)乙同學利用甲同學制得的CoC124H2O在醋酸氛圍中制得無水(CH3COO)2Co,并利用下列裝置檢驗(CH3COO)2Co在氮氣氣氛中的分解產(chǎn)物。已知PdC12溶液能被CO還原為Pd。
①裝置E、F是用于檢驗CO和CO2的,其中盛放PdC12溶液的是裝置______(填“E”或“F”)。
②裝置G的作用是______;E、F、G中的試劑均足量,觀察到I中氧化銅變紅,J中固體由白色變藍色,K中石灰水變渾濁,則可得出的結論是______。
③通氮氣的作用是______。
④實驗結束時,先熄滅D和I處的酒精燈,一段時間后再關閉彈簧夾,其目的是______。
⑤若乙酸鈷最終分解生成固態(tài)氧化物X、CO、CO2、C2H6,且n(X):n(CO):n(CO2):n(C2H6)=1:4:2:3(空氣中的成分不參與反應),則乙酸鈷在空氣氣氛中分解的化學方程式為______。
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