氯堿工業(yè)是最基本的化學工業(yè)之一,它的產(chǎn)品應用廣泛。請回答下列問題:
(1)氯堿工業(yè)是利用電解食鹽水生產(chǎn) 為基礎的工業(yè)體系。
(2)電解前,為除去食鹽水中的Mg2+、Ca2+、SO42-等雜質離子,加入下列試劑的順序合理的是 (填下列各項中序號)。
a、碳酸鈉、氫氧化鈉、氯化鋇 b、碳酸鈉、氯化鋇、氫氧化鈉
c、氫氧化鈉、碳酸鈉、氯化鋇 d、氯化鋇、氫氧化鈉、碳酸鈉
(3)“鹽泥”是電解食鹽水過程中形成的工業(yè)“廢料”。某工廠的鹽泥組成如下:
成分 | NaCl | Mg(OH)2 | CaCO3 | BaSO4 | 其他不溶物 |
質量分數(shù)(%) | 15~20 | 15~20 | 5~10 | 30~40 | 10~15 |
(12分)
(1)(2分)燒堿、氯氣(氫氣)
(2)(2分)d
(3)(8分)①(。┝蛩幔1分);硫酸能與碳酸鈣反應,攪拌過程中產(chǎn)生的CO2不斷逸出,碳酸鈣轉化為硫酸鈣(1分)
②BaSO4、CaSO4等不溶于酸的物質(2分,答出BaSO4即可) ③NaCl(2分)
④防止失去結晶水(2分)
解析試題分析:(1)電解食鹽水生成NaOH、H2、Cl2,所以氯堿工業(yè)是利用電解食鹽水生產(chǎn)燒堿、氯氣(氫氣)為基礎的工業(yè)體系。
(2)Na2CO3的作用除了除去Ca2+外,還有除去過量的BaCl2的作用,所以Na2CO3的順序在BaCl2的后面,只有d項符合。
(3)①因為最終產(chǎn)品為MgSO4·7H2O,為避免生成雜質,應加入稀硫酸;加入硫酸后,H2SO4和CaCO3發(fā)生反應:H2SO4+CaCO3=CaSO4+CO2↑+H2O,攪拌過程中產(chǎn)生的CO2不斷逸出,碳酸鈣轉化為硫酸鈣。
②鹽泥含有BaSO4,加入H2SO4后CaCO3轉化為CaSO4,所以過濾所得濾渣的主要成分為BaSO4、CaSO4等不溶于酸的物質。
③蒸發(fā)結晶時溫度較高,MgSO4溶解度大,所以析出NaCl,過濾所得濾渣的主要成分為NaCl。
④在空氣中干燥即烘干MgSO4·7H2O,MgSO4·7H2O容易失去結晶水,所以真空干燥MgSO4·7H2O晶體的原因是防止失去結晶水。
考點:本題考查氯堿工業(yè)、物質的提純、化學工藝流程的分析。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(10分)有如圖所示A~F六種儀器:
(1)寫出儀器名稱:D ,E ;
(2)請舉例說出儀器A的用途(兩種或兩種以上) ;
(3)實驗室配制一定物質的量濃度的鹽酸,需用36.5%的濃鹽酸4.5mL。取用4.5mL鹽酸時,需要到上圖儀器中的F和 (填編號);
(4)下列實驗操作中用到儀器C的是 (選填下列選項的字母編號)。
a.分離水和CCl4的混合物
b.分離水和酒精的混合物
c.分離水和泥砂的混合物
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
以鋁灰(主要成分為Al、Al2O3,另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3雜質)為原料,可制得液體聚合氯化鋁Alm(OH)nCl3m-n,生產(chǎn)的部分過程如下圖所示(部分產(chǎn)物和操作已略去)。
已知某些硫化物的性質如下表:
(1)操作I是 。Al2O3與鹽酸反應的離子方程式是 。
(2)濾渣2為黑色,該黑色物質的化學式是 。
(3)向濾液2中加入NaClO溶液至不再產(chǎn)生紅褐色沉淀,此時溶液的pH約為3.7。NaClO的作用是 。
(4)將濾液3的pH調至4.2~4.5,利用水解反應得到液體聚合氯化鋁。反應的化學方程式是 。
(5)將濾液3電解也可以得到液體聚合氯化鋁。裝置如圖所示(陰離子交換膜只允許陰離子通過,電極為惰性電極)。
①寫出陰極室的電極反應: 。
②簡述在反應室中生成聚合氯他鋁的原理: 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
工業(yè)上利用軟錳礦漿煙氣脫硫吸收液制取電解錳,并利用陽極液制備高純碳酸錳、回收硫酸銨的工藝流程如下(軟錳礦的主要成分是MnO2,還含有硅、鐵、鋁的氧化物和少量重金屬化合物等雜質):
(1)一定溫度下,“脫硫浸錳”主要產(chǎn)物為MnSO4,該反應的化學方程式為 。
(2)“濾渣2”中主要成分的化學式為 。
(3)“除重金屬”時使用(NH4)2S而不使用Na2S的原因是 。
(4)“電解”時用惰性電極,陽極的電極反應式為 。
(5)“50℃碳化”得到高純碳酸錳,反應的離子方程式為 。“50℃碳化”時加入過量NH4HCO3,可能的原因是:使MnSO4充分轉化為MnCO3; ; 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
為了預防碘缺乏癥,國家規(guī)定每千克食鹽中應含40~50mg碘酸鉀。碘酸鉀晶體有較高的穩(wěn)定性,但在酸性溶液中,碘酸鉀是一種較強的氧化劑,能跟某些還原劑作用生成碘;在堿性溶液中,碘酸鉀能被氯氣、次氯酸等強氧化劑氧化為更高價的碘的含氧酸鹽。
【問題1】工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀的流程如下:
(1)碘、氯酸鉀和水混合后的反應為(未配平):I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑。該方程式配平時,系數(shù)有多組,原因是 。
(2)X的化學式為 ;寫出用試劑X調節(jié)pH的化學方程式: 。
(3)生產(chǎn)中,如果省去“酸化”、“逐氯”、“結晶①、過濾”這三步操作,直接用試劑X調整反應后溶液的pH,對生產(chǎn)碘酸鉀有什么具體影響? 。
【問題2】已知:KIO3+5KI+3H2SO4→3K2SO4+3I2+3H2O; I2+2S2O32-→2I-+S4O62-。
(4)檢驗加碘食鹽中的碘元素,學生甲利用碘酸鉀與碘化鉀在酸性條件下發(fā)生反應。用四氯化碳檢驗碘單質時,看到的明顯現(xiàn)象有 。
(5)測定加碘食鹽中碘的含量,學生乙設計的實驗步驟如下:
a.準確稱取w g食鹽,加適量蒸餾水使其完全溶解;
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入過量KI溶液,使KIO3與KI反應完全;
c.以淀粉為指示劑,加入物質的量濃度為2.0×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液10.0mL恰好反應。
則加碘食鹽樣品中的碘元素含量是 mg/kg(以含w的代數(shù)式表示)。
(6)學生丙又對純凈的NaCl(不含KIO3)進行了下列實驗:
操作步驟 | 實驗現(xiàn)象 |
取1g純凈的NaCl,加3mL水配成溶液。 | 溶液無變化 |
滴入5滴淀粉溶液和1mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,振蕩。 | 溶液無變化 |
然后再滴入1滴1mol·L-1的H2SO4,振蕩。 | 溶液變藍色 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
難溶性雜鹵石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)屬于“呆礦”,在水中存在如下平衡:
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2++2K++Mg2++4SO42—+2H2O
為能充分利用鉀資源,用飽和Ca(OH)2溶液溶浸雜鹵石制備硫酸鉀,工藝流程如下:
(1)濾渣主要成分有________和________以及未溶雜鹵石。
(2)用化學平衡移動原理解釋Ca(OH)2溶液能溶解雜鹵石浸出K+的原因:
_____________________________________________________________。
(3)“除雜”環(huán)節(jié)中,先加入________溶液,經(jīng)攪拌等操作后,過濾,再加入________溶液調濾液pH至中性。
(4)不同溫度下,K+的浸出濃度與溶浸時間的關系如圖。由圖可得,隨著溫度升高,
①_______________________________________________________,
②_______________________________________________________。
(5)有人以可溶性碳酸鹽為溶浸劑,則溶浸過程中會發(fā)生:CaSO4(s)+CO32—CaCO3(s)+SO
已知298 K時,Ksp(CaCO3)=2.80×10-9,
Ksp(CaSO4)=4.90×10-5,求此溫度下該反應的平衡常數(shù)K(計算結果保留三位有效數(shù)字)。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
工業(yè)上可以從電解銅的陽極泥中提取很多重要物質,其工藝流程如下:
已知:①陽極泥的主要化學成分,如表1所示
表一
主要成份 | Cu Ag Au Se Te |
百分含量/% | 23.4 12.1 0.9 6.7 3.1 |
| 固定浸出溫度 | | | 固定H2SO4濃度 |
H2SO4濃度 mol/L | 浸出率/% | | 浸出溫度/℃ | 浸出率/% |
Cu Ag Au Se Te | | Cu Ag Au Se Te | ||
4 | 95.1 4.67 <0.2 0.83 8.93 | | 30 | 87.1 4.58 <0.2 0.08 6.83 |
3 | 94.5 4.65 <0.2 0.28 6.90 | | 40 | 94.5 4.65 <0.2 0.28 6.90 |
2 | 78.1 2.65 <0.2 0.05 2.85 | | 50 | 96.1 5.90 <0.2 0.64 8.73 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
在自來水消毒和工業(yè)上砂糖、油脂的漂白與殺菌過程中,亞氯酸鈉(NaClO2)發(fā)揮著重要的作用。下圖是生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖:
已知:①NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大,適當條件下可結晶析出NaClO2·3H2O;
②常溫下,Ksp(FeS)=6.3×10-18;Ksp(CuS)=6.3×10-28;Ksp(PbS)=2.4 ×10-28
(1)反應I中發(fā)生反應的離子方程式為 。
(2)從濾液中得到NaClO2·3H2O晶體的所需操作依次是 (填寫序號)。
a.蒸餾 b.蒸發(fā)濃縮 c.過濾 d.冷卻結晶 e.灼燒
(3)印染工業(yè)常用亞氯酸鈉(NaClO2)漂白織物,漂白織物時真正起作用的是HClO2。下表是25℃時HClO2及幾種常見弱酸的電離平衡常數(shù):
弱酸 | HClO2 | HF | H2CO3 | H2S |
Ka/mol·L-1 | 1×10-2 | 6.3×10-4 | K1=4.30×10-7 K2=5.60×10-11 | K1=9.1×10-8 K2=l.1×10-12 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
氯酸鎂[Mg(ClO3)2]常用作催熟劑、除草劑等,實驗室制備少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:
已知:
①鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質。
②幾種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如圖。
(1)加MgO后過濾所得濾渣的主要成分為 。
(2)加入BaCl2的目的是除去SO42-,如何檢驗SO42-已沉淀完全? 。
(3)加入NaClO3飽和溶液會發(fā)生如下反應:
MgCl2+2NaClO3Mg(ClO3)2+2NaCl↓,
請利用該反應,結合右圖,制取Mg(ClO3)2·6H2O的實驗步驟依次為:
①取樣,加入NaClO3飽和溶液充分反應,② ;③ ;④ ;⑤過濾、洗滌,獲得Mg(ClO3)2·6H2O晶體。
產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的測定:
步驟1:準確稱量3.50g產(chǎn)品溶解定容成100mL溶液。
步驟2:取10mL于錐形瓶中,加入10mL稀硫酸和20mL1.000mol/L的FeSO4溶液,微熱。
步驟3:冷卻至室溫,用0.100mol/LK2Cr2O7溶液滴定至終點,此過程中反應的離子方程式為:Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O。
步驟4:將步驟2、3重復兩次,平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL。
(4)上述產(chǎn)品測定中需要檢查是否漏液的儀器有 。
步驟3中若滴定前不用標準液潤洗滴定管,會導致最終結果偏 。(填“大”或“小”)。
(5)產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O的質量分數(shù)為 。(計算結果保留兩位小數(shù))
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