【題目】Ba(NO3)2可用于生產(chǎn)煙花。某主要生產(chǎn)BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工廠利用某種鋇泥[主要含有BaCO3、Ba(FeO2)2、極少量CuCO3]制取Ba(NO3)2晶體,其部分工藝流程如下:

已知:Fe3+Fe2+以氫氧化物形式沉淀完全時(shí),溶液的pH分別為3.29.7。

(1)酸溶時(shí)不使用濃硝酸的原因是_________________________________。

(2)酸溶后溶液中pH=1,Ba(FeO2)2HNO3的反應(yīng)化學(xué)方程式為__________________。

(3)該廠結(jié)合本廠實(shí)際,中和選用的X____________(填化學(xué)式);中和使溶液中______(填離子符號(hào))的濃度減少(中和引起的溶液體積變化可忽略)。

(4)濾液得到Ba(NO3)2晶體的操作依次為_________、_________、過濾。

(5)該廠生產(chǎn)的Ba(NO3)2晶體含有少量Cu2+。化學(xué)上通過惰性電極電解法富集Cu時(shí),發(fā)現(xiàn)電解裝置的陰極還有少量使紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體生成。生成該氣體的電極反應(yīng)為______________________________

(6)Ba2+致死量為355mg/kg。誤食Ba2+可以服用MgSO4溶液解毒,涉及到的離子反應(yīng)方程式為___________;為了減少環(huán)境污染,請對上述流程中不合理的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn),改進(jìn)措施是__________________

【答案】HNO3易揮發(fā)、分解 Ba(FeO2)2+8HNO3=Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O BaCO3 Fe3+、H+ 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 NO3-+ 6H2O +8e-=NH3 ↑+ 9OH- Ba2+ + SO42- = BaSO4 洗滌廢渣并回收洗滌液

【解析】

BaCO3含少量CuCO3、Ba(FeO2)2等雜質(zhì),其中Ba(FeO2)2中鋇元素為+2價(jià),鐵元素為+3價(jià),加入硝酸,在容器中充分溶解得到溶液,此溶液中含有鋇離子、銅離子、三價(jià)鐵離子,可加入X碳酸鋇,調(diào)節(jié)溶液pH=45,使鐵離子、銅離子水解生成Fe(OH)3沉淀、Cu(OH)2沉淀,過濾后廢渣為Fe(OH)3Cu(OH)2,濾液中主要含有硝酸、硝酸鋇,經(jīng)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾可得到硝酸鋇晶體,據(jù)此分析解答。

BaCO3含少量CuCO3、Ba(FeO2)2等雜質(zhì),其中Ba(FeO2)2中鋇元素為+2價(jià),鐵元素為+3價(jià),加入硝酸,在容器中充分溶解得到溶液,此溶液中含有鋇離子、銅離子、三價(jià)鐵離子,可加入X碳酸鋇,調(diào)節(jié)溶液pH=45,使鐵離子、銅離子水解生成Fe(OH)3沉淀、Cu(OH)2沉淀,過濾后廢渣為Fe(OH)3、Cu(OH)2,濾液中主要含有硝酸、硝酸鋇,經(jīng)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾可得到硝酸鋇晶體。

(1)酸溶時(shí)不使用濃硝酸的原因是濃HNO3易揮發(fā)、分解;

(2)酸溶后溶液中pH=1,Ba(FeO2)2HNO3反應(yīng)生成硝酸鋇、硝酸鐵和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ba(FeO2)2+8HNO3=Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O

(3)該廠結(jié)合本廠實(shí)際,中和選用的X必須能消耗過量硝酸并使鐵離子沉淀而除去,且不引入新的雜質(zhì),可為BaCO3;中和使溶液中Fe3+、H+的濃度減少;

(4)濾液得到Ba(NO3)2晶體的操作依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾;

(5)電解裝置的陰極還有少量使紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體生成,則氣體顯堿性為氨氣,生成該氣體的電極反應(yīng)是硝酸根離子得電子產(chǎn)生氨氣,電極反應(yīng)式為NO3-+ 6H2O +8e-=NH3 ↑+ 9OH-;

(6)誤食Ba2+可以服用MgSO4溶液解毒,鋇離子與硫酸根離子反應(yīng)產(chǎn)生難溶于酸的硫酸鋇,涉及到的離子反應(yīng)方程式為Ba2+ + SO42- = BaSO4;為了減少環(huán)境污染,請對上述流程中不合理的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn),改進(jìn)措施是洗滌廢渣并回收洗滌液,避免引起污染。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】已知斷裂1 mol共價(jià)鍵所需要吸收的能量分別為H—H436 kJ,I—I151 kJ,H—I299 kJ,下列對H2g)+I2g2HIg)的反應(yīng)類型判斷錯(cuò)誤的是( 。

A.放出能量的反應(yīng)B.吸收能量的反應(yīng)

C.氧化還原反應(yīng)D.可逆反應(yīng)

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1A中官能團(tuán)的名稱為____________,B中官能團(tuán)的電子式為____________。

2)在F的同系物中最簡單的有機(jī)物的空間構(gòu)型為____________。

3)寫出下列編號(hào)對應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式,并注明反應(yīng)類型:

___________________________________________________,___________________

___________________________________________________,___________________;

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【題目】我國科學(xué)家發(fā)明的一種可控鋰水電池的工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是(

A.電池工作時(shí),鋰離子向正極移動(dòng)B.電池總反應(yīng)為

C.有機(jī)電解質(zhì)可用水溶液代替D.該裝置不僅可提供電能,還可得到清潔的氫氣

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【題目】如圖是一種可充電的鋰離子電池充放電的工作示意圖。放電時(shí)該電池的電極反應(yīng)式為:負(fù)極:LixC6xeC6xLiLixC6表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料)正極:Li1xMnO2xLixeLiMnO2LiMnO2表示含鋰原子的二氧化錳)下列有關(guān)說法不正確的是(

A. 該電池的放電的反應(yīng)式為Li1xMnO2LixC6LiMnO2C6

B. KM相接時(shí),A是陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)

C. KN相接時(shí),LiA極區(qū)遷移到B極區(qū)

D. 在整個(gè)充、放電過程中至少存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化

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【題目】下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)與能量變化的說法正確的是

A. 如圖所示的化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物的鍵能之和大于生成物的鍵能之和

B. 相同條件下,氫氣和氧氣反應(yīng)生成液態(tài)水比生成等量的氣態(tài)水放出的熱量少

C. 金剛石在一定條件下轉(zhuǎn)化成石墨能量變化如圖所示,熱反應(yīng)方程式可為:C(s金剛石) =C(s,石墨) H-(E2E3)kJ·mol1

D. 同溫同壓下,H2(g)+C12(g)==2HCl(g)能量變化如圖所示,在光照和點(diǎn)燃條件下的H相同

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【題目】運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究碳、氮、硫的單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)對緩解環(huán)境污染、能源危機(jī)具有重要意義。

I.氨為重要的化工原料,有廣泛用途。

(1)合成氨中的氫氣可由下列反應(yīng)制。

a. CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H1=+216.4kJ/mol

b. CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H2=-41.2kJ/mol

則反應(yīng)CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) H= _____________

(2)起始時(shí)投入氮?dú)夂蜌錃獾奈镔|(zhì)的量分別為1mol、3mol,在不同溫度和壓強(qiáng)下合成氨。平衡時(shí)混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖。

①恒壓時(shí),反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_____________(填序號(hào))

A.的轉(zhuǎn)化率相等 B.反應(yīng)體系密度保持不變

C.保持不變 D.

②P1_____P2 (“>”“=”不確定,下同);反應(yīng)的平衡常數(shù):B點(diǎn)_______D點(diǎn)。

C點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率為________;在A、B兩點(diǎn)條件下,該反應(yīng)從開始到平衡時(shí)生成氮?dú)獾钠骄俾剩?/span>υ(A)__________υ(B)。

.用間接電化學(xué)法去除煙氣中NO的原理如下圖所示。

已知陰極室溶液呈酸性,則陰極的電極反應(yīng)式為_____________。反應(yīng)過程中通過質(zhì)子交換膜(ab)2mol時(shí),吸收柱中生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_____________L。

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【題目】工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeOSiO2等)為原料制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3),具體生產(chǎn)流程如圖:

試回答下列問題:

1)濾液X中含有的金屬陽離子是___(填離子符號(hào))。

2)步驟中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____。

3)步驟中最好可選用___(填字母)調(diào)節(jié)溶液的pH

A.稀硝酸 B.氨水 C.氫氧化鈉溶液 D.高錳酸鉀溶液

4)步驟中,FeCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2,檢驗(yàn)Fe2的方法是___

5)步驟的反應(yīng)溫度一般需控制在35℃以下,其目的是______。

6)在空氣中煅燒FeCO3生成產(chǎn)品氧化鐵的化學(xué)方程式為_____。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在兩份相同的Ba(OH)2溶液中,分別滴入物質(zhì)的量濃度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其導(dǎo)電能力隨滴入溶液體積變化的曲線如圖所示。下列分析正確的是

A.bd反應(yīng)的離子方程式為:H++OH-=H2O

B.oa反應(yīng)的離子方程式為:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4+H2O

C.c點(diǎn)導(dǎo)電能力相同,所以兩溶液中含有相同量的OH

D.a、b兩點(diǎn)Ba2+均沉淀完全,所以對應(yīng)的溶液均顯中性

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