【題目】高純氧化鎂具有優(yōu)良的性能,廣泛應(yīng)用于各種材料。以某廠工業(yè)廢液(主要成分為MgCl2,含有少量Fe2+、Fe3+、Mn2+等)為原料制備高純氧化鎂的流程如下:
若要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì),而且生產(chǎn)成本較低,請(qǐng)根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)作答。
25℃時(shí),生成氫氧化物沉淀的pH | 原料價(jià)格表 | ||||
物質(zhì) | 開(kāi)始沉淀的pH | 沉淀完全的pH | 物質(zhì) | 價(jià)格/(元·噸-1) | |
Mg(OH)2 | 10.0 | 11.0 | 漂液(含25.5% NaClO) | 450 | |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 | 雙氧水(含30% H2O2) | 2400 | |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 | 燒堿(含98% NaOH) | 2100 | |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 | 純堿(含99.5% Na2CO3) | 600 |
(1)漂液中NaClO的電子式為_________________;雙氧水中H2O2的結(jié)構(gòu)式為___________。
(2)25℃時(shí),Ksp[Mg(OH)2]=_____________。
(3)“氧化”時(shí),所加試劑X的最佳選擇為________________,該步反應(yīng)的離子方程式為____________。
(4)試劑Y的俗稱(chēng)為__________;“調(diào)節(jié)pH=9.8”的目的為___________________。
(5)“煮沸”時(shí),反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________。
(6)常溫下,取一定量的試劑Z,加水稀釋成1.0 L 0.2 mol·L-1的溶液;再向其中緩慢通入0.05 mol氣體A充分反應(yīng)后,所得溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>________________。
【答案】 或 1.0×10-11 漂液 ClO- +2 Fe2++2H+= Cl- +2 Fe3++ H2O 燒堿 使Fe3+和Mn2+完全轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀過(guò)濾除去,而Mg2+不形成沉淀 MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑ c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-) >c(H+)
【解析】(1)漂液中NaClO是離子化合物,電子式為;雙氧水是共價(jià)化合物,H2O2的結(jié)構(gòu)式為H-O-O-H。(2) Mg(OH)2完全沉淀時(shí)pH=11,則25℃時(shí),Ksp[Mg(OH)2]=10-5×(10-3)2=1.0×10-11。(3)漂液的價(jià)格最經(jīng)濟(jì),所以“氧化”時(shí),所加試劑X的最佳選擇為漂液,該步反應(yīng)的離子方程式為ClO- +2Fe2++2H+=Cl- +2Fe3++ H2O。(4)由于不能引入雜質(zhì),試劑Y應(yīng)該是NaOH,俗稱(chēng)為燒堿;根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知“調(diào)節(jié)pH=9.8”的目的為使Fe3+和Mn2+完全轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀過(guò)濾除去,而Mg2+不形成沉淀。(5) 濾渣2中含有碳酸鎂,需要轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂,因此“煮沸”時(shí),反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑。(6)Z是碳酸鈉,A是CO2,因此常溫下,向1.0 L 0.2 mol·L-1的溶液中緩慢通入0.05 mol氣體A充分反應(yīng)后得到0.1mol碳酸氫鈉和0.15mol碳酸鈉,溶液顯堿性,所得溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是
A. 由H原子形成1 mol H—H鍵要吸收能量
B. 所有燃燒的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)
C. 鋁條與鹽酸的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
D. 凡經(jīng)加熱而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下0.1 mol·L-1二元酸H2A的溶液中含A粒子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如圖所示。該溫度下,下列說(shuō)法正確的是
A. H2A的第一步電離方程式為H2AHA-+H+
B. NaHA溶于水能促進(jìn)水的電離
C. H2A的第二步電離常數(shù)Ka2=1.0×10-3
D. 0.1 mol·L-1 Na2A溶液中存在c( A2-)>c(HA-)>c(OH- )>c(H+)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示是298 K時(shí),N2與H2反應(yīng)過(guò)程中能量變化的曲線圖,下列敘述正確的是
A. 該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2+3H22NH3 △H=-92 kJ/mol
B. a曲線是加入催化劑時(shí)的能量變化曲線
C. 加入催化劑,該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱不改變
D. 在溫度、體積一定的條件下,通入1 mol N2和3 mol H2反應(yīng)后放出的熱量為92kJ
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】室溫時(shí),向20mL,0.1mol/L的醋酸溶液中不斷滴加0.1mol/L的NaOH溶液,溶液的pH變化曲線如圖所示,在滴定過(guò)程中,下列關(guān)于溶液中離子濃度大小關(guān)系的描述不正確的是
A. a點(diǎn)時(shí):c(CH3COOH) >c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+) >c(OH-)
B. b點(diǎn)時(shí):c(Na+)=c(CH3COO-)
C. c點(diǎn)時(shí):c(OH-)=c(CH3COOH)+ c(H+)
D. d點(diǎn)時(shí):c(Na+) > c(CH3COO-)>c(OH-) >c(H+)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】熱激活電池可用作火箭.導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,其中作為電解質(zhì)的無(wú)水LiCl-KCl混合物受熱熔融后,電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為:PbSO4+2LiCl+Ca =CaCl2+Li2SO4+Pb。
下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A .正極反應(yīng)式:Ca+2Cl- - 2e- =CaCl2
B.放電過(guò)程中,Li+向負(fù)極移動(dòng)
C.常溫時(shí),在正負(fù)極間接上電流表或檢流計(jì),指針不偏轉(zhuǎn)
D.每轉(zhuǎn)移0.1mol電子,理論上生成20.7g Pb
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鉛蓄電池的示意圖如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A.放電時(shí),N為負(fù)極,其電極反應(yīng)式:PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O
B.放電時(shí),c(H2 SO4)不變,兩極的質(zhì)量增加
C.充電時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)式:PbSO4+2e-=Pb+SO42-
D.充電時(shí),若N連電源正極,則該極生成PbO2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于合金性質(zhì)的說(shuō)法中,錯(cuò)誤的是( )
A. 合金的硬度一般比其各成分金屬的硬度高
B. 合金的熔點(diǎn)一般比其各成分金屬的熔點(diǎn)低
C. 合金的物理性質(zhì)一般與其各成分金屬的的物理性質(zhì)不同
D. 合金的化學(xué)性質(zhì)一般與其各成分金屬的的化學(xué)性質(zhì)不同
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】苯甲酸乙酯(C9H10O2)稍有水果氣味,用于配制香水香精和人造精油,大量用于食品工業(yè)中,也可用作有機(jī)合成中間體、溶劑等。其制備方法為:
已知:
顏色、狀態(tài) | 沸點(diǎn)(℃) | 密度(g·cm-3) | 相對(duì)分子質(zhì)量 | |
苯甲酸* | 白色片狀晶體 | 249 | 1.2659 | 122 |
苯甲酸乙酯 | 無(wú)色澄清液體 | 212.6 | 1.05 | 150 |
乙醇 | 無(wú)色澄清液體 | 78.3 | 0.7893 | 46 |
環(huán)己烷 | 無(wú)色澄清液體 | 80.8 | 0.7318 | 84 |
*苯甲酸在 100℃會(huì)迅速升華。
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①在 100mL 圓底燒瓶中加入 12.20g 苯甲酸、25mL乙醇(過(guò)量)、20mL 環(huán)己烷,以及 4mL濃硫酸,混合均勻并加入沸石,按右圖所示裝好儀器,并在分水器中預(yù)先加入水,使水面略低于分水器的支管口,控制溫度在 65~70℃加熱回流 2h。反應(yīng)時(shí)環(huán)己烷-乙醇-水會(huì)形成“共沸物”(沸點(diǎn)62.6℃)蒸餾出來(lái)。在反應(yīng)過(guò)程中,通過(guò)分水器下部的旋塞分出生成的水,注意保持分水器中水層液面原來(lái)的高度,使油層盡量回到圓底燒瓶中。
②反應(yīng)結(jié)束,打開(kāi)旋塞放出分水器中液體后,關(guān)閉旋塞。繼續(xù)加熱,至分水器中收集到的液體不再明顯增加,停止加熱。
③將燒瓶?jī)?nèi)反應(yīng)液倒入盛有適量水的燒杯中,分批加入Na2CO3至溶液呈中性。
④用分液漏斗分出有機(jī)層,水層用 25mL 乙醚萃取分液,然后合并至有機(jī)層。加入氯化鈣,對(duì)粗產(chǎn)物進(jìn)行蒸餾,低溫蒸出乙醚后,繼續(xù)升溫,接收 210—213℃的餾分。
⑤檢驗(yàn)合格,測(cè)得產(chǎn)品體積為 11.43mL。
回答下列問(wèn)題:
(1)裝置 X 的作用是_________;進(jìn)水口為_________(a或者b)。
(2)步驟①中使用分水器不斷分離除去水的目的是_________。
(3)步驟②中應(yīng)控制餾分的溫度在_________。
A.65~70℃ B.78~80℃ C.85~90℃ D.215~220℃
(4)若 Na2CO3加入不足,在步驟④蒸餾時(shí),蒸餾燒瓶中可見(jiàn)到白煙生成,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是_________。
(5)該實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為_________。
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