多晶硅被称为“微电子大厦的基石”,制备中副产物以SiCl4为主,它对环境污染很大,能遇水强烈水解,放出大量的热。研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成份为BaCO3,且含有铁、镁等离子)制备BaCl2·2H2O,工艺流程如下:
已知:常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是:3.4、12.4。
(1)SiCl4水解反应的化学方程式为_________________________________________________。过滤操作需要的玻璃仪器有_________________________________。
(2)加钡矿粉调节pH=7的作用是________________________、_______________________。
(3)加20% NaOH调节pH=12.5,得到滤渣A的主要成分是_______________________。
(4)BaCl2滤液经__________、_________、过滤、洗涤,再经真空干燥后得到BaCl2·2H2O。
(5)10吨含78.8 % BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2·2H2O_________吨。实际产量为9.70吨,相对误差为__________________%。
(1)SiCl4+4H2O→H4SiO4↓+4HCl(2分);烧杯、漏斗、玻璃棒(2分)
(2)使BaCO3转化为BaCl2,使Fe3+完全沉淀(2分)
(3)Mg(OH)2(2分)
(4)蒸发浓缩、冷却结晶(2分)
(5)9.76;-0.61 (2分)
解析试题分析:(1)根据水解机理相当于水中的羟基取代了氯原子,即SiCl4水解反应的化学方程式为SiCl4+4H2O→H4SiO4↓+4HCl。过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。
(2)加钡矿粉调节pH=7的作用是使BaCO3转化为BaCl2,使Fe3+完全沉淀。
(3)根据题中信息,常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是:3.4、12.4。加20% NaOH调节pH=12.5,主要是沉淀镁离子,得到滤渣A的主要成分是Mg(OH)2。
(4)BaCl2滤液经蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤,再经真空干燥后得到BaCl2·2H2O。
(5)反应关系式为
BaCO3~BaCl2·2H2O
197 244
10×78.8% m
m==9.76吨
相对误差=(9.7-9.76)/9.7=-0.61%
考点:本题主要考查实验基本操作、反应热、计算等相关知识。。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如下图所示:
(1)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去?写出实验步骤。__________________________
(2)实验室将粗盐制成精盐的过程中,溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的:
①溶解:________________。
②过滤:__________________________。
③蒸发:________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
用石灰乳、石灰氮(CaCN2)和炼厂气(含H2S)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的CS(NH2)2(硫脲),其部分工艺流程如下:
(1)高温下,H2S存在下列反应:2H2S(g)??2H2(g)+S2(g),其平衡常数表达式为K=________________。
(2)用石灰乳吸收H2S制取Ca(HS)2需要在低温下进行,其原因是_____________________________________________________;
过滤得到的滤渣可再利用,滤渣的主要成分是________(填化学式)。
(3)合成硫脲需长时间搅拌,并在较高温度(80~85 ℃)下进行,其目的是_______________________________________。
Ca(HS)2与CaCN2在水溶液中合成硫脲的化学方程式为________________________________。
(4)化合物X与硫脲互为同分异构体,X加入FeCl3溶液中,溶液显红色,X的化学式为________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
有三瓶无色溶液的标签损坏了,只知道它们分别是盐酸、BaCl2溶液和Na2CO3溶液。甲、乙两位同学各用一种试剂,一次性鉴别都取得了成功。甲用的一种指示剂是_________;乙用的一种酸溶液是__________。丙同学没用任何试剂也鉴别成功了,他的鉴别过程是:取样于试管中,编号为a、b、c,然后将三种溶液两两混合,发现a加入b中有气泡产生,a加入c中有白色沉淀产生,则a、b、c分别是________、________、__________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
硫酸渣是用黄铁矿制造硫酸过程中排出的废渣,主要化学成分为SiO2约45%,Fe2O3约40%,Al2O3约10%,MgO约5%。目前我国已经在技术上取得突破——从硫酸渣中分离出各种成分并加以利用。其流程和相关数据如下:
查资料得知:
物质名称 | 溶度积(Ksp) | pH值 | |
开始沉淀 | 完全沉淀 | ||
Mg(OH)2 | 5.6×10-12 | 9.3 | 10.8 |
Fe(OH)3 | 2.8×10-16 | 2.7 | 3.7 |
Al(OH)3 | 1.3×10-33 | 3.7 | 4.7 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
海水中有丰富的资源,多种多样的海洋动物和植物,海底有丰富的矿藏、石油、天然气等,此外,海水中还含有大量的电解质,它们电离产生Cl-、Br-(溴离子)、SO42-、Na+、Mg2+、Ca2+等,都是重要资源。
(1)写出步骤①、②、④分离提纯的方法:
① ; ② ; ④ 。
(2)步骤②分离提纯过程中需要选用主要玻璃仪器的名称 。
(3)欲除去初步提纯后的粗盐中的MgCl2、CaCl2和Na2SO4,应向该粗食盐水中依次加入NaOH溶液、 溶液、 溶液,然后过滤;为尽可能除去杂质,每次加入的试剂应 。向所得溶液中滴加 至无气泡产生,再经蒸发结晶得到食盐晶体。
(4)检验淡水中是否含有Cl-的操作现象及结论 。
(5)写出加入试剂a后,发生反应的离子方程式 。
(6)工业上用电解饱和食盐水的方法生产氯气、氢气和烧碱,请写出利用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学方程式 ________________________________________________ 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
纳米材料二氧化钛(TiO2)具有很高的化学活性,可做性能优良的催化剂。
(1)工业上二氧化钛的制备方法是:
Ⅰ.将干燥后的金红石(主要成分是TiO2,主要杂质是SiO2)与碳粉混合放入氯化炉中,在高温下通入Cl2反应,制得混有SiCl4杂质的TiCl4。
Ⅱ.将SiCI4分离,得到纯净的TiCl4。
Ⅲ.在TiCl4中加水、加热,水解得到沉淀TiO2·xH2O。
Ⅳ.TiO2·xH2O高温分解得到TiO2。
①根据资料卡片中信息判断,TiCl4与SiCl4在常温下的状态是 ,分离二者所采用的操作名称是 。
②Ⅲ中反应的化学方程式是 。
③如Ⅳ在实验室中完成,应将TiO2·xH2O放在 (填字母)中加热。
(2)据报道:“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2,TiO2受太阳光照射后,产生的电子被空气或水中的氧获得,生成H2O2。H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等,其主要是利用了H2O2的 (填“氧化性”或“还原性”)。
(3)某研究小组用下列装置模拟“生态马路”的部分原理。(夹持装置已略去)
①如缓慢通入22.4 L(已折算成标准状况)CO气体,结果NaOH溶液增重11 g,则CO的转化率为 。
②当CO气体全部通入后,还要按图示通一段时间空气,其目的是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图:
已知:①4FeO·Cr2O3+ 8Na2CO3+ 7O28Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8CO2↑;
②Na2CO3 + Al2O32NaAlO2 + CO2↑;③ Cr2O72-+ H2O2CrO42- + 2H+
根据题意回答下列问题:
(1)固体X中主要含有_________(填写化学式);要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,应该使用__________(填写仪器或试剂名称)。
(2)酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5,其目的是_________________________________。
(3)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩、 、过滤、_______、干燥。
(4)下表是相关物质的溶解度数据,操作Ⅲ发生反应的化学方程式是:Na2Cr2O7+2KCl →K2Cr2O7↓+2NaCl。该反应在溶液中能发生的理由是_______________。
物质 | 溶解度/(g/100g水) | ||
0°C | 40°C | 80°C | |
KCl | 28 | 40.1 | 51.3 |
NaCl | 35.7 | 36.4 | 38 |
K2Cr2O7 | 4.7 | 26.3 | 73 |
Na2Cr2O7 | 163 | 215 | 376 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
硼镁泥是一种工业废料,主要成份是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质,以此为原料制取的硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的工艺流程如下:
已知:NaClO与Mn2+反应产生MnO2沉淀。
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 |
开始沉淀pH | 2.3 | 4.0 | 7.6 |
完全沉淀pH | 4.1 | 5.2 | 9.6 |
温度(℃) | 40 | 50 | 60 | 70 |
MgSO4 | 30.9 | 33.4 | 35.6 | 36.9 |
CaSO4 | 0.210 | 0.207 | 0.201 | 0.193 |
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