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【题目】钛酸钡是一种强介电化合物材料,具有高介电常数和低介电损耗,是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一,被誉为“电子陶瓷工业的支柱”,工业制取方法如下,先获得不溶性草酸氧钛钡晶体[BaTiO(C2O4)2·4H2O],煅烧后可获得钛酸钡粉体。

(1)酸浸时发生的反应的离子方程式为__________________

(2)配制TiCl4溶液时通常将TiCl4固体溶于浓盐酸再加水稀释,其目的是_________________________;

(3)加入H2C2O4溶液时,发生反应的化学方程式为____________________;可循环使用的物质X是________(填化学式),设计实验方案验证草酸氧钛钡晶体是否洗涤干净:_______________________

(4)煅烧草酸氧钛钡晶体得到BaTiO3的同时,生成高温下的气体产物有CO、________________

(5)工业上用饱和Na2CO3溶液处理重晶石(主要成分是BaSO4),待达到平衡后,移走上层清液,重复多次操作,将其转化为易溶于酸的BaCO3,再由BaCO3制备其它钡盐。已知常温下:Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,Ksp(BaCO3)=2.58×10-9,请问至少需要______ mol·L-1的碳酸钠溶液浸泡才能实现上述转化(忽略CO32-的水解)。

【答案】 BaCO3+2H+ = Ba2+ + CO2↑+H2O 抑制TiCl4的水解 BaCl2 + TiCl4 + 2H2C2O4 + 5H2O = BaTiO(C2O4)2·4H2O↓+ 6HCl HCl 取最后一次洗涤液少许,滴入硝酸酸化的硝酸银,若无沉淀生成,则说明晶体已经洗涤干净 CO2 H2O(g) 2.58×10-4

【解析】试题分析:由题意,结合流程图可知:用HCl溶液溶解BaCO3得到BaCl2溶液,向溶液中加入TiCl4与H2C2O4溶液,发生反应生成BaTiO(C2O4)2·4H2O(草酸氧钛钡晶体)和HCl,然后经过滤、洗涤、干燥、煅烧得到BaTiO3粉体。

(1)用盐酸酸浸,盐酸与碳酸钡反应,离子方程式为:BaCO3+2H+ = Ba2+ + CO2↑+H2O

(2)TiCl4是强酸弱碱盐,若直接溶于水获得溶液,TiCl4会水解,又因为TiCl4水解显酸性,所以将TiCl4固体先溶于浓盐酸再稀释,可抑制TiCl4的水解。

(3)BaCl2、TiCl4与H2C2O4溶液发生反应生成BaTiO(C2O4)2·4H2O(草酸氧钛钡晶体)和HCl,化学方程式为:BaCl2 + TiCl4 + 2H2C2O4 + 5H2O = BaTiO(C2O4)2·4H2O↓+ 6HCl;流程中用盐酸溶解BaCO3,所以BaCl2、TiCl4与H2C2O4溶液发生反应生成的HCl可循环利用;要验证草酸氧钛钡晶体是否洗涤干净,可检验晶体表面有无Cl-存在,方法为:取最后一次洗涤液少许,滴入硝酸酸化的硝酸银,若无沉淀生成,则说明晶体已经洗涤干净。

(4)根据草酸氧钛钡晶体的化学式可知,碳元素化合价为+3价,所以煅烧草酸氧钛钡晶体除了得到BaTiO3CO外,还会生成高温下的气体产物有CO2H2O(g)

(5)根据反应物和生成物可写出方程式为:BaSO4(s)+Na2CO3(aq)=BaCO3(s)+Na2SO4(aq)。反应的平衡常数是 = = ,饱和硫酸钡溶液中,SO42-浓度是1×10-5mol/L,所以此时CO32-浓度是2.58×10-4

练习册系列答案
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【题目】下列实验过程中的现象及结论均正确且存在因果关系的是

实验

实验现象

结论

A

广口瓶中光亮的铁钉放置一段时间后生锈

铁钉发生析氢腐蚀

B

左烧杯铁表面冒气泡,右烧杯铜表面冒气泡

金属活动性:Al>Fe>Cu

C

左烧杯气体颜色加深,右烧杯气体颜色变浅

2NO2(g)N2O4(g) △H>0

D

白色固体先变为黄色,后变为黑色

Ksp:AgCl<AgI<Ag2S

A. A B. B C. C D. D

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【题目】(1)有①甲烷、②乙烷、③丙烷、④丁烷4种烷烃,试回答下列各题(填序号):

a.上述气态烃中,其一氯取代物的同分异构体只有两种的是____________

b.等物质的量上述气态烃充分燃烧,消耗O2的量最多的是_____________

c.等质量的上述气态烃,在充分燃烧时,消耗O2的量最多的是_________

(2)有4种无色液态物质: a.1-己烯[CH3(CH2)3CH=CH2]、b.己烷[ CH3(CH2)4CH3]、

c.苯()、d.甲苯(),

请回答下列问题:

①能与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是________________(写编号),

②不能与溴水反应但能与酸性KMnO4溶液反应的是________________(写编号)。

③不能与溴水和酸性KMnO4溶液反应,但在铁屑作用下能与液溴反应的是________(写编号),反应的化学方程式为_____________________________________________________

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【题目】在食品中的一些元素含量偏高会引起毒性反应,食品卫生法对它们的含量最高标准有极严格规定,这些元素是

①Na ②Mg ③As ④Cd ⑤Ca ⑥Zn ⑦Hg ⑧Pb ⑨Cu ⑩K中的

A②④⑥⑦⑧ B②④⑥⑧⑨

C⑥⑦⑧⑨⑩ D③④⑦⑧⑨

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A.食盐既是一种调味剂,也是一种食品防腐剂

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C.福尔马林是一种良好的杀菌剂,但不可用来消毒饮用水

D.蔗糖和麦芽糖互为同分异构体,但其水解产物不相同

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A.Na2CO3 B.Na2O2 Na2CO3 C.NaOH Na2CO3 D.Na2O2 NaOH Na2CO3

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【题目】汽车尾气脱硝脱碳主要原理为: 。一定条件下密闭容器中,用传感器测得该反应在不同时间NO和CO浓度如下表:

时间/s

0

1

2

3

4

完成下列填空:

(1)写出该反应的平衡常数表达式:__________________

(2)前2s内的氮气的平均反应速率是: =___________

达到平衡时,CO的转化率为_______________

(3)工业上常采用“低温臭氧氧化脱硫脱硝”技术来同时吸收和氮的氧化物气体(),以获得的稀溶液。在此溶液中,水的电离程度是受到了_________(填“促进”、“抑制”或“没有影响”);若往溶液中再加入少量稀盐酸,则值将__________(填“变大”、“变小”或“不变”)。

(4)如果向溶液中通入足量气体,没有沉淀生成,继续滴加一定量的氨水后,则会生成白色沉淀。用平衡移动原理解释上述现象。_________________________

(5)向另一种可溶性钡盐溶液中通入少量气体,会立即看到白色沉淀,该沉淀的化学式为_________;原可溶性钡盐可能是_________________

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【题目】利用化学原理对工厂排放的废水等进行有效检测与合理处理。某工厂处理含+6价铬的污 水工艺的流程如下:

1请写出N2H4的电子式____________________

2下列溶液中,可以代替上述流程中N2H4的是______________填选项序号)。

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3已知加入N2H4的流程中,N2H4转化为无污染的物质,则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________________

4Cr(OH)3的化学性质与A1(OH)3相似。在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高,原因可用离子方程式表示为_______________________________

5实际工业生产中,有时还可采用阳离子交换树脂法来测定沉淀后溶液中Cr3+的含量,其原理是Mn++nNaR=nNa++MRn其中NaR为阳离子交换树脂,Mn+为要测定的离子此时氢离子不参与交换)。常温下,将pH=5的废水经过阳离子交换树脂后,测得溶液中Na+比交换前增加了0.046 g·L-1则该条件下Cr(OH)3Ksp的值为___________________________

6在实际的含铬废水处理中,还可采用直接沉淀的方法,处理成本较低。

己知含铬废水中存在着平衡,Cr2O72-CrO42-在溶液中可相互转化,请用离子方程式表示它们之间的转化反应____________________________

在实际工业生产中,加入沉淀剂BaCl2溶液之前还要加入一定量的NaOH这样有利于沉淀的生成,则生成沉淀的化学式为__________________________________

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【题目】下列各组中的反应,属于同一反应类型的是 ( )

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B. 由甲苯硝化制对硝基甲苯;由甲苯氧化制苯甲酸

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