【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、_______和_________;
(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BaTiO3、CO外,还会生成高温下的气体产物有CO2和H2O(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。
科目:高中化学 来源: 题型:
【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
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【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_____________________________________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【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砷 ④Cd镉 ⑤Ca ⑥Zn ⑦Hg ⑧Pb ⑨Cu ⑩K中的
A.②④⑥⑦⑧ B.②④⑥⑧⑨
C.⑥⑦⑧⑨⑩ D.③④⑦⑧⑨
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列说法中错误的是
A.食盐既是一种调味剂,也是一种食品防腐剂
B.油脂属于酯类,都不能使溴水褪色
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
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭的容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质是
A.Na2CO3 B.Na2O2 、Na2CO3 C.NaOH 、Na2CO3 D.Na2O2 、NaOH 、Na2CO3
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【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_________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【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)。
A. FeSO4溶液 B.浓硝酸 C.酸性KMnO4溶液 D. Na2SO3溶液
(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________________。
(4)Cr(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)3的Ksp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。
①己知含铬废水中存在着平衡,Cr2O72-和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____________________________。
②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__________________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列各组中的反应,属于同一反应类型的是 ( )
A. 乙醇与浓硫酸共热至170 ℃;由丙烯与水反应制丙醇
B. 由甲苯硝化制对硝基甲苯;由甲苯氧化制苯甲酸
C. 乙醇与浓硫酸加热到140 ℃;由丙烯加溴制1,2-二溴丙烷
D. 由乙酸和乙醇制乙酸乙酯;溴乙烷与氢氧化钠溶液反应
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com