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多晶硅(硅单质的一种)被称为“微电子大厦的基石”,制备中副产物以SiCl4为主,它环境污染很大,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(主要成分为BaCO3,且含有铁、镁等离子),制备BaCl2 ? 2H2O,工艺流程如下:

已知: ① 常温下Fe3+、Mg2+ 完全沉淀的pH分别是3.4、12.4;
② BaCO3的相对分子质量是197; BaCl2 ? 2H2O的相对分子质量是244;
(1)SiCl4发生水解反应的化学方程式__________________________________
(2)高温下,SiCl4 (g) 用H2还原可制取纯度很高的硅,当反应中有1mol电子转移时吸收
59 kJ热量,则该反应的热化学方程式为__________________________________
(3)加钡矿粉调节pH=7的作用是:
①使BaCO3转化为BaCl2     ②_______________________________
(4)生成滤渣A的离子方程式________________________________________
(5)BaCl2滤液经__________、_________、过滤、洗涤,再经真空干燥后得到BaCl2 ? 2H2O
(6)10吨含78.8% BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2 ? 2H2O___________吨。

(1)SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl (2分,写成H2SiO3且配平可给1分)
(2)SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g) △H= +236 kJ/mol  (2 分)
(3)使Fe3+ 完全沉淀 (1分)   
(4)Mg2++2OH- = Mg(OH)2↓( 1分)
(5)蒸发浓缩,降温结晶(2分)    
(6)9.76 (2 分) 

解析试题分析:(3)常温下Fe3+、Mg2+ 完全沉淀的pH分别是3.4、12.4,加钡矿粉调节pH=7的另一作用为使Fe3+ 完全沉淀
(6)反应关系式为
BaCO3~BaCl2·2H2O
197        244
10×78.8%     m
m==9.76吨
考点:考查实验基本操作、反应热、计算等相关知识。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

高锰酸钾是常用的氧化剂。工业上以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备高锰酸钾晶体。下图是实验室制备的操作流程:

上述反应②的化学方程式:
已知:

(1)加热软锰矿、KClO3和KOH固体时,不采用瓷坩埚而选用铁坩埚的理由是_______;
反应①的化学方程式为______。
(2)从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作依次是________(选填字母代号,下同)。
A.蒸馏  B.蒸发 C.灼烧  D.抽滤    E.冷却结晶
(3)制备过程中需要用到纯净的CO2气体。制取纯CO2净最好选择下列试剂中_________。
A.石灰石  B.浓盐酸 C.稀疏酸 D.纯碱
(4)实验时,若CO2过量会生成KHCO3,导致得到的KMnO4产品的纯度降低。原因是______  。
(5)由于CO2的通人量很难控制,因此对上述实验方案进行了改进,即把实验中通CO2改为加其他的酸。从理论上分析,选用下列酸中________ ,得到的产品纯度更高。
A.醋酸     B.浓盐酸      C.稀硫酸

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

已知:BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s)工业上以重晶石矿(主要成分BaSO4,杂质为Fe2O3、SiO2)为原料,通过下列流程生产氯化钡晶体(BaCl2·nH2O)。

回答下列问题:
(1)不溶物A的化学式是_________;若在实验室进行焙烧时,所产生的气体的处理方法是       
a.用NaOH溶液吸收       b.用浓硫酸吸收      c.点燃
(2)用单位体积溶液中所含的溶质质量数来表示的浓度叫质量-体积浓度,可以用g/L表示,现用38%的浓盐酸配制含溶质109.5g/L的稀盐酸500mL,所需要的玻璃仪器除了玻璃棒还有                           
(3)沉淀反应中所加的试剂R可以是下列试剂中的                
a.NaOH溶液    b.BaO固体      c.氨水       d.生石灰
证明沉淀已经完全的方法是________________________________________________________。
(4)设计一个实验确定产品氯化钡晶体(BaCl2·nH2O)中的n值,完善下列实验步骤:
①称量样品②_______ ③置于_________(填仪器名称)中冷却 ④称量 ⑤恒重操作。
恒重操作是指____________________________________________                   _;
第③步物品之所以放在该仪器中进行实验的原因是                                  
(5)将重晶石矿与碳以及氯化钙共同焙烧,可以直接得到氯化钡,该反应的化学方程为
BaSO4+ 4C+CaCl24CO + CaS+ BaCl2。请你完善下列从焙烧后的固体中分离得到氯化钡晶体的实验流程的设计(已知硫化钙不溶于水,易溶于盐酸)。

(方框内填写操作名称)

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

选择下列实验方法分离物质,将分离方法的序号填在横线上。

A.萃取分液 B.升华 C.结晶 D.分液 E.蒸馏 F.层析 G.过滤
(1)____   __分离饱和食盐水与沙子的混合物。
(2)__      _从硝酸钾和氯化钠的混合液中获得硝酸钾。
(3)__      _分离水和汽油的混合物。
(4)__      _分离CCl4(沸点为76.75℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的混合物。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

趣小组在课外活动中,对某溶液进行了多次检测,其中三次检测结果如下表所示,请回答:

检测次数
溶液中检测出的物质
第一次
KCl、K2SO4、Na2CO3、NaCl
第二次
KCl、BaCl2、Na2SO4、K2CO3
第三次
Na2SO4、KCl、K2CO3、NaCl
 
(1)三次检测结果中第        次检测结果不正确。
(2)在检测时,为了确定溶液中是否存在硫酸根离子、碳酸根离子和氯离子(提示:Ag2SO4微溶于水):
第一步:向溶液中滴加过量的            溶液,其目的是检验CO32。并将其除去;
第二步:加入过量的Ba(NO3)2,其目的是                          
第三步:过滤,再向滤液中加入  溶液(填化学式),发生反应的离子方程式                    

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

高铁酸钾是一种新型高效多功能水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产,反应原理为:
①在碱性条件下,利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4
3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH=2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O
②Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4:Na2FeO4 + 2KOH=K2FeO4 + 2NaOH
主要的生产流程如下:

(1)加入盐酸调节溶液pH时需用pH试纸粗略测试pH以控制加入盐酸的量。实验室用pH试纸测定溶液pH的操作是                                                                    
(2)流程图中“转化”(反应③)是在某低温下进行的,说明此温度下Ksp(K2FeO4     Ksp(Na2FeO4)(填“>”或“<”或“=”)。
(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。
图1为不同的温度下,Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响;
图2为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。

工业生产中最佳温度为    ℃,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为    
(4)K2FeO4在水溶液中易“水解”:4FeO42- + 10H2O 4Fe(OH)3 + 8OH- + 3O2。在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用       溶液(填序号)。

A.H2OB.CH3COONa、异丙醇C.NH4Cl、异丙醇D.Fe(NO3)3、异丙醇
(5)K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,还能除去水体中的H2S、NH3等,生成的Fe(OH)3胶体还能吸附水中的悬浮杂质。根据污染物的实际情况向水中加入适量的K2FeO4将污染物转化为无污染的物质,试写出K2FeO4处理含有NH3污水时与NH3反应的离子方程式                                  

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

工业上用某矿渣(主要成分为Cu2O,还含有Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如下:
  
(固体混合物B经处理后可回收铜)
已知:Cu2O+2H=Cu+Cu2+H2O。
(1)实验操作Ⅰ的名称为_________;在空气中灼烧固体混合物D时,用到多种硅酸盐材质的仪器,除玻璃棒、酒精灯、泥三角外,还有_________(填仪器名称)。
(2)滤液A中铁元素的存在形式为_______(填离子符号),生成该离子的离子方程式为_____________________。
检验滤液A中存在该离子的试剂为                      (填试剂名称)。
(3)常温下,等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中,由水电离出的c(OH)前者为后者的108倍,则两种溶液的pH=_______。
(4) ①利用电解法进行粗铜精炼时,下列叙述正确的是________(填代号)。
a.电能全部转化为化学能              b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.精铜作阴极,电解后电解液中Cu2浓度减小
d.粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量无确定关系
②从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂,测定粗铜样品中金属铜的质量分数,涉及的主要步骤:称取一定质量的样品→_____________________                      _______→过滤、洗涤、干燥→称量剩余固体铜的质量。(填缺少的操作步骤,不必描述操作过程的细节)

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某同学用废于电池内的黑色固体(可能含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质)进行如下实验:

(1)上述三步操作中都用到的一种玻璃仪器是_____________________________。
(2)将灼烧后的固体移入试管,滴加双氧水,能迅速产生一种使带火星的木条复燃的气体,由此推断黑色固体中含有MnO2,其在反应中的作用为________,写出该反应的化学方程式_______________。MnO2有一定的氧化性,请写出一个MnO2作氧化剂的反应的化学方程式_____________________________________。
(3)验证步骤②的滤液中含有NH4,下面是某一实验方案记录片断。请填写下列空白:
实验操作:_______________________________________________________________。
实验现象:有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生。
实验结论:滤液中有NH4存在。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下:

有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:

请问答下列问题:     
(1)酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是                  。
(2)酸浸后的溶液中含有Mn2+、 SO42-,另含有少量Fe2+、Fe3+.A13+、Cu2+、Pb2+等,其除杂过程如下:
①加入MnO2将Fe2+氧化,其离子反应方程式为                         。  
②加入CaO将溶液的pH调到5.2~6.0,其主要目的是                            。
③加入BaS,除去Cu2~、Pb2+后,再加入NaF溶液,除去                    
(3)从溶液A中回收的主要物质是             ,该物质常用作化肥。 
(4)MnO2粗品中含有少量Mn3O4,可以用稀硫酸处理,将其转化为MnSO4和MnO2,然后再用氧化剂将Mn2+转化为MnO2,制得优质MnO2。写出Mn3O4与稀硫酸反应韵化学方程式:
                              。

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