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工业上用粉碎的煤矸石(主要含Al2O3、SiO2及铁的氧化物)制备净水剂BAC〔Al2(OH)nCl6-n〕的流程如下:

(1)粉碎煤矸石的目的是______;滤渣I的主要成分是______ (填化学式)。
(2)步骤①在煮沸的过程中,溶液逐渐由无色变为绿色,此时溶液中有色离子为______(填化学式);随后溶液又变为棕黄色,相关离子反应方程式为______;
步骤①的煮沸装置上方需安装一长导管,长导管的作用是____________。
(3)步骤②中加入适量的Ca(OH)2并控制pH,其目的:一是生成BAC;二是___________;巳知BAC的分散质粒子大小在1 nm?100 nm之间,由此区别滤液I与BAC两种液体的物理方法是______;若Ca(OH)2溶液过量,则步骤③得到的BAC产率偏低,写出该反应的离子方程式______。
(4)若0.1 molAlCl3在某温度下溶于蒸馏水,当有5℅水解生成Al(OH)3溶液时,吸收热量a kJ。写出该过程的热化学方程式____________。

(15分)(1)增大反应物接触面积,加快溶解速率(提高Al3+的浸出率)(2分)SiO2(1分)
(2)Fe2+(1分)4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O(2分)冷凝、回流(1分)
(3)除Fe3+(2分)用一束光照射液体,观察是否产生丁达尔现象(或丁达尔效应)(2分)
Al3++4OH-=AlO2-+2H2O(2分)
(4)AlCl3(aq)+3H2O(l) Al(OH)3(aq)+3HCl(aq) △H=+200akJ/mol(2分)

解析试题分析: (1)将煤矸石粉碎可增大反应物接触面积,加快溶解速率。二氧化硅不溶于盐酸、硫酸,滤渣I为二氧化硅。
(2)呈绿色的离子是Fe2+,随后Fe2+酸性条件下被空气中氧气氧化为Fe3+。长导管的作用是冷凝、回流。
(3)由分散质粒子直径可知BAC为胶体,区分溶液和胶体可根据胶体能产生丁达尔效应、溶液不能产生丁达尔效应。加氢氧化钙的目的是调节pH使Fe3+沉淀,若氢氧化钙过量,则发生Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,使BAC产率偏低。
(4)反应0.005molAlCl3吸热akJ,所以反应1molAlCl3时吸热200akJ。
考点: 化工生产流程图的分析 影响化学反应速率的因素 离子方程式 物质的鉴别 热化学方程式

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

溴化钙(CaBr2·2H2O)是一种白色晶体,易溶于水,有很强的吸湿性,是光敏纸矿泉水和灭火剂的重要成分,在医药上用作治疗神经衰弱等的药物,也用作化学分析。用工业大理石(含有少量Al3+、Fe3+等杂质)制备溴化钙的主要流程如下

回答下列问题
(1)溶解时发生的主要反应的离子方程式为               
(2)除杂步骤控制溶液的pH约为8.0的目的是                              
(3)滤液用氢溴酸酸化的目的是           ,操作a主要包括                          和过滤
(4)制得的溴化钙晶体可以通过如下步骤测定其纯度:
①称取5.00g溴化钙晶体样品,②溶解;③滴入足量Naa2CO3溶液,充分反应后过滤,④烘干、冷却;⑤称量。若得到2. 00 g碳酸钙,则样品的纯度为               
(5)溴化钙晶体中溴离子和钙离子的检验
①将少量溴化钙晶体溶于水,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,实验现象为               ,发生反应的离子方程式为               
②将少量溴化钙晶体溶于水,滴加草酸钠溶液,实验现象为               ,发生反应的离子方程式为               

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图,根据图示回答下列问题。

(1)图中的两处明显的错误是:________________________ ;_________________________________。
(2)B仪器的名称是_______________。
(3)实验时A中除加入少量自来水外,还需加入少量_______,其作用是__________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

磷酸铁锂(LiFePO4)被认为是最有前途的锂离子电池正极材料。某企业利用富铁浸出液生成磷酸铁锂,开辟了处理硫酸亚铁废液一条新途径。其主要流程如下:

已知:H2LiO3是种难溶于水的物质。
(1)钛铁矿用浓硫酸处理之前,需要粉碎,其目的                                  
(2)TiO2+水解生成H2TiO3的离子方程式                                         
(3)加入NaClO发生反应的离子方程式                                
(4)在实验中,从溶液中过滤出H2TiO3后,所得滤液浑浊,应如何操作               
(5)为测定钛铁矿中铁的含量,某同学取经浓硫酸等处理的溶液(此时钛铁矿中的铁己全部转化为二价铁离子),采取KMnO4标准液漓定Fe2+的方法:(不考虑KMnO4与其他物质反应)在滴定过程中,若未用标准液润洗滴定管,则使测定结果        。 (填“偏高、偏低、无影响”),滴定终点的现象                。滴定分析时,称取a g钛铁矿,处理后,用cmol/LKMnO4标准液滴定,消耗VmL,则铁元素的质量分数的表达式为            

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。
实验I:制取NaClO2晶体
己知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出品体是NaClO2·3H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。利用下图所示装置进行实验。

(1)装置③的作用是                                      
装置①的作用是                                       
(2)装置②中产生ClO2的还原剂是                            
装置④中制备ClO2的化学方程式为                        
(3)从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为:
①减压,55℃蒸发结晶:②趁热过滤;③       ;④低于60℃干燥,得到成品。
实验Ⅱ:测定某亚氯酸钠样品的纯度。
设计如下实验方案,并进行实验:
①准确称取所得亚氯酸钠样品小打烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(已知:ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-)。将所得混合液配成250mL待测溶液。
②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用c mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定,至滴定终点。重复2次,测得平均值为V mL(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
(4)达到滴定终点时的现象为                                     
(5)该样品中NaClO2的质量分数为                              (用含m、c、V的代数式表示)。
(6)在滴定操作正确无误的情况下,此实验测得结果偏高,原因用离子方程式表示为                                                                。

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

工业上常利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)来吸收含SO2的废气,最终制得硫酸锰晶体(MnSO4·H2O),其主要流程如下:

已知:浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+等其他金属离子。有关金属离子形成氢氧化物沉淀时溶液的pH见下表:

离子
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Fe2+
7.6
9.7
Fe3+
2.7
3.7
Al3+
3.8
4.7
Mn2+
8.3
9.8
 
(1)软锰矿浆中通入含SO2废气后,发生主要反应的化学方程式为____________________。
(2)浸出液中加入MnO2粉末的目的是____________;反应的离子方程式是___________________。
(3)溶液中加入石灰浆来调节pH,其作用是_________________;pH应调节的范围是__________。
(4)滤渣的主要成分是________________________________________________(用化学式表示)。

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

(12 分)硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4 ·yH2O2 ·zH2O)的组成可通过下列实验测定:①准确称取1. 7700 g 样品,配制成100. 00 mL 溶液A。②准确量取25. 00 mL 溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0. 5825 g。③准确量取25. 00 mL 溶液A,加适量稀硫酸酸化后,用0. 02000 mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液25. 00 mL。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下:2MnO4- +5H2O2+6H=2Mn2+8H2O+5O2
(1)已知室温下BaSO4的Ksp ="1." 1伊10-10,欲使溶液中c(SO42 )≤1. 0×10-6 mol·L-1,应保持溶液中c(Ba2)≥          mol·L-1
(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化,MnO4- 被还原为MnO2,其离子方程式为                   
(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

甲苯氧化法制备苯甲酸的反应原理如下:
+ 2KMnO4+KOH+2MnO2↓+H2O
+ HCl+KCl
实验时将一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中,在100 ℃时, 反应一段时间,再停止反应,并按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
             
图1回流搅拌装置                          图2抽滤装置  
⑴实验室中实现操作Ⅰ所需的玻璃仪器有     、烧杯;操作Ⅱ的名称为     
⑵如果滤液呈紫色,要先加亚硫酸氢钾,然后再加入浓盐酸酸化,若无此操作会出现的危害是     
⑶在操作Ⅲ中,抽滤前需快速冷却溶液,其原因是     ;如图2所示抽滤完毕,应先断开     之间的橡皮管。
⑷纯度测定:称取1.220 g产品,配成100 mL溶液,取其中25.00 mL溶液,进行滴定 ,消耗KOH物质的量为2.4×10-3 mol。产品中苯甲酸质量分数为     

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

乳酸乙酯(2-羟基丙酸乙酯)常用于调制果香型、乳香型食用和酒用香精。为了在实验室制取乳酸乙酯,某研究性学习小组同学首先查阅资料,获得下列信息:
①部分物质的沸点:

物 质

乙醇
乳酸

乳酸乙酯
沸点/℃
100
78.4
122
80.10
154
 
②乳酸乙酯易溶于苯、乙醇;水、乙醇、苯的混合物在64.85℃时,能按一定的比例以共沸物的形式一起蒸发。
该研究性学习小组同学拟采用如图所示(未画全)的主要装置制取乳酸乙酯,其主要实验步骤如下:

第一步:在三颈烧瓶中加入0.1mol无水乳酸、过量的65.0mL无水乙醇、一定量的苯、沸石……;装上油水分离器和冷凝管,缓慢加热回流至反应完全。
第二步:将三颈烧瓶中液体倒入盛有过量某试剂的烧杯中,搅拌并分出有机相后,再用水洗。
第三步:将无水CaCl2加入到水洗后的产品中,过滤、蒸馏。
(1)第一步操作中,还缺少的试剂是            ;加入苯的目的是           ;实验过程中,酯化反应进行完全的标志是           
(2)第二步中证明“水洗”已经完成的实验方案是          
(3)第三步可以得到较纯净的乳酸乙酯,为获得更纯净的乳酸乙酯,可采用  法。
(4)利用核磁共振氢谱可以鉴定制备的产物是否为乳酸乙酯,乳酸乙酯分子核磁共振氢谱中有           个峰。

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