氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为(MgCO3,舍少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:
(1)通入O2氧化时,发生反应的离子方程式为____________________。
(2)滤渣2的成分是_________(填化学式)
(3)流程图中“操作步骤”为 、过滤等操作,得到MgSO4·7H2O晶体。对MgSO4·7H2O晶体直接加热 (填“能”或“不能”)得到无水MgSO4固体。
(4)长时间加热MgCO3悬浊液后生成Mg(OH)2,该反应的化学方程式为 。
(5)已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示:
pH | < 8.0 | 8.0 ~ 9.6 | > 9.6 |
颜色 | 黄色 | 绿色 | 蓝色 |
(1)4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2 H2O(2分) (2)Fe(OH)3(2分)
(3)蒸发浓缩、冷却结晶 (2分,少选一个扣1分) 能 (1分)
(4)MgCO3+H2O= Mg(OH)2+CO2↑(2分)
(5)蓝色(2分)
(6)①B C (2分,少选一个扣1分)
②dcabfge(或dcfge)(2分,少选、错选不得分) 酸性高锰酸钾溶液(2分)
后A中品红不褪色,澄清石灰水变浑浊(或B中颜色变浅,澄清石灰水变浑浊)(2分)
解析试题分析:(1)菱镁矿与硫酸反应生成Fe2+,通入氧气,把Fe2+氧化为Fe3+,离子方程式为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2 H2O
(2)调节pH至4,Fe3+转化为Fe(OH)3,所以滤渣2的成分是Fe(OH)3。
(3)从MgSO4溶液得到MgSO4·7H2O晶体,先加热蒸发水分,使MgSO4溶液浓度变大,然后降温,MgSO4的溶解度减小,析出MgSO4·7H2O晶体,所以流程图中“操作步骤”为:蒸发浓缩、冷却结晶;将MgSO4?7H2O晶体直接加热会造成结晶水脱去,硫酸镁较稳定,可以稳定存在,所以对MgSO4·7H2O晶体直接加热能得到无水MgSO4固体。
(4)长时间加热MgCO3悬浊液后生成Mg(OH)2,化学方程式为:MgCO3+H2O= Mg(OH)2+CO2↑
(5)根据Mg(OH)2的溶度积Ksp=5.6×10-12,可得c(Mg2+)?c2(OH?)= 5.6×10-12,c (OH?)="2" c(Mg2+),可得c3(OH?)=2.246×10-11,可估算出pH>10,故溶液呈现蓝色。
(6)①煅烧固体物质的仪器为坩埚,坩埚需要在放在泥三角上加热,故答案为BC。
②B中溶液的作用为除去SO2,防止干扰CO2的检验,所以B中溶液为:酸性高锰酸钾溶液;首先连接dc,连接ab,品红的作用是证明SO2已完全被除去,在连接fg,用澄清石灰水检验CO2,所以连接顺序为:dcabfge(或dcfge);后A中品红不褪色或B中颜色变浅,,说明SO2已完全除去,澄清石灰水变浑浊,则可证明气体中含CO2.
考点:本题考查化学流程的分析、方程式的书写、基本操作和基本仪器、溶度积的计算、气体的检验。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下:
(1)写出步骤“还原”中可能发生反应的离子方程式 、 。
(2)回收S过程中温度控制50℃~60℃之间,不宜过高或过低的原因是 、 。
(3)气体NOx与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质,该物质的化学式为 ;向滤液M中加入(或通入)下列 (填字母)物质,得到另一种可循环利用的物质。
a.铁 b.氯气 c.高锰酸钾 d.盐酸
(4)保温除铁过程中加入CuO的目的是 、 ;
(5)过滤③所得到的滤液,加入硝酸后,经操作X、过滤④得到硝酸铜晶体。
硝酸的作用是 ;
操作X是 、 (填操作名称) 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某研究性学习小组在网上收集到如下信息:钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究:
【实验】将燃烧的钠迅速伸入到盛满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上黏附着白色物质。
【提出假设】
假设1:白色物质是Na2O。
假设2:白色物质是Na2CO3。
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
【设计实验方案验证假设】 该小组对燃烧后的白色产物
进行如下探究:
实验方案 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
方案1 | 取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液 | 溶液变成红色 | 白色物质为Na2O |
方案2 | ①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液 | 出现白色沉淀 | |
| ②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 | 无明显现象 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(15分)锌锰干电池所含的汞、酸或碱等在废弃后进入环境中将造成严重危害。对废旧电池进行资源化处理显得非常重要。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源。
(1)碱性锌锰干电池的电解质为KOH,总反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,其负极的电极反应式为_________________________________________________________。
(2)填充物用60℃温水溶解,目的是加快溶解速率,但必须控制温度不能太高,其原因是___________。
(3)操作A的名称为_____________ 。
(4)滤渣的主要成分为含锰混合物,向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不断搅拌至无气泡为止。其主要反应为2MnO(OH)+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+4CO2↑+6H2O。
①当1 mol MnO2参加反应时,共有___________mol电子发生转移。
②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应,试写出其反应的化学方程式:________________。
(5)铜帽溶解时加入H2O2的目的是_______________________________(用化学方程式表示)。铜帽溶解完全后,可采用_____________方法除去溶液中过量的H2O2。
(6)锌锰干电池所含的汞可用KMnO4溶液吸收。在不同pH下,KMnO4溶液对Hg的吸收率及主要产物如下图所示:
根据上图可知:
①pH对Hg吸收率的影响规律是__________________________________________________.
②在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是_____________________________________.
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
氯化亚铜(CuCl)是白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,在空气中会被迅速氧化成绿色碱式盐。从酸性电镀废液(主要含Cu2+、Fe3+)中制备氯化亚铜的工艺流程图如下:
金属离子含量与混合液pH、CuCl产率与混合液pH的关系图如图。
【已知:金属离子浓度为1 mol·L-1时,Fe(OH)3开始沉淀和沉淀完全的pH分别为1.4和3.0,Cu(OH)2开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.2和6.7】请回答下列问题:
(1)酸浸时发生反应的离子方程式是________;析出CuCl晶体时的最佳pH在________左右。
(2)铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子反应方程式为____________________________。
(3)析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤,在真空干燥机内于70℃干燥2 h、冷却密封包装。70℃真空干燥、密封包装的目的是____________________________________________。
(4)产品滤出时所得滤液的主要分成是________,若想从滤液中获取FeSO4·7H2O晶体,还需要知道的是__________________。
(5)若将铁粉换成亚硫酸钠也可得到氯化亚铜,试写出该反应的化学方程式:______________________。为提高CuCl的产率,常在该反应体系中加入稀碱溶液,调节pH至3.5。这样做的目的是__________________________________________。
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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:H2TiO3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,其目的是 。
(2)TiO2+水解生成H2TiO3的离子方程式为 。
(3)加入NaClO发生反应的离子方程式为 。
(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(此时钛铁矿中的铁已全部转化为二价铁离子),采取KMnO4标准液滴定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”或“无影响”),滴定终点的现象是 。滴定分析时,称取a g钛铁矿,处理后,用c mol/L KMnO4标准液滴定,消耗V mL,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
海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的两种方法:________、________。
(2)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有H2、________、________或H2、________。
(3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的为____________________________________________________________________。
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是_________________________________________________________________。
(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料:Br2的沸点为59℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,绘制了如下装置简图:
请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称________。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是____________________________________________________________。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件________________________________________________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂,其生产工艺如下:
已知:①2KOH+Cl2KCl+KClO+H2O(条件:温度较低)
②6KOH+3Cl25KCl+KClO3+3H2O(条件:温度较高)
③2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O
回答下列问题:
(1)该生产工艺应在 (填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行。
(2)写出工业上制取Cl2的化学方程式 。
(3)K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因 。
(4)配制KOH溶液时,是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固体(该溶液的密度为1.47 g·mL-1),它的物质的量浓度为
(5)在“反应液Ⅰ”中加入KOH固体的目的是:①;② 。
(6)从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4后,副产品是 (写化学式)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
为探究某抗酸药X的组成,进行如下实验:
查阅资料:
①抗酸药X可能的组成可以表示为:MgmAln(OH)p(CO3)q(SiO3)r(m、n、p、q、r为≥0的整数)。
②在pH=5.0时沉淀完全;在pH=8.8时开始沉淀,pH=11.4时沉淀完全。
实验过程:
步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
I | 向X的粉末中加入过量盐酸 | 产生气体A,得到无色溶液 |
II | 向Ⅰ所得的溶液中滴加氨水,调节pH至5~ 6,过滤 | 生成白色沉淀B |
III | 向沉淀B中加过量NaOH溶液 | 沉淀全部溶解 |
IV | 向II得到的滤液中滴加NaOH溶液,调节pH至12 | 生成白色沉淀C |
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