【题目】镁及其化合物用途非常广泛,目前世界上60%的镁是从海水中提取.从海水中先将海水淡化获得淡水和浓海水,浓海水的主要成分如下:
离子 | Na+ | Mg2+ | Cl﹣ | SO42﹣ |
浓度/(gL﹣1) | 63.7 | 28.8 | 144.6 | 46.4 |
再利用浓海水提镁的一段工艺流程如下图:
请回答下列问题
(1)浓海水主要含有的四种离子中物质的量浓度最小的是 . 在上述流程中,可以循环使用的物质是 .
(2)在该工艺过程中,X试剂的化学式为 .
(3)“一段脱水”目的是制备MgCl22H2O;“二段脱水”的目的是制备电解原料.若将MgCl26H2O直接加热脱水,则会生成Mg(OH)Cl.若电解原料中含有Mg(OH)Cl,电解时Mg(OH)Cl与阴极产生的Mg反应,使阴极表面产生MgO钝化膜,降低电解效率.生成MgO的化学方程式为 .
(4)若制得Mg(OH)2的过程中浓海水的利用率为80%,由Mg(OH)2至“二段脱水”制得电解原料的过程中镁元素的利用率为90%,则1m3浓海水可得“二段脱水”后的电解原料质量为g.
(5)以LiCl﹣KCl共熔盐为电解质的Mg﹣V2O5电池是战术导弹的常用电源,该电池的总反应为:Mg+V2O5+2LiCl MgCl2+V2O4Li2O 该电池的正极反应式为 .
(6)Mg合金是重要的储氢材料.2LiBH4/MgH2体系放氢焓变示意图如下,则: Mg(s)+2B(s) MgB2(s)△H= .
【答案】
(1)SO42﹣;Cl2、HCl
(2)CaCl2
(3)2Mg(OH)Cl+Mg=MgCl2+2MgO+H2↑
(4)82080
(5)V2O5+2Li++2e﹣=V2O4?Li2O
(6)﹣93kJ/mol
【解析】解:浓海水加入氯化钙,可生成硫酸钙,一达到脱硫的目的,加入熟石灰,可生成氢氧化镁,进而生成MgCl26H2O,一段脱水生成MgCl22H2O,在通入HCl的氛围中加入氯化镁溶液得到氯化镁,电解可得到镁和氯气,(1)由表中数据c(Na+)= =2.77mol/L,c(Mg2+)= =1.2mol/L,c(Cl﹣)= =4.07mol/L,c(SO42﹣)= =0.48mol/L,故SO42﹣的物质的量浓度最小,上述流程中氯气和与氢气反应生成氯化氢,氯化氢可与氢氧化镁反应制备氯化镁,则可循环的是Cl2、HCl,所以答案是:SO42﹣;Cl2、HCl;(2)X为氯化钙,可生成硫酸钙,一达到脱硫的目的,所以答案是:CaCl2;(3)由题意知Mg(OH)Cl与阴极产生的Mg反应,产生MgO,反应的化学方程式为2Mg(OH)Cl+Mg=MgCl2+2MgO+H2↑,所以答案是:2Mg(OH)Cl+Mg=MgCl2+2MgO+H2↑;(4)由题给数据可知1m3浓海水含有m(Mg2+)=1000L×28.8g/L,n(Mg2+)= mol,则生成Mg(OH)2的物质的量为 mol×80%,经二段脱水生成MgCl2的物质的量为 ×80%×90%,质量为 mol×80%×90%×95g/mol=82080g,所以答案是:82080;(5)正极发生还原反应,V2O5被还原生成V2O4Li2O,电极方程式为V2O5+2Li++2e﹣=V2O4Li2O,所以答案是:V2O5+2Li++2e﹣=V2O4Li2O;(6)由图可知:2LiBH4(s)+MgH2(s)=2LiH(s)+2B(s)+MgH2(s)+3H2(g)△H=+200 kJmol﹣1① 2LiBH4(s)+MgH2(s)=2LiBH4(s)+Mg(s))+H2(g)△H=+76 kJmol﹣1②
2LiBH4(s)+MgH2(s)=2LiH(s)+MgB2(s)+4H2(g)△H=+183 kJmol﹣1③
2LiH(s)+MgB2(s)+4H2(g)=2LiH(s)+2B(s)+MgH2(s)+3H2(g)△H=+(200﹣183)kJmol﹣1④
即:MgB2(s)+H2(g)=2B(s)+MgH2(s)△H=+17 kJmol﹣1④
所以﹣④﹣②得:Mg(s)+2B(s)═MgB2(s)△H=﹣(17+76)kJmol﹣1=﹣93kJmol﹣1 ,
所以答案是:﹣93kJmol﹣1 .
【考点精析】关于本题考查的反应热和焓变,需要了解在化学反应中放出或吸收的热量,通常叫反应热才能得出正确答案.
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列各组化合物中,化学键类型完全相同的是:( )
A. HCl 和NaOHB. Na2O 和Na2O2
C. CO2和 CaOD. CaCl2和 Na2S
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】硫代硫酸钠(Na2S2O3)是环保部门监测有害气体常用的一种药品,它易溶于水,遇酸易分解。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠,其反应装置及所需试剂如图。
实验具体操作步骤为:
①打开分液漏斗使硫酸慢慢滴下,适当调节分液漏斗的滴速,使反应产生的SO2气体较均匀的通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,同时开启电动搅拌器搅动,水浴加热,微沸。
②直至析出的浑浊不再消失,并控制溶液的pH接近7时,停止通入SO2气体。
(1)写出仪器A的名称。
(2)写出A中发生反应的化学方程式。
(3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是。
(4)Na2S2O3常用作脱氯剂,在溶液中易被Cl2氧化成SO42离子,该反应的离子方程式为。
(5)为了验证固体硫代硫酸钠工业产品中含有碳酸钠,选用下图装置进行实验。
①实验装置的连接顺序依次是(填装置的字母代号),装置C中的试剂为。
②能证明固体中含有碳酸钠的实验现象是。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知:3CH4(g)+2N2(g)3C(s)+4NH3(g)△H>0,700℃时,CH4与N2在不同物质的量之比[ ]时CH4的平衡转化率如图所示.下列说法正确的是( )
A. 越大,CH4的转化率越高
B. 不变时,若升温,NH3的体积分数会增大
C.b点对应的平衡常数比a点的大
D.a点对应的NH3的体积分数约为26%
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】实验室可用NaClO3制取ClO2气体,再由ClO2制得NaClO2 , 实验装置如图所示:回答下列问题:
(1)仪器a的名称为;装置C的作用是 .
(2)该实验必须使NaClO3稍微过量,目的是 .
(3)为使ClO2气体能被均匀、充分吸收,操作时应注意 .
(4)NaOH吸收ClO2尾气,生成物质的量之比为1:1的两种阴离子,一种为ClO2﹣ , 则另一种为 .
(5)B中反应的离子方程式为 .
(6)证明NaClO2具有氧化性的方法是:将B中溶液加热除去H2O2 , 加入(填序号,下同)酸化,再加入检验. ①稀HNO3②稀H2SO4③K2SO3溶液 ④BaCl2溶液 ⑤FeCl2溶液 ⑥KSCN溶液
(7)预计NaClO3转化为NaClO2的转化率为80%,若要制得28.9g NaClO23H2O(相对质量:144.5),至少需g NaClO3(相对质量:106.5).
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列判断错误的是
A. 稳定性:H2O>NH3>CH4B. 原子半径:N<O<F
C. 酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4D. 碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】氧化铜矿石含有CuO和难溶于水的Cu2(OH) 2CO3 , 还含有Fe2O3、FeO和SiO2等。铜、铁是畜禽所必需的微量元素。某厂生产硫酸铜和硫酸亚铁流程如下:
(1)氧化铜矿石粉碎的目的是,KMnO4的作用是将Fe2+氧化成Fe3+。
(2)写出“酸浸”中Cu2(OH) 2CO3发生反应的离子方程式 。
(3)“中和/过滤”中加入CaCO3的目的是,使Fe3+ 水解成沉淀而除去。
(4)流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤需要使用的玻璃仪器有烧杯、。
(5)加入铁屑的作用是使母液中Fe3+转化为Fe2+、。
(6)下表为硫酸铜晶体“烘干粉碎”的试验结果。
表中m为CuSO4·5H2O晶体的质量,x为干燥后所得晶体中结晶水个数。据此可确定由CuSO4·5H2O脱水得流程所示产品的适宜工艺条件为(指出条件的温度和时间)。
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【题目】(17分)羟甲香豆素是一种治疗胆结石的药物,合成路线如下图所示:
已知:
RCOOR'+R'OH RCOOR'+ R'OH(R、R'、R'代表烃基)
(1)A属于芳香烃,其结构简式是。B中所含的官能团是。
(2)C→D的反应类型是。
(3)E属于脂类。仅以乙醇为有机原料,选用必要的无机试剂合成E,写出有关化学方程式:。
(4)已知:2E F+C2H5OH。F所含官能团有 和。
(5)以D和F为原料合成羟甲香豆素分为三步反应,写出有关化合物的结构简式:
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