- 化学与资源开发利用
- 共19748题
食盐中含有一定量的镁、铁等杂质,加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的.已知:氧化性:IO3->Fe3+>I2;还原性:S2O32->I-; 3I2+6OH-═IO3-+5I-+3H2O; KI+I2⇌KI3
(1)某学习小组对加碘盐进行如下实验:取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+),用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得溶液分为3份.第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色;第二份试液中加足量KI固体,溶液显淡黄色,用CCl4萃取,下层溶液显紫红色;第三份试液中加入适量KIO3固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色.
①加KSCN溶液显红色,说明该加碘盐中含有的微粒是______(用化学式表示);CCl4中显紫红色的物质是______(用化学式表示).
②第二份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为______、______.
(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失.写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式:______.
将I2溶于KI溶液,在低温条件下,可制得KI3•H2O.该物质作为食盐加碘剂是否合适?______(填“是”或“否”),并说明理由______.
(3)为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性,可加稳定剂减少碘的损失.下列物质中有可能作为稳定剂的是______.
A.Na2S2O3B.AlCl3C.Na2CO3D.NaNO2
(4)对含Fe2+较多的食盐(假设不含Fe3+),可选用KI作为加碘剂.请设计实验方案,检验该加碘盐中的Fe2+:______.
(5)海水提溴过程中,向浓缩的海水中通入______,将其中的Br-氧化,再用空气吹出溴;然后用碳酸钠溶液吸收溴,溴歧化为Br-和BrO3-,其离子方程式为______.
(6)为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2中______
a.通入HBr b.加入Na2CO3溶液 c.加入NaBr溶液 d.加入Na2SO3溶液.
正确答案
解:(1)某加碘盐可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+,用蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化后将溶液分为3份.从第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色,可知该加碘盐中含有Fe3+,反应:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,Fe(SCN)3呈血红色;从第二份试液中加足量KI固体,溶液显淡黄色,用CCl4萃取,下层溶液显紫红色,可知有碘生成.这是因为由于“氧化性:IO3->Fe3+>I2”,加足量KI后,IO3-和Fe3+均能将I-氧化成I2,由此也可以知道该加碘盐添加KIO3;第三份试液中加入适量KIO3固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色.由此可知该加碘盐中不含KI.
①该加碘盐溶液中加KSCN溶液显红色的物质是Fe(SCN)3,CCl4中显紫红色的物质是I2,故答案为:Fe(SCN)3;I2;
②第二份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为IO3-+5I-+6H+═3I2+3H2O、2Fe3++2I-═2Fe2++I2,故答案为:IO3-+5I-+6H+═3I2+3H2O;2Fe3++2I-═2Fe2++I2;
(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,KI会被空气中氧气氧化,KI在潮湿空气中氧化的反应化学方程式为:4KI+O2+2H2O═2I2+4KOH,根据题目告知,KI3•H2O是在低温条件下,由I2溶于KI溶液可制得.再由题给的信息:“KI+I2KI3”,可知KI3在常温下不稳定性,受热(或潮湿)条件下易分解为KI和I2,KI又易被空气中的氧气氧化,I2易升华,所以KI3•H2O作为食盐加碘剂是不合适的,
故答案为:4KI+O2+2H2O═2I2+4KOH;否;KI3受热(或潮湿)条件下产生KI和I2,KI被氧气氧化,I2易升华;
(3)提高加碘盐(添加KI)的稳定性,主要是防止I- 被氧化,根据题给信息“还原性:S2O32->I-”和氧化还原反应的强弱规律,可以选Na2S2O3作稳定剂;又由题给信息
“3I2+6OH-═IO3-+5I-+3H2O”,可知I2与OH-会发生反应生成IO3-和5I-,而Na2CO3水解呈碱性,因而也可以用Na2CO3作稳定剂,防止加碘盐(添加KI)在潮湿环境下被氧气氧化.至于AlCl3,水解后呈酸性,且还原性I->Cl-,所不能作稳定剂;NaNO2当遇强还原性物质时能表现出氧化性,则NaNO2与KI能发生氧化还原反应为
2NO2-+2I-+4H+=2NO↑+I2+2H2O,所以不能作稳定剂,故答案为:AC;
(4)实际上就是设计实验方案,检验Fe2+.首先可取少量该加碘盐溶于蒸馏水中,然后用盐酸酸化后,滴加适量氧化剂(如:氯水、过氧化氢等),使溶液中Fe2+转化为Fe3+,再滴加KSCN溶液,若显血红色,则该加碘盐中存在Fe2+,
故答案为:取少量该加碘盐溶于蒸馏水中,用盐酸酸化,滴加适量氧化剂(如:氯水、过氧化氢等),再滴加KSCN溶液,若显血红色,则该加碘盐中存在Fe2+;
(5)氯气具有氧化性,能氧化溴离子生成单质溴,反应的离子方程式为2Br-+Cl2═2Cl-+Br2,用碳酸钠溶液吸收溴,溴歧化为Br-和BrO3-,反应的离子方程式为3 Br2+6 CO32-+3H2O═5Br-+BrO3-+6HCO3-(或3Br2+3CO32-═5Br-+BrO3-+3CO2),
故答案为:Cl2;3 Br2+6 CO32-+3H2O═5Br-+BrO3-+6HCO3-(或3Br2+3CO32-═5Br-+BrO3-+3CO2);
(6)氯气和HBr反应生成溴,而加入bcd引入新杂质NaCl,且bd都与溴反应,只有HBr符合,故答案为:a.
解析
解:(1)某加碘盐可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+,用蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化后将溶液分为3份.从第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色,可知该加碘盐中含有Fe3+,反应:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,Fe(SCN)3呈血红色;从第二份试液中加足量KI固体,溶液显淡黄色,用CCl4萃取,下层溶液显紫红色,可知有碘生成.这是因为由于“氧化性:IO3->Fe3+>I2”,加足量KI后,IO3-和Fe3+均能将I-氧化成I2,由此也可以知道该加碘盐添加KIO3;第三份试液中加入适量KIO3固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色.由此可知该加碘盐中不含KI.
①该加碘盐溶液中加KSCN溶液显红色的物质是Fe(SCN)3,CCl4中显紫红色的物质是I2,故答案为:Fe(SCN)3;I2;
②第二份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为IO3-+5I-+6H+═3I2+3H2O、2Fe3++2I-═2Fe2++I2,故答案为:IO3-+5I-+6H+═3I2+3H2O;2Fe3++2I-═2Fe2++I2;
(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,KI会被空气中氧气氧化,KI在潮湿空气中氧化的反应化学方程式为:4KI+O2+2H2O═2I2+4KOH,根据题目告知,KI3•H2O是在低温条件下,由I2溶于KI溶液可制得.再由题给的信息:“KI+I2KI3”,可知KI3在常温下不稳定性,受热(或潮湿)条件下易分解为KI和I2,KI又易被空气中的氧气氧化,I2易升华,所以KI3•H2O作为食盐加碘剂是不合适的,
故答案为:4KI+O2+2H2O═2I2+4KOH;否;KI3受热(或潮湿)条件下产生KI和I2,KI被氧气氧化,I2易升华;
(3)提高加碘盐(添加KI)的稳定性,主要是防止I- 被氧化,根据题给信息“还原性:S2O32->I-”和氧化还原反应的强弱规律,可以选Na2S2O3作稳定剂;又由题给信息
“3I2+6OH-═IO3-+5I-+3H2O”,可知I2与OH-会发生反应生成IO3-和5I-,而Na2CO3水解呈碱性,因而也可以用Na2CO3作稳定剂,防止加碘盐(添加KI)在潮湿环境下被氧气氧化.至于AlCl3,水解后呈酸性,且还原性I->Cl-,所不能作稳定剂;NaNO2当遇强还原性物质时能表现出氧化性,则NaNO2与KI能发生氧化还原反应为
2NO2-+2I-+4H+=2NO↑+I2+2H2O,所以不能作稳定剂,故答案为:AC;
(4)实际上就是设计实验方案,检验Fe2+.首先可取少量该加碘盐溶于蒸馏水中,然后用盐酸酸化后,滴加适量氧化剂(如:氯水、过氧化氢等),使溶液中Fe2+转化为Fe3+,再滴加KSCN溶液,若显血红色,则该加碘盐中存在Fe2+,
故答案为:取少量该加碘盐溶于蒸馏水中,用盐酸酸化,滴加适量氧化剂(如:氯水、过氧化氢等),再滴加KSCN溶液,若显血红色,则该加碘盐中存在Fe2+;
(5)氯气具有氧化性,能氧化溴离子生成单质溴,反应的离子方程式为2Br-+Cl2═2Cl-+Br2,用碳酸钠溶液吸收溴,溴歧化为Br-和BrO3-,反应的离子方程式为3 Br2+6 CO32-+3H2O═5Br-+BrO3-+6HCO3-(或3Br2+3CO32-═5Br-+BrO3-+3CO2),
故答案为:Cl2;3 Br2+6 CO32-+3H2O═5Br-+BrO3-+6HCO3-(或3Br2+3CO32-═5Br-+BrO3-+3CO2);
(6)氯气和HBr反应生成溴,而加入bcd引入新杂质NaCl,且bd都与溴反应,只有HBr符合,故答案为:a.
下列有关海水综合利用的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.从海水中提取钠单质,应用电解熔融氯化钠方法,为化学变化,故A错误;
B.海水中含有氯化钠,经过海水蒸发制得氯化钠,只发生了物理变化,没有发生化学变化,故B错误;
C.电解氯化钠溶液可以制得氢氧化钠、氢气和氯气,不能得到钠,故C错误;
D.氯化镁为电解质,电解时在阳极生成氯气,在阴极生成镁,故D正确.
故选D.
海水是人类宝贵的自然资源,从海水中可以提取多种化工原料,如图是某工厂对海水资源综合利用的示意图:
(1)精制是除去粗盐中含有的Ca2+、Mg2+、SO等杂质,精制的主要步骤有:①在粗盐溶液中加入过量的BaCl2、NaOH、Na2CO3三种试剂除杂.为防止带入新的杂质,加入三种试剂时须注意先后顺序,其中一定不能在最后加入的试剂是______.②过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性,加入盐酸的目的是______.
(2)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的是:______,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:______.
(3)以下是对生产Br2所用Cl2寻找货源的设想,其中合理的是______.(填写代号)
A.从外地购买 B.在当地新建生产厂
C.从本厂生产烧碱处循环 D.从本厂生产镁单质处循环
(4)请写出电解氯化镁的化学方程式______.
(5)从各种经营综合开发,打造大而强的现代企业以及本厂生产所需要的原料等方面来看,你认为该化工厂还可以再增加的生产项目是______.
正确答案
解:(1)①除去钙离子选用碳酸钠、除去镁离子使用氢氧化钠、除去磷酸根离子选用氯化钡,由于含有多种杂质,所以加入的除杂试剂要考虑加入试剂的顺序,加入过量氯化钡溶液的顺序应该在加入碳酸钠溶液之前,以保证将过量的氯化钡除去,过滤后,最后加入盐酸,除去过量的碳酸钠,而氢氧化钠溶液只要在过滤之前加入就可以,所以一定不能在最后加入的试剂是BaCl2(或氯化钡),
故答案为:BaCl2(或氯化钡);
②因NaOH和Na2CO3过量,能与盐酸反应,离子方程式为:H++OH-═H2O、2H++CO32-═H2O+CO2↑,所以加入盐酸的目的是除去滤液中的OH-、CO32-,
故答案为:除去滤液中的OH-、CO32-;
(2)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,目的是低浓度的Br2溶液在提取时消耗过多的原料和能源,转化为HBr后易被氧化剂氯气氧化为溴单质,用于富集溴元素;
二氧化硫吸收溴单质,Br元素的化合价由0降低为-1价,Br2在反应中作氧化剂,表现氧化性,S元素的化合价由+4价升高到+6价,SO2作还原剂,发生反应:Br2+SO2+2H2O═4H++SO42-+2Br-;
故答案为:富集溴元素;Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-;
(3)提取Br2,用的气态氧化剂为氯气,本厂生产烧碱为电解氯化钠溶液,产物中有氯气,本厂生产镁单质,是电解无水氯化镁,电解氯化镁的产物为镁和氯气,溴单质具有挥发性,将溴单质从混合物中分离出来是基于溴单质的挥发性,
故答案为:CD;
(4)无水氯化镁在熔融状态下,通过电解得到金属镁,化学方程式为:MgCl2Mg+Cl2↑,
故答案为:MgCl2Mg+Cl2↑;
(5)电解饱和氯化钠溶液时,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气,氢气在氧气中燃烧生成氯化氢,电解氯化镁的产物为镁和氯气,氯气可循环使用,所以该化工厂还可以再增加的生产项目是生产盐酸,
故答案为:生产盐酸.
解析
解:(1)①除去钙离子选用碳酸钠、除去镁离子使用氢氧化钠、除去磷酸根离子选用氯化钡,由于含有多种杂质,所以加入的除杂试剂要考虑加入试剂的顺序,加入过量氯化钡溶液的顺序应该在加入碳酸钠溶液之前,以保证将过量的氯化钡除去,过滤后,最后加入盐酸,除去过量的碳酸钠,而氢氧化钠溶液只要在过滤之前加入就可以,所以一定不能在最后加入的试剂是BaCl2(或氯化钡),
故答案为:BaCl2(或氯化钡);
②因NaOH和Na2CO3过量,能与盐酸反应,离子方程式为:H++OH-═H2O、2H++CO32-═H2O+CO2↑,所以加入盐酸的目的是除去滤液中的OH-、CO32-,
故答案为:除去滤液中的OH-、CO32-;
(2)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,目的是低浓度的Br2溶液在提取时消耗过多的原料和能源,转化为HBr后易被氧化剂氯气氧化为溴单质,用于富集溴元素;
二氧化硫吸收溴单质,Br元素的化合价由0降低为-1价,Br2在反应中作氧化剂,表现氧化性,S元素的化合价由+4价升高到+6价,SO2作还原剂,发生反应:Br2+SO2+2H2O═4H++SO42-+2Br-;
故答案为:富集溴元素;Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-;
(3)提取Br2,用的气态氧化剂为氯气,本厂生产烧碱为电解氯化钠溶液,产物中有氯气,本厂生产镁单质,是电解无水氯化镁,电解氯化镁的产物为镁和氯气,溴单质具有挥发性,将溴单质从混合物中分离出来是基于溴单质的挥发性,
故答案为:CD;
(4)无水氯化镁在熔融状态下,通过电解得到金属镁,化学方程式为:MgCl2Mg+Cl2↑,
故答案为:MgCl2Mg+Cl2↑;
(5)电解饱和氯化钠溶液时,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气,氢气在氧气中燃烧生成氯化氢,电解氯化镁的产物为镁和氯气,氯气可循环使用,所以该化工厂还可以再增加的生产项目是生产盐酸,
故答案为:生产盐酸.
目前世界上60%的镁是从海水提取的.海水提镁的主要流程如下:
请回答下列问题:
(1)从离子反应的角度思考,在海水中加入石灰乳的作用是______,写出在沉淀池的离子方程式______.
(2)石灰乳是生石灰与水形成的化合物,从充分利用海洋化学资源,提高经济效益的角度,生产生石灰的主要原料来源于海洋中的______.
(3)操作A是______,操作B是______.
(4)加入的足量试剂a是______(填化学式).
(5)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg和Cl2,该反应的化学方程式为______.从考虑成本和废物循环利用的角度,副产物氯气可以用于______.
(6)海水提镁的过程,为什么要将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁,再转变为氯化镁?______.
(7)有同学认为:可直接加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融MgO制金属镁,这样可简化实验步骤,体现实验的简约性原则.你______(填“同意”或“不同意”)该同学的想法,理由是______.
正确答案
(1)镁离子能与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,写离子方程式时氢氧化镁沉淀写化学式,
故答案为:沉淀Mg2+(或使Mg2+形成Mg(OH)2沉淀);Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓;
(2)贝壳或牡蛎壳的主要成分为碳酸钙,
故答案为:贝壳(或牡蛎壳等)
(3)分离不溶于水的固体和液体,可用过滤的方法,从沉淀池中得到氢氧化镁用过滤的方法,从氯化镁溶液中得到六水合氯化镁,防结晶水损失,通过加热浓缩或蒸发结晶的方法获得六水合氯化镁,
故答案为:过滤; 加热浓缩(或蒸发结晶);
(4)从氢氧化镁到氯化镁,氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水,反应的化学方程式为:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,加入的足量试剂a是HCl,
故答案为:HCl;
(5)无水MgCl2在熔融状态下,通电后阳极氯离子失去电子生成氯气,阴极镁离子得到电子生成镁单质,所以氯化镁电解会产生Mg和Cl2,副产物氯气和氢气反应生成氯化氢,能循环使用,
故答案为:MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑,制盐酸,循环使用;
(6)将海水中的氯化镁含量大,由于未富集,镁离子浓度很低,直接加热浓缩提取须消耗大量的电能,成本高,且提取的氯化镁盐中混有大量的其它氯化钠盐等离子,所以须将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁,再转变为氯化镁,
故答案为:海水中氯化镁的含量很大,但镁离子浓度很低,该过程可以使镁离子富集,浓度高,且成本低.
(7)MgO熔点为3105℃,MgCl2熔点714℃,熔融MgO时耗费大量的能量,而增加生产成本,
故答案为:不同意; MgO熔点很高,熔融时耗费大量的能量而增加生产成本;
解析
(1)镁离子能与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,写离子方程式时氢氧化镁沉淀写化学式,
故答案为:沉淀Mg2+(或使Mg2+形成Mg(OH)2沉淀);Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓;
(2)贝壳或牡蛎壳的主要成分为碳酸钙,
故答案为:贝壳(或牡蛎壳等)
(3)分离不溶于水的固体和液体,可用过滤的方法,从沉淀池中得到氢氧化镁用过滤的方法,从氯化镁溶液中得到六水合氯化镁,防结晶水损失,通过加热浓缩或蒸发结晶的方法获得六水合氯化镁,
故答案为:过滤; 加热浓缩(或蒸发结晶);
(4)从氢氧化镁到氯化镁,氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水,反应的化学方程式为:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,加入的足量试剂a是HCl,
故答案为:HCl;
(5)无水MgCl2在熔融状态下,通电后阳极氯离子失去电子生成氯气,阴极镁离子得到电子生成镁单质,所以氯化镁电解会产生Mg和Cl2,副产物氯气和氢气反应生成氯化氢,能循环使用,
故答案为:MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑,制盐酸,循环使用;
(6)将海水中的氯化镁含量大,由于未富集,镁离子浓度很低,直接加热浓缩提取须消耗大量的电能,成本高,且提取的氯化镁盐中混有大量的其它氯化钠盐等离子,所以须将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁,再转变为氯化镁,
故答案为:海水中氯化镁的含量很大,但镁离子浓度很低,该过程可以使镁离子富集,浓度高,且成本低.
(7)MgO熔点为3105℃,MgCl2熔点714℃,熔融MgO时耗费大量的能量,而增加生产成本,
故答案为:不同意; MgO熔点很高,熔融时耗费大量的能量而增加生产成本;
水是一种重要的自然资源,是人类赖以生存不可缺少的物质.请回答下列问题:
(1)水质优劣直接影响人体健康.天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是______(填两种物质的名称),其净水作用的原理是______.
(2)水的净化与软化的区别是______.
(3)硬度为1°的水是指每升水含10mg CaO或与之相当的物质(如7.1mg MgO).若某天然水中c(Ca2+)=1.2×10-3mol/L,c(Mg2+)=6×10-4mol/L,则此水的硬度为______.
(4)若(3)中的天然水还含有c(HCO3-)=8×10-4mol/L,现要软化10m3这种天然水,则需先加入Ca(OH)2______g,后加入Na2CO3______g.
(5)如图是电渗析法淡化海水的原理图,其中,电极A接直流电源的正极,电极B接直流电源的负极.
①隔膜A是______(填“阴”或“阳”)离子交换膜;
②某种海水样品,经分析含有大量的Na+、Cl-,以及少量的K+、SO42-.若用上述装置对该海水进行淡化,当淡化工作完成后,A、B、C三室中所得溶液(或液体)的pH分别为pHa、pHb、pHc,则其大小顺序为______.
正确答案
解:(1)混凝剂是吸附水中的微小悬浮颗粒,凝聚成较大的颗粒,而快速沉降的主要作用,要具备水解生成胶体的性质,所以常有铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体,如明矾,铝离子水解生成氢氧化铝胶体和氢离子,氢氧化铝胶体具有吸附性,所以能净水,水解方程式为Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,明矾,硫酸铝,硫酸铁,硫酸亚铁也可以起到净水的作用,铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应的氢氧化物胶体,它可吸附天然水中悬浮物并破坏天然水中的其他带异电的胶体,使其聚沉达到净水的目的;
故答案为:明矾,硫酸铝,硫酸铁,硫酸亚铁,铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应的氢氧化物胶体,它可吸附天然水中悬浮物并破坏天然水中的其他带异电的胶体,使其聚沉达到净水的目的;
(2)水的净化是除去悬浮性杂质,一般用明矾进行;水的软化是降低Ca2+、Mg2+的浓度,方法很多,有离子交换法、石灰纯碱法等,
故答案为:水的净化是用混凝剂(如明矾等)将水中胶体及悬浮物沉淀下来,而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子;
(3)某天然水中c(Ca2+)=1.2×10-3mol•L-1,c(Mg2+)=6×10-4mol•L-1,硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质(如7.1mgMgO);1L水中钙离子物质的量=1.2×10-3mol,相当于CaO质量=1.2×10-3mol×56g/mol=67.2mg,1L水中镁离子物质的量=6×10-4mol,相当于氧化镁质量6×10-4mol×40g/mol=24mg,所以水的硬度=+
=10°;
故答案为:10°;
(4)10m3这种天然水水中含有钙离子物质的量=10×103L×1.2×10-3mol•L-1=12mol;镁离子物质的量=10×103L×6×10-4mol•L-1=6mol;碳酸氢根离子物质的量=10×103L×8×10-4mol•L-1=8mol;加入氢氧化钙发生的反应为:
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ HCO3-+OH-=CO32-+H2O
1 2 1 1 1
6mol 12mol 8mol 8mol 8mol
共需氢氧根物质的量20mol;
需要Ca(OH)2物质的量10mol,氢氧化钙质量为74g/mol×10mol=740g,
水溶液中Ca2+物质的量为12mol+10mol=22mol,
其中需要加入的 碳酸根离子为22mol-8mol=14mol,需要碳酸钠的质量为14mol×106g/mol=1484g,
故答案为:740;1484;
(5)电解池的阴极是氢离子放电,阳极是氢氧根离子放电,隔膜A是阴离子交换膜,隔膜C是阳离子交换膜,则导致A室显酸性,B室显中性,C室显碱性,所以pH大小顺序为:pHa<pHb<pHc;
故答案为:阴,pHa<pHb<pHc;
解析
解:(1)混凝剂是吸附水中的微小悬浮颗粒,凝聚成较大的颗粒,而快速沉降的主要作用,要具备水解生成胶体的性质,所以常有铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体,如明矾,铝离子水解生成氢氧化铝胶体和氢离子,氢氧化铝胶体具有吸附性,所以能净水,水解方程式为Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,明矾,硫酸铝,硫酸铁,硫酸亚铁也可以起到净水的作用,铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应的氢氧化物胶体,它可吸附天然水中悬浮物并破坏天然水中的其他带异电的胶体,使其聚沉达到净水的目的;
故答案为:明矾,硫酸铝,硫酸铁,硫酸亚铁,铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应的氢氧化物胶体,它可吸附天然水中悬浮物并破坏天然水中的其他带异电的胶体,使其聚沉达到净水的目的;
(2)水的净化是除去悬浮性杂质,一般用明矾进行;水的软化是降低Ca2+、Mg2+的浓度,方法很多,有离子交换法、石灰纯碱法等,
故答案为:水的净化是用混凝剂(如明矾等)将水中胶体及悬浮物沉淀下来,而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子;
(3)某天然水中c(Ca2+)=1.2×10-3mol•L-1,c(Mg2+)=6×10-4mol•L-1,硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质(如7.1mgMgO);1L水中钙离子物质的量=1.2×10-3mol,相当于CaO质量=1.2×10-3mol×56g/mol=67.2mg,1L水中镁离子物质的量=6×10-4mol,相当于氧化镁质量6×10-4mol×40g/mol=24mg,所以水的硬度=+
=10°;
故答案为:10°;
(4)10m3这种天然水水中含有钙离子物质的量=10×103L×1.2×10-3mol•L-1=12mol;镁离子物质的量=10×103L×6×10-4mol•L-1=6mol;碳酸氢根离子物质的量=10×103L×8×10-4mol•L-1=8mol;加入氢氧化钙发生的反应为:
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ HCO3-+OH-=CO32-+H2O
1 2 1 1 1
6mol 12mol 8mol 8mol 8mol
共需氢氧根物质的量20mol;
需要Ca(OH)2物质的量10mol,氢氧化钙质量为74g/mol×10mol=740g,
水溶液中Ca2+物质的量为12mol+10mol=22mol,
其中需要加入的 碳酸根离子为22mol-8mol=14mol,需要碳酸钠的质量为14mol×106g/mol=1484g,
故答案为:740;1484;
(5)电解池的阴极是氢离子放电,阳极是氢氧根离子放电,隔膜A是阴离子交换膜,隔膜C是阳离子交换膜,则导致A室显酸性,B室显中性,C室显碱性,所以pH大小顺序为:pHa<pHb<pHc;
故答案为:阴,pHa<pHb<pHc;
中国有广阔的海岸线,建设发展海洋经济,海水的综合利用大有可为.海水中溴含量约为65mg•L-1,从海水中提取溴的工业流程如图:
(1)以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是______.
(2)步骤Ⅱ通入空气吹出Br2,利用了溴的______.
A.氧化性 B.还原性 C.挥发性 D.腐蚀性
(3)以上流程Ⅱ中涉及的离子反应如下,请在下面方框内填入适当的化学计量数:□Br2+□CO32-═□BrO3-+□Br-+□CO2↑
(4)上述流程中吹出的溴蒸气,也可先用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏.写出溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式:______.
(5)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法,下列可以用作溴的萃取剂将溴从水中提取出来的是______.
A.乙醇 B.四氯化碳 C.烧碱溶液 D.苯.
正确答案
富集溴元素
C
Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
BD
解析
解:根据流程分析可知:海水通过一定方法淡化得到淡水和卤水,卤水加入氧化剂氧化溴离子为单质溴,通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用的是溴单质的易挥发性,再利用酸溶液中溴酸根离子和溴离子发生氧化还原反应得到溴单质,
(1)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴浓度很低,如果直接蒸馏,生产成本较高,不利于工业生产,步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是富集溴元素,降低成本,
故答案为:富集溴元素;
(2)溴易挥发,步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2,就是利用溴的挥发性,故答案为:C;
(3)该反应中Br元素化合价由0价变为-1价、+5价,其最小公倍数是5,再结合原子守恒或电荷守恒得方程式为:3Br2+3CO32-═BrO3-+5Br-+3CO2↑,
故答案为:3;3;1;5;3;
(4)上述流程中吹出的溴蒸气,也可以用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏.溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和溴化氢,反应的化学方程式为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,
故答案为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4;
(5)萃取剂的选取标准:萃取剂和溶质不反应、溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度、萃取剂和原溶剂不互溶,
A.乙醇易溶于水,所以不能作萃取剂,故A错误;
B.四氯化碳符合萃取剂选取标准,所以能作萃取剂,故B正确;
C.溴单质与烧碱溶液反应,不能做萃取剂,故C错误;
D.苯符合萃取剂选取标准,所以能作萃取剂,故D正确;
故选BD.
根据下图海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是( )
已知:MgCl2•6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等.
正确答案
解析
解:A、因由粗盐得到精盐,就是要除去粗盐中的杂质,除去Mg2+、CO32-、SO42- 分别用NaOH溶液、盐酸、BaCl2溶液,这些反应都是化学反应,不是物理过程,故A错误;
B、因MgCl2•6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等,得不到无水MgCl2,若要由MgCl2•6H2O灼烧即可制得无水MgCl2,为防止Mg2+发生水解,应在HCl气氛中进行,故B错误;
C、因 2Br-+Cl2 =Br2 +2Cl-,每氧化0.2molBr-需消耗0.1molCl2,0.1molCl2的体积标准状况为2.24L,在其他状况下不一定为2.24L,故C错误;
D、因 Br2+SO2 +2H2O=2HBr+H2SO4,反应后溶液呈酸性,能与金属容器反应,故D正确;
故选D.
海带中含有丰富的碘.为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
请填写下列空白:
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是______ (从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处).
A.烧杯 B.坩埚 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.干燥器
(2)步骤③的实验操作名称是______;步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是______.
(3)步骤④反应的化学方程式是(溶质为KI)______.
(4)步骤⑤中,某学生选择用苯来提取碘是因为______、______.
(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:______.
正确答案
BDE
过滤
蒸馏
2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O
苯与水互不相溶
碘在苯中的溶解度比在水中大
取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉试液,观察是否出现蓝色(如果变蓝,说明还有单质碘)
解析
解:(1)灼烧固体物质一般使用(瓷)坩埚,而坩埚加热需要用泥三脚支撑然后放在三脚架上,三脚架下面放酒精灯;
故答案为:BDE;
(2)步骤③是分离固体和液体,则实验操作为过滤,步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,是利用互溶的两种液体的沸点不同来分离,则实验操作为蒸馏,
故答案为:过滤;蒸馏;
(3)碘离子在酸性条件下可被MnO2氧化生成单质碘:离子方程式为:2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O;
故答案为:2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O;
(4)根据萃取的基本原则两种溶剂互不相溶,且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多,
故答案为:苯与水互不相溶;碘在苯中的溶解度比在水中大;
(5)根据淀粉遇碘变蓝色检验碘单质的存在,实验操作为取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉试液;观察是否出现蓝色(如果变蓝,说明还有单质碘),
故答案为:取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉试液,观察是否出现蓝色(如果变蓝,说明还有单质碘).
将海水淡化和与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一.一般是先将海水淡化获得淡水,再从剩余的浓海水中通过一系列工艺提取其他产品.
回答下列问题:
(1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是______(填序号).
①用混凝法获取淡水 ②提高部分产品的质量
③优化提取产品的品种 ④改进钾、溴、镁的提取工艺
(2)采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2,并用纯碱吸收.碱吸收溴的主要反应是Br2+Na2CO3+H2O-→NaBr+NaBrO3+NaHCO3,吸收1mol Br2时,转移的电子为______mol.
(3)海水提镁的一段工艺流程如图,浓海水的主要成分如下:
该工艺过程中,脱硫阶段主要反应的离子方程式为______,产品2的化学式为______,1L浓海水最多可得到产品2的质量为______g.
(4)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁,发生反应的化学方程式为______;电解时,若有少量水存在会造成产品镁的消耗,写出有关反应的化学方程式:______.
正确答案
解:(1)①混凝法是加入一种混凝剂(如:明矾、铁盐等),使水中细小的悬浮物质和胶体聚集成较大颗的颗粒而沉淀,然后过滤除去,海水中可溶性杂质不能除去,不能进行海水淡化,故①错误;
②改进工艺,尽可能减少新物质引入,除去粗产品中的杂质,可以提高产品的质量,故②正确;
③海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库,海水中元素种类很多,改进工艺可以优化提取产品的品种,故③正确;
④根据不同的提取原理可以改进钾、溴、镁等的提取工艺,从而提高K、Br2、Mg等的提取质量,故④正确;
故选:②③④;
(2)反应中Br2起氧化剂、还原剂作用,根据电子转移守恒可知,2×n氧化剂(Br2)=2×5×n还原剂(Br2),故n氧化剂(Br2):n还原剂(Br2)=5:1,故吸收1mol Br2时,转移的电子数为1mol×2××5=
mol,
故答案为:;
(3)工艺流程合成步骤中加入石灰乳,沉降后,将过滤后的滤液进行脱硫,用Ca2+沉淀SO42-生成CaSO4沉淀,离子方程式为:Ca2++SO42-=CaSO4↓,采用过滤的方法得到产品1为CaSO4,滤液中加入石灰乳,发生反应为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,合成中应得到Mg(OH)2沉淀,过滤、干燥的产品2为Mg(OH)2,溶液中m(Mg2+)=1L×28.8g/L=28.8g,
Mg2+~Mg(OH)2
24g 58g
28.8g m[Mg(OH)2]
m[Mg(OH)2]=28.8g×=69.6g,
故答案为:Ca2++SO42-=CaSO4↓;Mg(OH)2;69.6;
(4)电解熔融氯化镁得到Mg与氯气,电解反应方程式为:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑;电解时,若有少量水存在,Mg与水反应生成氢氧化镁与氢气,会造成产品镁的消耗,反应方程式为:Mg+2H2O
Mg(OH)2+H2↑,
故答案为:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑;Mg+2H2O
Mg(OH)2+H2↑.
解析
解:(1)①混凝法是加入一种混凝剂(如:明矾、铁盐等),使水中细小的悬浮物质和胶体聚集成较大颗的颗粒而沉淀,然后过滤除去,海水中可溶性杂质不能除去,不能进行海水淡化,故①错误;
②改进工艺,尽可能减少新物质引入,除去粗产品中的杂质,可以提高产品的质量,故②正确;
③海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库,海水中元素种类很多,改进工艺可以优化提取产品的品种,故③正确;
④根据不同的提取原理可以改进钾、溴、镁等的提取工艺,从而提高K、Br2、Mg等的提取质量,故④正确;
故选:②③④;
(2)反应中Br2起氧化剂、还原剂作用,根据电子转移守恒可知,2×n氧化剂(Br2)=2×5×n还原剂(Br2),故n氧化剂(Br2):n还原剂(Br2)=5:1,故吸收1mol Br2时,转移的电子数为1mol×2××5=
mol,
故答案为:;
(3)工艺流程合成步骤中加入石灰乳,沉降后,将过滤后的滤液进行脱硫,用Ca2+沉淀SO42-生成CaSO4沉淀,离子方程式为:Ca2++SO42-=CaSO4↓,采用过滤的方法得到产品1为CaSO4,滤液中加入石灰乳,发生反应为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,合成中应得到Mg(OH)2沉淀,过滤、干燥的产品2为Mg(OH)2,溶液中m(Mg2+)=1L×28.8g/L=28.8g,
Mg2+~Mg(OH)2
24g 58g
28.8g m[Mg(OH)2]
m[Mg(OH)2]=28.8g×=69.6g,
故答案为:Ca2++SO42-=CaSO4↓;Mg(OH)2;69.6;
(4)电解熔融氯化镁得到Mg与氯气,电解反应方程式为:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑;电解时,若有少量水存在,Mg与水反应生成氢氧化镁与氢气,会造成产品镁的消耗,反应方程式为:Mg+2H2O
Mg(OH)2+H2↑,
故答案为:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑;Mg+2H2O
Mg(OH)2+H2↑.
镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的.主要步骤如下:
试回答下列问题:
(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用______,反应的离子方程式为______;
(2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是______;
(3)试剂②可以选用______;
(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg和Cl2,写出该反应的化学方程式______.
正确答案
解:(1)MgSO4与Ca(OH)2反应生成了Mg(OH)2和CaSO4,方程式为:MgSO4+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaSO4,离子方程式:Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓,
故答案为:Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓;
(2)因Mg(OH)2沉淀不溶于水,可用过滤的方法分离,故答案为:过滤;
(3)Mg(OH)2与HCl反应生成了MgCl2和H2O,方程式为:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,故答案为:HCl;
(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg和Cl2:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,故答案为:MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑.
解析
解:(1)MgSO4与Ca(OH)2反应生成了Mg(OH)2和CaSO4,方程式为:MgSO4+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaSO4,离子方程式:Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓,
故答案为:Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓;
(2)因Mg(OH)2沉淀不溶于水,可用过滤的方法分离,故答案为:过滤;
(3)Mg(OH)2与HCl反应生成了MgCl2和H2O,方程式为:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,故答案为:HCl;
(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg和Cl2:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,故答案为:MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑.
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在.实验室里从海藻中提取碘的流程如图:
(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:①______②______、______;
(2)从碘水中提取碘所加的有机溶剂可以是______(填写化学式),经过操作②后,有机溶剂在______(填“上”或“下”)层,呈______色.
(3)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂还需经过蒸馏,指出图中装置中仪器的名称:
A仪器的名称是______,
B仪器的名称是______.
(4)指出图中实验装置中的错误之处:
①______
②______.
正确答案
解:(1)①分离难溶性固体和溶液采用过滤的方法,海藻灰难溶于水,碘离子易属于水,所以该操作为过滤,故答案为:过滤;
②碘在有机溶剂中的溶解度大于在水溶液中的溶解度,所以可以采用萃取的方法萃取出碘水中的碘,然后采用分液的方法分离,故答案为:萃取;分液;
(2)碘易溶于四氯化碳和苯,且四氯化碳和苯都符合萃取剂选取标准,所以可以用四氯化碳或苯作萃取剂,如果选四氯化碳作萃取剂,四氯化碳密度大于水,所以有机层在下方,且溶液呈紫红色,如果选苯作萃取剂,苯密度小于水,在水的上方,且溶液呈紫红色,故答案为:CCl4(或C6H6);下(或上); 紫红;
(3)A是蒸馏烧瓶、B是冷凝管,故答案为:蒸馏烧瓶;冷凝管;
(4)温度计测量馏分温度,所以温度计水银球应该位于蒸馏烧瓶支管口处,冷凝管中上口为出水口、下口为进水口,否则易炸裂冷凝管,导致产生安全事故,故答案为:温度计水银球位置在液面下方;冷凝管进出水方向上进下出.
解析
解:(1)①分离难溶性固体和溶液采用过滤的方法,海藻灰难溶于水,碘离子易属于水,所以该操作为过滤,故答案为:过滤;
②碘在有机溶剂中的溶解度大于在水溶液中的溶解度,所以可以采用萃取的方法萃取出碘水中的碘,然后采用分液的方法分离,故答案为:萃取;分液;
(2)碘易溶于四氯化碳和苯,且四氯化碳和苯都符合萃取剂选取标准,所以可以用四氯化碳或苯作萃取剂,如果选四氯化碳作萃取剂,四氯化碳密度大于水,所以有机层在下方,且溶液呈紫红色,如果选苯作萃取剂,苯密度小于水,在水的上方,且溶液呈紫红色,故答案为:CCl4(或C6H6);下(或上); 紫红;
(3)A是蒸馏烧瓶、B是冷凝管,故答案为:蒸馏烧瓶;冷凝管;
(4)温度计测量馏分温度,所以温度计水银球应该位于蒸馏烧瓶支管口处,冷凝管中上口为出水口、下口为进水口,否则易炸裂冷凝管,导致产生安全事故,故答案为:温度计水银球位置在液面下方;冷凝管进出水方向上进下出.
紫菜与海带类似,是一种富含生物碘的海洋植物.商品紫菜轻薄松脆、比海带更易被焙烧成灰(此时碘转化为碘化物无机盐),用于碘单质的提取.已知:
以下为某兴趣小组模拟从紫菜提取碘单质的过程:
紫菜→(焙烧)→(浸取)(操作①)
(操作②)→(蒸馏)→粗产品
(1)实验室中焙烧紫菜用到的仪器有______.
A.烧杯 B.蒸发皿 C.坩埚 D.试管 E.酒精灯 F.泥三角
(2)将焙烧所得的紫菜灰与足量的双氧水和稀硫酸作用,写出反应的离子方程式______.
(3)操作①的名称是______;试剂A为______(填本题表格中一种最佳化学试剂的名称),不使用另外两种试剂的主要原因分别是:
Ⅰ______;
Ⅱ______.
(4)操作②应在______(仪器名称)中振荡、静置,操作时先分离出的是______.
(5)将下列装置图中缺少的必要仪器补画出来以最终将单质碘与试剂A分离:
正确答案
解:实验室从紫菜中提取碘:紫菜焙烧成灰,浸泡溶解得到紫菜灰悬浊液,含有碘离子,加入酸和氧化剂,足量的稀硫酸和双氧水将碘离子氧化成碘单质,通过操作①过滤,得到不溶的残渣,滤液为碘单质溶液,利用有机溶剂A四氯化碳萃取出碘单质,再通过蒸馏提取出碘单质.
(1)焙烧紫菜时用坩埚盛放紫菜,用带铁圈的铁架台放置泥三角,泥三角上放置坩埚,用酒精灯进行加热,所以焙烧紫菜时需要用到的实验仪器是坩埚、带铁圈的铁架台、酒精灯、泥三角,
故选:CEF;
(2)双氧水具有强氧化性,酸性条件下,双氧水氧化碘离子生成碘单质,自身被还原生成水,反应方程式为H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O,
故答案为:2I-+H2O2+2H+═I2+2H2O;
(3)通过操作①过滤,得到不溶的残渣,滤液为碘单质溶液,利用有机溶剂萃取出碘单质,萃取剂的选取标准是:溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度,溶质和萃取剂不反应,萃取剂和原来溶剂不能互溶,题干中提供的四中物质,乙醇和水能互溶,不能做萃取剂,裂化汽油含有不饱和碳碳双键能与碘发生加成反应,不能做萃取剂,四氯化碳符合萃取剂的选取标准,所以可以用四氯化碳作萃取剂,
故答案为:过滤;四氯化碳;Ⅰ.乙醇与水互溶;Ⅱ.裂化汽油能与碘发生加成反应;
(4))操作②为萃取分液操作,用到分液漏斗、烧杯,混合液应在分液漏斗中振荡、静置,选择的有机试剂四氯化碳的密度大于水,所以四氯化碳在水的下层,
故答案为:分液漏斗;下层液体;
(5)分离互溶的两种液体用蒸馏,通过蒸馏提取出碘单质对照蒸馏装置,图中缺少石棉网,因蒸馏烧瓶底面积较大,受热不均匀,图中缺少石棉网;为测各馏分的温度需使用温度计,且温度计的水银球位置在蒸馏烧瓶的支管口正中央,缺少收集装置锥形瓶,所以缺少图中①②③,其中①石棉网;②要注意水银球位置,③必须是锥形瓶,
故答案为:.
解析
解:实验室从紫菜中提取碘:紫菜焙烧成灰,浸泡溶解得到紫菜灰悬浊液,含有碘离子,加入酸和氧化剂,足量的稀硫酸和双氧水将碘离子氧化成碘单质,通过操作①过滤,得到不溶的残渣,滤液为碘单质溶液,利用有机溶剂A四氯化碳萃取出碘单质,再通过蒸馏提取出碘单质.
(1)焙烧紫菜时用坩埚盛放紫菜,用带铁圈的铁架台放置泥三角,泥三角上放置坩埚,用酒精灯进行加热,所以焙烧紫菜时需要用到的实验仪器是坩埚、带铁圈的铁架台、酒精灯、泥三角,
故选:CEF;
(2)双氧水具有强氧化性,酸性条件下,双氧水氧化碘离子生成碘单质,自身被还原生成水,反应方程式为H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O,
故答案为:2I-+H2O2+2H+═I2+2H2O;
(3)通过操作①过滤,得到不溶的残渣,滤液为碘单质溶液,利用有机溶剂萃取出碘单质,萃取剂的选取标准是:溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度,溶质和萃取剂不反应,萃取剂和原来溶剂不能互溶,题干中提供的四中物质,乙醇和水能互溶,不能做萃取剂,裂化汽油含有不饱和碳碳双键能与碘发生加成反应,不能做萃取剂,四氯化碳符合萃取剂的选取标准,所以可以用四氯化碳作萃取剂,
故答案为:过滤;四氯化碳;Ⅰ.乙醇与水互溶;Ⅱ.裂化汽油能与碘发生加成反应;
(4))操作②为萃取分液操作,用到分液漏斗、烧杯,混合液应在分液漏斗中振荡、静置,选择的有机试剂四氯化碳的密度大于水,所以四氯化碳在水的下层,
故答案为:分液漏斗;下层液体;
(5)分离互溶的两种液体用蒸馏,通过蒸馏提取出碘单质对照蒸馏装置,图中缺少石棉网,因蒸馏烧瓶底面积较大,受热不均匀,图中缺少石棉网;为测各馏分的温度需使用温度计,且温度计的水银球位置在蒸馏烧瓶的支管口正中央,缺少收集装置锥形瓶,所以缺少图中①②③,其中①石棉网;②要注意水银球位置,③必须是锥形瓶,
故答案为:.
由海水制备无水氯化镁,主要有以下步骤:①在一定条件下脱水干燥;②加熟石灰;③加盐酸;④过滤;⑤浓缩结晶.其先后顺序正确的是( )
正确答案
解析
解:因海水中MgCl2的浓度较小,所以要经过富集这一过程:先加熟石灰形成沉淀:MgCl2+Ca(OH)2═Mg(OH)2+
CaCl2,然后将沉淀过滤,接着将Mg(OH)2沉淀转化为MgCl2:Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O,这样就实现了MgCl2富集,将溶液蒸发结晶得到六水合氯化镁晶体(MgCl2•6H2O)(这步是为了得到纯净的MgCl2),又因MgCl2 易水解,为防止MgCl2水解的水解,加热六水合氯化镁晶体必须在HCl氛围下中进行:MgCl2•6H2OMgCl2 +6H2O.
故选:D.
镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的.主要步骤如图:
(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用______,要使MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂的量应______.
(2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是______.
(3)试剂②选用______;写出其反应的离子方程式______.
正确答案
NaOH
过量
过滤
盐酸
Mg(OH)2+2H+=Mg 2++2H2O
解析
解:向海水中加入沉淀剂,镁离子转化为Mg(OH)2,采用过滤的方法分离溶液和Mg(OH)2,Mg(OH)2将溶于稀盐酸得到MgCl2溶液,将MgCl2溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl2固体,电解熔融MgCl2固体得Mg.
(1)使MgSO4完全转化为Mg(OH)2,应选择碱且碱要过量,在转化中不引入新的离子,则试剂①选择NaOH,故答案为:NaOH;过量;
(2)分离不溶性固体和溶液采用过滤的方法,所以该操作是过滤,故答案为:过滤;
(3)Mg(OH)2转化为MgCl2时,酸能溶解沉淀,由阴离子可知,试剂②可以选用盐酸,离子方程式为:Mg(OH)2+2H+=Mg 2++2H2O,
故答案为:盐酸;Mg(OH)2+2H+=Mg 2++2H2O.
(2013•贵州一模)仅通过物理方法就能从海水中获得的物质是( )
正确答案
解析
解:A、海水中得到钠、镁,需要首先从海水中获得氯化钠和氯化镁,然后再去电解熔融状态的氯化钠和氯化镁即得钠和镁,故A错误;
B、从海水中提炼溴和碘,是用氯气把其中的碘离子和溴离子氧化为碘单质和溴单质,故B错误;
C、把海水用蒸馏等方法可以得到淡水,把海水用太阳暴晒,蒸发水分后即得食盐,不需要化学变化就能够从海水中获得,故C正确;
D、可从海水中获得氯化钠,配制成饱和食盐水,然后电解,即得烧碱、氢气和氯气,故D错误;
故选C.
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