- 化学与资源开发利用
- 共19748题
海藻中提取碘的流程如图,已知②中发生反应的化学方程式为:Cl2+2KI═2KCl+I2.请回答下列问题:
(1)指出提取碘的过程中有关实验操作①、③的名称:______;______.
(2)在3mL碘水中,加入1mL四氯化碳,振荡、静置后,观察到试管里的分层现象是______.(注:如图试管中深色区为紫红色溶液)
(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,指出如图实验装置中的错误之处.(加热装置烧杯下已垫石棉网)
①______;
②______.
正确答案
解:海带灼烧可生成水和二氧化碳,海带灰中含有碘化钾等物质,溶于水,过滤得到含有碘离子的溶液,加入氯水或通入氯气,氯气置换出碘,得到碘的水溶液,用苯或四氯化碳萃取,经蒸馏可得到碘.
(1)过滤适用于不溶于水的固体和液体,根据流程可知,分离固体海带灰和液体碘离子的溶液用过滤;因为碘在有机溶剂中的溶解度比水大,且碘和有机溶剂易于分离,所以用萃取然后分液得到含碘的有机溶液,
故答案为:过滤;萃取分液;
(2)碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,能将碘水中的碘转移到四氯化碳中,四氯化碳的密度比水大,溶解碘后溶液为紫红色,所以在3mL碘水中,加入1mL四氯化碳,振荡、静置后,观察到试管里的分层现象是溶液分层,上层颜色接近无色,下层呈紫红色;
故选D;
(3)冷凝水应是与蒸汽逆流,且充满整个冷凝管,所以需下进上出,冷凝水的方向错误,温度计水银球的位置错误,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,
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:海带灼烧可生成水和二氧化碳,海带灰中含有碘化钾等物质,溶于水,过滤得到含有碘离子的溶液,加入氯水或通入氯气,氯气置换出碘,得到碘的水溶液,用苯或四氯化碳萃取,经蒸馏可得到碘.
(1)过滤适用于不溶于水的固体和液体,根据流程可知,分离固体海带灰和液体碘离子的溶液用过滤;因为碘在有机溶剂中的溶解度比水大,且碘和有机溶剂易于分离,所以用萃取然后分液得到含碘的有机溶液,
故答案为:过滤;萃取分液;
(2)碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,能将碘水中的碘转移到四氯化碳中,四氯化碳的密度比水大,溶解碘后溶液为紫红色,所以在3mL碘水中,加入1mL四氯化碳,振荡、静置后,观察到试管里的分层现象是溶液分层,上层颜色接近无色,下层呈紫红色;
故选D;
(3)冷凝水应是与蒸汽逆流,且充满整个冷凝管,所以需下进上出,冷凝水的方向错误,温度计水银球的位置错误,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,
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.
海洋具有十分巨大的开发潜力,人们可以从海水中获得多种物质.
(1)工业上进行海水淡化有多种方法.
①蒸馏法是历史悠久,技术和工艺比较成熟的海水淡化方法,如图1是海水蒸馏法装置示意图,仪器B的名称是______
②如图2是膜分离技术进行淡化的原理示意图,水分子可以透过淡化膜,而海水中其他各种粒子不能通过淡化膜,加压后,右侧海水中减少的是______(填字母)
A.溶质质量 B.溶液质量
C.溶剂质量 D.溶质的物质的量浓度
(2)碘在海水中主要以I-的形式存在,而在地壳中主要以IO3-的形式存在,几种粒子之间有如下转化关系:
①途径Ⅰ反应的离子方程式是______.
②如以海水为原料制取I2,通入的Cl2要适量,如过量就会发生途径Ⅲ的副反应,则途径Ⅲ的反应中氧化剂和还原剂物质的量之比是______.
③如以途径Ⅱ在溶液中制取I2,反应后的溶液显酸性,则反应的离子方程式是______.
正确答案
解:(1)①该仪器名称是冷凝管或冷凝器,故答案为:冷凝管或冷凝器;
②淡化膜的作用是水分子通过、其它粒子不能通过,所以海水中溶剂的量减少、溶质的量不变,则海水质量减少,故选BC;
(2)①氯气具有强氧化性,能将碘离子氧化为碘,自身被还原为氯离子,离子方程式为C12+2I-=2C1-+I2,故答案为:C12+2I-=2C1-+I2;
②氧化剂中Cl元素化合价由0价变为-1价、还原剂中I元素化合价由-1价变为+5价,根据转移电子相等配平方程式为3Cl2+I-+3H2O=6Cl-+IO3-+6H+,根据方程式知,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:1,故答案为:3:1;
③酸性条件下,IO3-和HSO3-发生氧化还原反应生成SO42-、H+和I2,离子反应方程式为2IO3-+5HSO3-=5SO42-+H2O+3H++I2,故答案为:2IO3-+5HSO3-=5SO42-+H2O+3H++I2.
解析
解:(1)①该仪器名称是冷凝管或冷凝器,故答案为:冷凝管或冷凝器;
②淡化膜的作用是水分子通过、其它粒子不能通过,所以海水中溶剂的量减少、溶质的量不变,则海水质量减少,故选BC;
(2)①氯气具有强氧化性,能将碘离子氧化为碘,自身被还原为氯离子,离子方程式为C12+2I-=2C1-+I2,故答案为:C12+2I-=2C1-+I2;
②氧化剂中Cl元素化合价由0价变为-1价、还原剂中I元素化合价由-1价变为+5价,根据转移电子相等配平方程式为3Cl2+I-+3H2O=6Cl-+IO3-+6H+,根据方程式知,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:1,故答案为:3:1;
③酸性条件下,IO3-和HSO3-发生氧化还原反应生成SO42-、H+和I2,离子反应方程式为2IO3-+5HSO3-=5SO42-+H2O+3H++I2,故答案为:2IO3-+5HSO3-=5SO42-+H2O+3H++I2.
海水是一个巨大的化学资源库,有关海水综合利用的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.海水中含有的钾元素是以K+的形式存在,要转化为钾单质,钾元素必然降价,要发生还原反应,即只经过物理变化不能从海水中得到钾单质,故A错误;
B.海水中含有氯化钠,经过海水蒸发制得氯化钠,是溶液中溶质和溶剂的分离,只发生了物理变化,没有发生化学变化,故B错误;
C.利用朝汐发电是朝汐能转化为电能,没有发生化学反应,而化学能转化为电能必须要发生化学反应,故C错误;
D.从海水中得到氯化钠后,可以电解熔融状态的氯化钠2NaCl2Na+Cl2↑,生成氯气和金属钠,故D正确;
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.主要步骤如下:
(1)为了使MgSO4转化Mg(OH)2,试剂①可以选用______,要MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂①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可以选用______;其反应的离子方程式为______.
(4)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______.
正确答案
解:(1)使MgSO4转化为Mg(OH)2,应选择碱,在转化中不引入新的离子,则试剂①选择NaOH,为了使镁离子完全转化,加入试剂①的量应过量,
故答案为:NaOH;过量;
(2)过滤适用于不溶于水的固体和液体,分离固体和液体用过滤,所以分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是过滤,故答案为:过滤;
(3)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,所以离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,
故答案为:盐酸;Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O;
(4)氯化镁电解为分解反应,产物为镁和氯气,故答案为:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑.
解析
解:(1)使MgSO4转化为Mg(OH)2,应选择碱,在转化中不引入新的离子,则试剂①选择NaOH,为了使镁离子完全转化,加入试剂①的量应过量,
故答案为:NaOH;过量;
(2)过滤适用于不溶于水的固体和液体,分离固体和液体用过滤,所以分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是过滤,故答案为:过滤;
(3)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,所以离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,
故答案为:盐酸;Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O;
(4)氯化镁电解为分解反应,产物为镁和氯气,故答案为:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑.
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,请回答有关问题.
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架、坩埚、泥三角外,还需要用到下列仪器中的______.
A.烧杯 B.酒精灯 C.表面皿 D.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的反应中碘离子被______(填“氧化”或“还原”).
(4)检验单质碘的方法是______.
正确答案
解:实验室从海带中提取碘:海带灼烧成灰,浸泡溶解得到海带灰悬浊液,通过过滤,得到不溶的残渣,滤液为含碘离子的溶液,加入氧化剂,将碘离子氧化成碘单质,利用有机溶剂萃取出碘单质,再通过蒸馏提取出碘单质.
(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,三脚架下面的空间放酒精灯,
故选:B;
(2)步骤③是分离不溶于水的海带灰固体和含碘离子的液体,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:氧化;
(4)根据淀粉遇碘变蓝色检验碘单质的存在,实验操作为取少量溶液于试管中,加入几滴淀粉试液,观察是否出现蓝色,如果溶液变蓝色,就证明含有碘单质,
故答案为:用淀粉,淀粉遇碘单质变蓝.
解析
解:实验室从海带中提取碘:海带灼烧成灰,浸泡溶解得到海带灰悬浊液,通过过滤,得到不溶的残渣,滤液为含碘离子的溶液,加入氧化剂,将碘离子氧化成碘单质,利用有机溶剂萃取出碘单质,再通过蒸馏提取出碘单质.
(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,三脚架下面的空间放酒精灯,
故选:B;
(2)步骤③是分离不溶于水的海带灰固体和含碘离子的液体,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:氧化;
(4)根据淀粉遇碘变蓝色检验碘单质的存在,实验操作为取少量溶液于试管中,加入几滴淀粉试液,观察是否出现蓝色,如果溶液变蓝色,就证明含有碘单质,
故答案为:用淀粉,淀粉遇碘单质变蓝.
综合利用海水可以制备食盐、纯碱、金属镁、溴等物质,其流程如图1所示:
(1)粗盐中含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙等可溶性杂质,为除去这些杂质得到精盐,进行如下操作:①溶解;②加过量的BaCl2溶液;③加过量的NaOH溶液;④加过了的Na2CO3溶液;⑤______;⑥加适量的盐酸;⑦______.
(2)溶液Ⅱ中发生反应的化学方程式是______.
(3)Mg(OH)2沉淀中因混有Ca(OH)2,可选用______溶液进行洗涤以除之.
(4)高温灼烧六水合氯化镁晶体(MgCl2•6H2O)所得固体是氧化镁,试写出该反应的化学方程式:______.
(5)若在母液中通入氯气可提取海水中的溴,过程如图2:
①反应 I的离子方程式:______.
②步骤 I中已获得Br2,步骤 II又将Br2还原为Br-,其目的为______.
③步骤 II中,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是______.
④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,了解到如图3所示的装置:
( I)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______.
( II)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?______.
( III)C中溶液产生颜色为______,为除去该物质中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是______.
正确答案
解:(1)将生成的硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、氢氧化镁沉淀从溶液中除去用过滤的方法;氯化钠和盐酸的混合溶液得到氯化钠晶体,可以用蒸发结晶的方法,除去溶液中的氯化氢和水,
故答案为:过滤;蒸发结晶;
(2)溶液Ⅱ中为氯化钠和氨水的混合液,为了提高二氧化碳的溶解度,加入二氧化碳后,NaCl、NH3、CO2等发生反应生成NaHCO3和NH4Cl,
故答案为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl;
(3)Mg(OH)2 和Ca(OH)2 两种沉淀中氢氧化镁溶解度更小,可以加入 MgCl2 使Ca(OH)2 转化为 Mg(OH)2 沉淀,
故答案为:MgCl2;
(4)从题意看出,高温灼烧六水合氯化镁晶体(MgCl2•6H2O)所得固体只有氧化镁,氯元素、氢元素和氧元素要成为氯化氢和水蒸气释放出去,该反应的化学方程式:MgCl2•6H2OMgO+2HCl↑+5H2O↑,
故答案为:MgCl2•6H2OMgO+2HCl↑+5H2O↑;
(5)①氯气具有氧化性,其氧化性强于溴单质,氯气能氧化溴离子,反应实质为:Cl2+2Br-═Br2+2Cl-,
故答案为:Cl2+2Br-═Br2+2Cl-;
②步骤I中已获得Br2,步骤II中又将Br2还原为Br-,步骤I中获取的溴浓度较小,所以其目的是富集溴元素;
故答案为:富集溴元素;
③溴具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,二者能发生氧化还原生成硫酸和氢溴酸,离子反应方程式为:Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-;生成的两种酸都是强酸,对设备腐蚀较严重,所以要解决的主要问题是设备被腐蚀问题,
故答案为:强酸对设备的严重腐蚀;
④( I)控制温度59℃,使溴单质挥发,通过冷凝得到呈深红棕色的液态溴单质,同时避免污染环境,最后进行尾气吸收,由于溴单质是一种强氧化剂,易腐蚀橡胶制品,所以整套装置不能用橡胶塞和橡胶管,
故答案为:Br2腐蚀橡胶;
( II)为制取较纯净的溴单质,应该控制b的温度,以便使溴被蒸馏,再经过冷凝得到溴单质,
故答案为:控制温度计b的温度,并收集59℃时的馏分;
( III)溴的沸点是59℃,溴蒸气冷凝后得到溴单质,溴单质是深红棕色,溴和水的沸点不同、溴在水中的溶解度小于在有机溶剂中的溶解度,所以可以采用蒸馏或分液的方法分离,
故答案为:深红棕色;分液(或蒸馏 ).
解析
解:(1)将生成的硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、氢氧化镁沉淀从溶液中除去用过滤的方法;氯化钠和盐酸的混合溶液得到氯化钠晶体,可以用蒸发结晶的方法,除去溶液中的氯化氢和水,
故答案为:过滤;蒸发结晶;
(2)溶液Ⅱ中为氯化钠和氨水的混合液,为了提高二氧化碳的溶解度,加入二氧化碳后,NaCl、NH3、CO2等发生反应生成NaHCO3和NH4Cl,
故答案为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl;
(3)Mg(OH)2 和Ca(OH)2 两种沉淀中氢氧化镁溶解度更小,可以加入 MgCl2 使Ca(OH)2 转化为 Mg(OH)2 沉淀,
故答案为:MgCl2;
(4)从题意看出,高温灼烧六水合氯化镁晶体(MgCl2•6H2O)所得固体只有氧化镁,氯元素、氢元素和氧元素要成为氯化氢和水蒸气释放出去,该反应的化学方程式:MgCl2•6H2OMgO+2HCl↑+5H2O↑,
故答案为:MgCl2•6H2OMgO+2HCl↑+5H2O↑;
(5)①氯气具有氧化性,其氧化性强于溴单质,氯气能氧化溴离子,反应实质为:Cl2+2Br-═Br2+2Cl-,
故答案为:Cl2+2Br-═Br2+2Cl-;
②步骤I中已获得Br2,步骤II中又将Br2还原为Br-,步骤I中获取的溴浓度较小,所以其目的是富集溴元素;
故答案为:富集溴元素;
③溴具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,二者能发生氧化还原生成硫酸和氢溴酸,离子反应方程式为:Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-;生成的两种酸都是强酸,对设备腐蚀较严重,所以要解决的主要问题是设备被腐蚀问题,
故答案为:强酸对设备的严重腐蚀;
④( I)控制温度59℃,使溴单质挥发,通过冷凝得到呈深红棕色的液态溴单质,同时避免污染环境,最后进行尾气吸收,由于溴单质是一种强氧化剂,易腐蚀橡胶制品,所以整套装置不能用橡胶塞和橡胶管,
故答案为:Br2腐蚀橡胶;
( II)为制取较纯净的溴单质,应该控制b的温度,以便使溴被蒸馏,再经过冷凝得到溴单质,
故答案为:控制温度计b的温度,并收集59℃时的馏分;
( III)溴的沸点是59℃,溴蒸气冷凝后得到溴单质,溴单质是深红棕色,溴和水的沸点不同、溴在水中的溶解度小于在有机溶剂中的溶解度,所以可以采用蒸馏或分液的方法分离,
故答案为:深红棕色;分液(或蒸馏 ).
海水是巨大的资源宝库,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.地球上99%的溴元素存在于海水中,所以溴元素有“海洋元素”之称,故A错误;
B.海水中含量最多的物质是氯化钠,最多的金属元素是钠元素,故B错误;
C.海水蒸发制食盐的过程是物理变化过程,利用了水易挥发的性质进行分离,没有发生化学变化,海水提取碘单质,I元素化合价发生变化,由化合态生成游离态,一定发生氧化还原反应,故C错误;
D.“氯碱工业”,是指饱和食盐水在直流电的条件下生成氢氧化钠、氯气和氢气:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,工业上采用氨碱法生产纯碱,其反应的化学反应原理为NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3+NH4Cl、2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O,两工艺原料都有食盐,故D正确;
故选D.
下列从海水中提取镁的工艺流程中,你认为最合理的( )
正确答案
解析
解:海水中含有镁离子,要想从海水中提取镁,首先要将镁离子转化为难溶性的氢氧化镁,所以向海水中加入碱,且加入的碱要廉价,所以可以选取熟石灰制取氢氧化镁;
镁是活泼金属,所以工业上用电解熔融氯化镁或氧化镁的方法冶炼,但氧化镁熔点较高,电解时浪费热能,所以一般采用电解熔融氯化镁的方法冶炼,氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁,氯化镁溶液在氯化氢氛围中制取无水氯化镁,然后采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁,故选B.
某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br-、SO42-QUOTE、Cl-等)来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),他们设计了如图1流程:
请根据以上流程,回答相关问题:
(1)操作①是______;操作③是______;操作④是______.(填操作名称)
(2)操作②需要的主要玻璃仪器除烧杯外,还需要______.
(3)加入足量的X、Y、Z是为了除去溶液中的杂质,它们依次是BaCl2溶液、KOH溶液和______溶液.(填化学式)
(4)检验无色溶液B中是否含有SO42-的方法是______.
(5)写出操作⑤的具体操作步骤______;
(6)某同学用如图2所示的实验装置制取氧化剂并将其通入盐湖苦卤中,装置b的作用是______;若把上述装置中的a、b作为气体的发生、收集装置,装置c可任意改进,则根据下列提供的药品,用这套装置还可以制取的气体是______;
①制NH3:浓氨水和碱石灰
②制SO2:Cu片和浓硫酸
③制NO:Cu片和稀硝酸
④制O2:MnO2和双氧水.
正确答案
解:(1)由流程可知,最开始加的氧化剂将Br-氧化生成Br2,由加入CCl4可知,是用萃取剂萃取Br2,所以操作①是萃取;利用蒸馏(操作③)从溴的CCl4溶液中分离得到CCl4和液溴;操作④分离出固体和溶液,该操作方法为过滤,
故答案为:萃取;蒸馏;过滤;
(2)操作②为分液,需要用到分液漏斗;
故答案为:分液漏斗;
(3)BaCl2溶液除去SO42-;KOH溶液除去Mg2+;再加入K2CO3溶液,除去过量的BaCl2,
故答案为:K2CO3;
(4)检验无色溶液B中是否含有SO42-方法是:取少量溶液B于试管中,向试管内滴加BaCl2溶液和稀盐酸,若无白色沉淀产生则无SO42-;若有白色沉淀产生则含有SO42-;
故答案为:取少量溶液B于试管中,向试管内滴加BaCl2溶液和稀盐酸,若无白色沉淀产生则无SO42-;若有白色沉淀产生则含有SO42-;
(5)操作⑤将得到的无色溶液C进行蒸发结晶得到KCl晶体,操作方法为:将溶液倒入蒸发皿中并置于三脚架上,加热并用玻璃棒不断搅拌蒸发皿中的液体,直到溶液表面出现晶膜时,停止加热,
故答案为:将溶液倒入蒸发皿中并置于三脚架上,加热并用玻璃棒不断搅拌蒸发皿中的液体,直到溶液表面出现晶膜时,停止加热;
(6)制备气体时要防止液体倒吸,b的作用为安全瓶,起到防止倒吸作用;
由装置图可知,制备气体时不需要加热,并且生成的气体用向下排空气法收集,气体的密度比空气的小,只有氨气符合,
故答案为:安全瓶(或防止倒吸); ①.
解析
解:(1)由流程可知,最开始加的氧化剂将Br-氧化生成Br2,由加入CCl4可知,是用萃取剂萃取Br2,所以操作①是萃取;利用蒸馏(操作③)从溴的CCl4溶液中分离得到CCl4和液溴;操作④分离出固体和溶液,该操作方法为过滤,
故答案为:萃取;蒸馏;过滤;
(2)操作②为分液,需要用到分液漏斗;
故答案为:分液漏斗;
(3)BaCl2溶液除去SO42-;KOH溶液除去Mg2+;再加入K2CO3溶液,除去过量的BaCl2,
故答案为:K2CO3;
(4)检验无色溶液B中是否含有SO42-方法是:取少量溶液B于试管中,向试管内滴加BaCl2溶液和稀盐酸,若无白色沉淀产生则无SO42-;若有白色沉淀产生则含有SO42-;
故答案为:取少量溶液B于试管中,向试管内滴加BaCl2溶液和稀盐酸,若无白色沉淀产生则无SO42-;若有白色沉淀产生则含有SO42-;
(5)操作⑤将得到的无色溶液C进行蒸发结晶得到KCl晶体,操作方法为:将溶液倒入蒸发皿中并置于三脚架上,加热并用玻璃棒不断搅拌蒸发皿中的液体,直到溶液表面出现晶膜时,停止加热,
故答案为:将溶液倒入蒸发皿中并置于三脚架上,加热并用玻璃棒不断搅拌蒸发皿中的液体,直到溶液表面出现晶膜时,停止加热;
(6)制备气体时要防止液体倒吸,b的作用为安全瓶,起到防止倒吸作用;
由装置图可知,制备气体时不需要加热,并且生成的气体用向下排空气法收集,气体的密度比空气的小,只有氨气符合,
故答案为:安全瓶(或防止倒吸); ①.
金属冶炼、硫酸工业、纯碱工业、石油化学工业、海水的综合利用等在国民经济中占有重要地位.请回答下列问题:
(1)下面说法不正确的是______
A、海水综合利用,可将海水淡化与制食盐及氯碱工业、镁工业、钾工业、溴工业等形成联合工业体系
B、电解氧化铝时,加入冰晶石的主要目的是获得更为纯净的铝
C、联合制碱法将纯碱生产与合成氨生产联合起来,使各种原料得到了充分的利用
D、煤的气化和液化是使煤变成清洁能源的有效途径
(2)海南省石碌铁矿盛产赤铁矿(主要成分为三氧化二铁),写出以赤铁矿石为原料炼铁的主要化学反应的方程式______.从炼铁高炉中出来的生铁经过一系列的加工成为铁制品,现要在铁制品上镀一层锌,选用的阳极材料为______,电镀液为______.
(3)某地硫铁矿资源丰富,水源充足,交通便利,风景秀丽,文物古迹较多,人口密集.如果在此地建造硫酸厂,有何利弊?______.
正确答案
解:(1)A、海水综合利用,包括海水淡化、制食盐及生产烧碱、冶炼金属镁、海水提溴等方面,故A正确;
B、电解氧化铝时,加入冰晶石的主要目的是为了降低氧化铝的熔点,故B错误;
C、联合制碱法将纯碱生产与合成氨生产联合起来,这样使各种原料得到了充分的利用,故C正确;
D、煤的气化和液化可以使煤的燃烧减少污染物的排放,是使煤变成清洁能源的有效途径,故D正确.
故选B.
(2)赤铁矿石为原料炼铁的化学反应的方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,现要在铁制品上镀一层锌,选用的阳极材料为锌,阴极是金属铁,电镀液是含有锌离子的盐溶液,硫酸锌(或ZnSO4)(氯化锌、硝酸锌均可),
故答案为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;锌(或Zn);硫酸锌(或ZnSO4)(氯化锌、硝酸锌均可);
(3)根据题干:某地硫铁矿资源丰富,水源充足,交通便利,这些条件为硫酸的生产提供了有利条件,但是,硫酸生产过程中,难免会产生污染性的气体二氧化硫,会对人以及环境造成污染,
故答案为:利:原料丰富、水源充足、交通便利;弊:人口密集、文物古迹较多(危害人的健康、破坏文物).
解析
解:(1)A、海水综合利用,包括海水淡化、制食盐及生产烧碱、冶炼金属镁、海水提溴等方面,故A正确;
B、电解氧化铝时,加入冰晶石的主要目的是为了降低氧化铝的熔点,故B错误;
C、联合制碱法将纯碱生产与合成氨生产联合起来,这样使各种原料得到了充分的利用,故C正确;
D、煤的气化和液化可以使煤的燃烧减少污染物的排放,是使煤变成清洁能源的有效途径,故D正确.
故选B.
(2)赤铁矿石为原料炼铁的化学反应的方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,现要在铁制品上镀一层锌,选用的阳极材料为锌,阴极是金属铁,电镀液是含有锌离子的盐溶液,硫酸锌(或ZnSO4)(氯化锌、硝酸锌均可),
故答案为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;锌(或Zn);硫酸锌(或ZnSO4)(氯化锌、硝酸锌均可);
(3)根据题干:某地硫铁矿资源丰富,水源充足,交通便利,这些条件为硫酸的生产提供了有利条件,但是,硫酸生产过程中,难免会产生污染性的气体二氧化硫,会对人以及环境造成污染,
故答案为:利:原料丰富、水源充足、交通便利;弊:人口密集、文物古迹较多(危害人的健康、破坏文物).
海水是宝贵的自然资源.利用海水可以得到一系列产品.也可以进行废气处理.
(1)利用氯碱工业产品处理含SO2的烟气的流程如下:
①“吸收装置”中发生反应的离子方程式是______.
②上述流程中循环利用的物质是______
(2)利用海水脱硫可以有效地解决煤燃烧排放的SO2造成的一系列环境问题.其工艺流程如图所示.
天然海水吸收含硫的烟气后,佑要用氧气进行载化处理.其反应原理的化学方程式是______;氧化后的海水需要加入氫氧化钠,与之混合后才能排放,该操作的主要目的是______.
(3)从海水中提纯粗盐后的母液中含有K+,Na+,Mg2+系列的加工可制得金属镁.
①从离子反应的角度思考,在母液中加入石灰乳所起的作用是______.
②要利用Mgcl,.6H20制得无水氯化镁.应采取的措施是______.
③电解熔融的无水氯化铁所得的镁蒸气在特定的环境中冷却后即为同体镁.下列物质中可以用作镁蒸气的冷却剂的是______(填字母).
A.Ar B.CO2 C水蒸气 D.02.
正确答案
解:(1)①氯碱工业产品之一为NaOH,用NaOH吸收SO2,其离子方程式为SO2+OH-=HSO3-,
故答案为:SO2+OH-=HSO3-;
②回收装置中NaHSO3溶液与HCl反应生成NaCl溶液,NaCl溶液又是氯碱工业的原料,故循环利用的物质是NaCl溶液,故答案为:NaCl;
(2)氧气将H2SO3氧化为硫酸,该反应为2H2SO3+O2=2H2SO4,氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放,是因中和稀释经氧气氧化后海水中生成的酸(H+),即NaOH与硫酸发生中和反应,
故答案为:2H2SO3+O2═2H2SO4;NaOH与硫酸发生中和反应;
(3))①石灰乳能将镁离子转化为沉淀,则在母液中加入石灰乳所起的作用是沉淀Mg2+,
故答案为:沉淀Mg2+[或制取Mg(OH)2];
②镁离子水解,应抑制其水解得到无水盐,所以利用MgCl2•6H2O制得无水氯化镁,应采取的措施是在HCl气流中脱水,抑制氯化镁水解,
故答案为:在HCl气流中脱水,抑制氯化镁水解;
③用作镁蒸气的冷却剂,应不与Mg反应,只有A符合,而Mg与二氧化碳、氧气、水蒸气等均可反应,故答案为:A.
解析
解:(1)①氯碱工业产品之一为NaOH,用NaOH吸收SO2,其离子方程式为SO2+OH-=HSO3-,
故答案为:SO2+OH-=HSO3-;
②回收装置中NaHSO3溶液与HCl反应生成NaCl溶液,NaCl溶液又是氯碱工业的原料,故循环利用的物质是NaCl溶液,故答案为:NaCl;
(2)氧气将H2SO3氧化为硫酸,该反应为2H2SO3+O2=2H2SO4,氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放,是因中和稀释经氧气氧化后海水中生成的酸(H+),即NaOH与硫酸发生中和反应,
故答案为:2H2SO3+O2═2H2SO4;NaOH与硫酸发生中和反应;
(3))①石灰乳能将镁离子转化为沉淀,则在母液中加入石灰乳所起的作用是沉淀Mg2+,
故答案为:沉淀Mg2+[或制取Mg(OH)2];
②镁离子水解,应抑制其水解得到无水盐,所以利用MgCl2•6H2O制得无水氯化镁,应采取的措施是在HCl气流中脱水,抑制氯化镁水解,
故答案为:在HCl气流中脱水,抑制氯化镁水解;
③用作镁蒸气的冷却剂,应不与Mg反应,只有A符合,而Mg与二氧化碳、氧气、水蒸气等均可反应,故答案为:A.
海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的一种方法:______.
(2)将NaCl溶液电解,在电解槽中可直接得到的产品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,了解到如下装置:
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:______.
④C中液体产生颜色为______.为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是______.
正确答案
解:(1)从海水中取淡水,有蒸留法、反渗透法、水合物法、溶剂萃取法和冰冻法,除去海水中的盐分,有电渗拆法、离子交换法和压渗法,
故答案为:蒸馏法、电渗析法、离子交换法等中的一种;
(2)电解NaCl溶液:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,若产生的Cl2直接与溶液中NaOH反应,可以生产消毒液NaClO,
故答案为:Cl2;NaOH;NaClO;
(3)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,
故答案为:富集溴元素;
(4)二氧化硫吸收溴单质发生反应,SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,离子方程式为SO2+Br2+2H2O═4H++2Br-+SO42-,环境保护主要是减少SO2气体的损耗和排放,工业生产中应解决的主要问题是反应生成了两种强酸,易腐蚀设备,
故答案为:SO2+Br2+2H2O═4H++2Br-+SO42-;强酸对设备的严重腐蚀;
(5)①由装置图可知,提纯溴利用的原理是蒸馏,仪器B为冷凝管,故答案为:冷凝管;
②控制温度59℃,使溴单质挥发,通过冷凝得到呈深红棕色的液态溴单质,同时避免污染环境,最后进行尾气吸收,由于溴单质是一种强氧化剂,易腐蚀橡胶制品,所以整套装置不能用橡胶塞和橡胶管,故答案为:Br2腐蚀橡胶;
③达到提纯溴的目的,操作中应控制的关键条件是把温度控制在溴的沸点59°C,并收集该温度下的馏分,故答案为:控制温度计b的温度,并收集59℃时的馏分;
④该产物中仍残留的少量Cl2,加入NaBr溶液发生反应:2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2,可以除去氯气,生成的溴单质可以用蒸馏的方法得到,故答案为:深红棕色;蒸馏.
解析
解:(1)从海水中取淡水,有蒸留法、反渗透法、水合物法、溶剂萃取法和冰冻法,除去海水中的盐分,有电渗拆法、离子交换法和压渗法,
故答案为:蒸馏法、电渗析法、离子交换法等中的一种;
(2)电解NaCl溶液:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,若产生的Cl2直接与溶液中NaOH反应,可以生产消毒液NaClO,
故答案为:Cl2;NaOH;NaClO;
(3)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,
故答案为:富集溴元素;
(4)二氧化硫吸收溴单质发生反应,SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,离子方程式为SO2+Br2+2H2O═4H++2Br-+SO42-,环境保护主要是减少SO2气体的损耗和排放,工业生产中应解决的主要问题是反应生成了两种强酸,易腐蚀设备,
故答案为:SO2+Br2+2H2O═4H++2Br-+SO42-;强酸对设备的严重腐蚀;
(5)①由装置图可知,提纯溴利用的原理是蒸馏,仪器B为冷凝管,故答案为:冷凝管;
②控制温度59℃,使溴单质挥发,通过冷凝得到呈深红棕色的液态溴单质,同时避免污染环境,最后进行尾气吸收,由于溴单质是一种强氧化剂,易腐蚀橡胶制品,所以整套装置不能用橡胶塞和橡胶管,故答案为:Br2腐蚀橡胶;
③达到提纯溴的目的,操作中应控制的关键条件是把温度控制在溴的沸点59°C,并收集该温度下的馏分,故答案为:控制温度计b的温度,并收集59℃时的馏分;
④该产物中仍残留的少量Cl2,加入NaBr溶液发生反应:2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2,可以除去氯气,生成的溴单质可以用蒸馏的方法得到,故答案为:深红棕色;蒸馏.
海洋资源的开发前景十分广泛如图是我们从海水中提取镁的流程图.
上述一系列转化过程中,未涉及的基本反应类型是______;其中电解氯化镁制备金属镁的化学方程式为______.
正确答案
置换反应
MgCl2 Mg+Cl2↑
解析
解:四种反应类型特点:化合反应多变一,分解反应一变多,置换反应单换单,复分解反应:化合价不变,成分两交换;
生石灰与水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为:CaO+H2O═Ca(OH)2,为化合反应;
氢氧化镁与盐酸反应Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O为复分解反应;
氯化镁通电分解MgCl2 Mg+Cl2↑;生成镁和氯气是分解反应;
上述一系列转化过程中,未涉及的基本反应类型是置换反应,
故答案为:置换反应;MgCl2 Mg+Cl2↑;
从海水中提取镁,可按如下步骤进行:①把贝壳制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳,沉降、过滤、洗涤沉淀物;③将沉淀物与盐酸反应,结晶,过滤、得到含结晶水的晶体;④将得到晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁;⑤电解无水氯化镁,得到金属镁.下列说法中错误的是( )
正确答案
解析
解:A.海水中富含镁,目前世界上60%的镁是从海水中提取的,所以此法的优点之一是原料来源丰富,故A正确;
B.①②可得到氢氧化镁沉淀,③加入盐酸,可得到氯化镁,故B正确;
C.⑤为氯化镁的电解,生成氯气和镁,为氧化还原反应,故C错误;
D.反应①涉及分解、化合反应反应,反应②③涉及复分解反应,故D正确;
故选C.
海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机物,具有巨大的开发潜力,人类除了从海水中获得食盐和水外,还获得大量的钾、镁、溴、碘等,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.海水中的溴、碘都是以离子形式存在,要获取溴或碘单质,先要富集溴、碘,然后再将二者氧化为单质,最后再用萃取方法获取溴、碘,故A错误;
B.海水中碘以碘离子存在,要获取碘需要先将碘离子氧化为碘单质,故B错误;
C.海水中富含大量的氯化钠,氯化钠是氯碱工业的主要原料,用氯化钠溶液可以制取氯化铵,故C正确;
D.活泼金属电解其熔融盐或氧化物的方法冶炼,钠和镁属于活泼金属,工业上采用电解熔融氯化钠或氯化镁的方法冶炼,故D错误;
故选C.
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