- 化学与资源开发利用
- 共19748题
(15分)工业上以粗铜为原料采取如图所示流程制备硝酸铜晶体:
(1)在步骤a中,还需要通入氧气和水,发生反应的化学方程式是
。
(2)在保温去铁的过程中,为使Fe3+沉淀完全,可以向溶液中加入CuO,调节溶液的pH,根据下表数据,溶液的pH应保持在 范围。若调节溶液的pH=4,此时,溶液中c (Fe3+) = 。[已知该条件下,Fe(OH)3的KSP= 4.0×10-36 ]
(3)不用加水的方法调节溶液pH的原因是 。
(4)进行蒸发浓缩时,要加适量的硝酸以保持溶液一定的c(H+),其目的是(结合离子方程式简要说明) 。
(5)工业上常利用硝酸铜溶液电镀铜,电镀时阴极的电极反应式是 。
正确答案
(1) 4NO+3O2+2H2O =4HNO3(分两步写也给分) (3分)
(2)3.2 ~ 4.7 4.0×10-6 mol· L-1 (各2分)
(3)加水会将溶液稀释,不利于将滤液蒸发浓缩 (2分)
(4)由于Cu2+发生水解:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,加入硝酸可以抑制硝酸铜的水解 (3分)
(5)Cu2++2e—=Cu (3分)
略
亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:
已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O。
②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。
③160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L。
(1)160 g/L NaOH溶液的物质的量浓度为 。若要计算该溶液的质量分数,
还需要的一个条件是 (用文字说明)。
(2)发生器中鼓入空气的作用可能是 (选填序号)。
a.将SO2氧化成SO3,增强酸性; b.稀释ClO2以防止爆炸;c.将NaClO3氧化成ClO2
(3)吸收塔内的反应的化学方程式为 。
吸收塔的温度不能超过20℃,其目的是 。
(4)在碱性溶液中NaClO2比较稳定,所以吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是
否过量的简单实验方法是 。
(5)吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外,还可以选择的还原剂是 (选填序号)。
a.Na2O2 b.Na2S c.FeCl2
(6)从滤液中得到NaClO2•3H2O粗晶体的实验操作依次是 (选填序号)。
a.蒸馏 b.蒸发 c.灼烧 d.过滤 e.冷却结晶
要得到更纯的NaClO2•3H2O晶体必须进行的操作是 (填操作名称)。
正确答案
(1)①4mol/L(1分,未写单位不给分),该溶液的密度(1分);
(2)b(2分);
(3)2NaOH+2ClO2+H2O2→2NaClO2+2H2O2+O2(2分);防止H2O2分解(1分);
(4)连续测定吸收塔内溶液的pH值(2分);(5)a (1分);
(6)b、e、d(2分);重结晶(1分)
略
(8分)【化学-化学与技术】
海洋是化学资源宝库,海洋资源的综合利用具有广阔的前景。回答下列问题:
(1)蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法,技术和工艺比较完备,但常规蒸馏法法也存在较大缺陷,请说明常规蒸馏法淡化海水的最大缺陷。
__________________________________________________________
(2)离子交换法也是常用的水处理技术。聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂,写出聚丙烯酸钠单体的结构简式 。
(3)目前从海水中提取溴的常用流程如下(苦卤,海水蒸发结晶分离出食盐的母液):
从反应③后的溶液中分离出单质溴的方法是 。
(4)海水提镁过程中,与石灰窑和盐酸厂有着紧密的联系,试说明海水提镁与盐酸厂之间的必然联系。__________________________________________________________
正确答案
小题1:需要使用大量燃煤,因此能耗多、排污量大
小题2:CH2=CHCOONa
小题3:蒸馏
小题4:盐酸厂为溶解氢氧化镁提供盐酸,电解氯化镁制镁的过程中,为盐酸厂提供氯气作原料
略
(12分)白炭黑(SiO2·H2O)广泛用于橡胶、涂料、印刷等行业,可用蛇纹石[主要成分为Mg(SiO10)(OH)3]来制取,其主要工艺流程如下:
(1)蛇纹石用氧化物形式可表示为 。
(2)碱浸时,为提高其中硅酸盐的浸取率,除采用合适的液固比和循环浸取外,还可采用的方法有① ;② (任举两种)。
(3)过滤1得到的滤液的主要成分是 。
(4)沉淀时加入氯化钠溶液的作用可能是 。
(5)洗涤时,如保证明产品已洗涤干净? 。
正确答案
略
工业上以黄铁矿为原料生产硫酸。
(1)写出燃烧黄铁矿的化学方程式 。
(2)接触室中发生反应的化学方程式是 。
(3)判断下列说法正确的是(选填序号字母) 。
a.为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎
b.过量空气能提高SO2的转化率
c.使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率
d.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
(4)吸收塔中用浓硫酸吸收三氧化硫而不用水的原因是是 。
(5)吸收塔排出的尾气可以用两种方法处理:
方法①:先用氨水吸收,再用浓硫酸处理。用浓硫酸处理的主要目的是 ;
方法②:先用含一定水的亚硫酸钠吸收后再加热处理,也可达到与方法①相同的目的。为了实现节能减排,其所需能量可以由 提供。与方法①相比,方法②的优点是 。
(6)SO2 既可作为生产硫酸的原料循环再利用,也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2 吸收Br2的离子方程式是 。
正确答案
(15分)(1)4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2(2分)
(2)2SO2+O22SO3(2分)(3)abd(2分)
(4)避免形成酸雾(1分)
(5)获得较高浓度的SO2 (2分) 亚硫酸钠可以循环利用(2分) 流程前几步的废热(2分)
(6)SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-(2分)
略
(12分)最近,我国利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸并联产水泥的技术研究获得成功。已知磷灰石的主要成分是Ca3(PO4)2,具体生产磷铵流程如下:
回答下列问题:
(1)操作a的名称是 ▲ ,实验室中进行此操作的非玻璃仪器或用品有 ▲ ;在实验室中操作b的名称是 ▲ 。
(2)装置a中生成两种酸式盐,它们的化学式分别是 ▲ 。
(3)依题意猜测固体A中一定含有的物质的化学式是 ▲ (结晶水部分不写)。
(4)热交换器是实现冷热交换的装置。化学实验中也经常利用热交换来实现某种实验目的,气、液热交换时通常使用的仪器是 ▲ 。
(5)制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外,还含有SO2、微量的SO3和酸雾。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是 ▲ 。(选填字母)
正确答案
(12分)(1)过滤(1分), 铁架台(含铁圈)、滤纸(2分),
蒸发浓缩、冷却结晶(2分);
(2)NH4H2PO4 (NH4)2HPO4(2分)
(3)CaSO4(2分) (4)冷凝管(1分) (5)BC(2分)
略
(16分)工业上常采用天然矿物法生产硝酸钾,工艺流程如下图所示,
回答下列问题:
(1)“滤渣2”的主要成分是 。
(2)“母液”多次循环使用会造成产品纯度降低,处理的方法是:在多次循环后的“母液”中加入NaOH溶液,其反应原理是
(用离子反应方程式表示)
(3)在滤液1蒸发浓缩过程中,可加入适量的KCl固体,提高产品的产量,原因是 ;
(4)若要进一步提高硝酸钾晶体的纯度,还必须进行的操作是:
。
正确答案
(1)NaCl和Na2SO4,
(2) Mg2++2OH-="==" Mg(OH)2↓
(3)增加溶液中K+的浓度,使溶液中NO3-更多地转化为KNO3析出。
(4)重结晶
略
(12分)硫酸在国民经济中占有极其重要的地位,下图是工业接触法制硫酸的简单流程图,试回答下列有关问题.
(1)在实际生产过程中,进入接触室的气体中O2的体积分数是SO2体积分数的1.5倍,其原因是
(2)在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室。按此密闭体系中气体的流向,则在B处流出的气体(除N2外)为 ;
(3)工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO2 7%,O2 11%,N2 82%):
①已知SO2的氧化是放热反应,如何利用表中数据推断此结论?
;
②在400-500℃时,SO2的催化氧化采用常压而不是高压,主要原因是: ;
(4)选择适应的催化剂,是否可以提高SO2的转化率? ;是否可以增大该反应所放出的热量? (填“是” 或“否”);
(5)若用浓硫酸吸收SO3可以得到H2SO4·SO3。用1000g 98 % 的H2SO4充分吸收SO3后,再进行稀释,可以得到98% 的硫酸的质量是 。
正确答案
(12分)
(1)提高SO2的转化率
(2)SO2,O2
(3)①压强一定时,温度升高时,SO2转化率下降,说明升温有利逆反应的进行,所以正反应为放热反应;
②增大压强对提高SO2转化率无显著影响,反而会增加成本;
(4)否 否 (5) 2.22kg
略
在给定温度下发生下述反应:4FeS2(s)+11O2(g)====2Fe2O3(s)+8SO2(g) ΔH="-3" 319 kJ/mol,又知反应后的固体残渣中含有4%的FeS2,试计算燃烧1kg这种硫铁矿时放出的热量。
正确答案
5674.8 kJ。
设参加反应的FeS2的质量为x,生成Fe2O3是2/3x。
(1-x)=4%(2/3x+1-x),
x="2.88/2.96" kg,
放出的热量=kJ="5674.8" kJ
综合利用海水可以制备食盐、纯碱、金属镁、溴等物质,其流程如图所示:
完成下列填空
(1)实验室提纯粗盐的实验操作依次为:取样、______、______;加热浓缩、______、______、烘干.
(2)气体X是______(填化学式),溶液II中发生反应的化学方程式是:______.
(3)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加______.
(4)若在母液中通入氯气可提取海水中的溴,反应的离子方程式为______.
(5)由MgCl2•6H2O制取无水MgCl2的部分装置(铁架台、酒精灯已略)如下:
①上图中,装置a由______、______、双孔塞和导管组成
②循环物质甲的名称是______,
③制取无水氯化镁必须在氯化氢存在的条件下进行,主要原因是______,
④装置b中填充的物质可能是______(填入编号)
e.硅胶 f.碱石灰 g. 无水氯化钙 h.浓硫酸
⑤方框中的d装置可选择______.
正确答案
(1)粗盐提纯的主要步骤:①先取样;②溶解,将粗盐逐渐加入盛有水的烧杯里,边加边用玻璃棒搅拌(玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解),直加到粗盐不再溶解时为止,观察所得食盐水是否浑浊;③过滤,过滤食盐水,仔细观察滤纸上剩余物及滤液颜色,如滤液浑浊,应再过滤一次;④蒸发结晶,把所得滤液倒入蒸发皿,用酒精灯加热,待蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热蒸干;⑤再过滤,看是否晶体上不再有杂质为止,故答案为:溶解;过滤;结晶;过滤(或过滤;洗涤);
(2)向饱和食盐水中通入氨气再通入二氧化碳即可生成碳酸氢钠固体,故答案为:NH3;NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;
(3)氯离子的检验方法:取少量试样溶于水后,再滴加硝酸酸化的硝酸银,看是否有白色沉淀生成,故答案为:HNO3、AgNO3;
(4)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-;
(5)①根据装置用到的仪器有:圆底烧瓶、分液漏斗、双孔塞和导管,故答案为:圆底烧瓶、分液漏斗;
②氯化镁易水解,应在氯化氢气流中获得其晶体,氯化氢可以循环使用,故答案为:盐酸;
③氯化镁易水解,应在氯化氢气流中获得其晶体,故答案为:抑止镁离子水解;
④酸性气体的干燥必须用酸性干燥剂或中性干燥剂,在选项中,硅胶是酸性干燥剂,碱石灰是碱性干燥剂,能和酸性物质反应,无水氯化钙是中性干燥剂,浓硫酸是酸性干燥剂,但是具有强氧化性,不能用;
⑤氯化氢极易溶于水或强碱,药要防止倒吸,故选AD.
海水资源丰富,海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO2-4、Br-、CO2-3、HCO-3等离子.合理利用海水资源和保护环境是我国可持续发展的重要保证.
Ⅰ.火力发电燃烧煤排放的SO2会造成一系列环境和生态问题.利用海水脱硫是一种有效的方法,其工艺流程如下图所示:
(1)天然海水的pH≈8,呈弱碱性.用离子方程式解释原因______.
(2)天然海水吸收了含硫烟气后,要用O2进行氧化处理,其反应的化学方程式是______;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,该操作的主要目的是______.
Ⅱ.重金属离子对河流及海洋造成严重污染.某化工厂废水(pH=2.0,ρ≈1g•mL-1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度各约为0.1mol•L-1.排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如下:
(3)你认为往废水中投入______(填字母序号),沉淀效果最好.
A.NaOH B.Na2S C.KID.Ca(OH)2
(4)如果用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8.0,处理后的废水中c(Pb2+)=______.
(5)如果用食盐处理其只含Ag+的废水,测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%.若环境要求排放标准为c(Ag+)低于1.0×10-8mol•L-1,问该工厂处理后的废水中c(Ag+)=______,是否符合排放标准______(填“是”或“否”).
已知KSP(AgCl)=1.8×1-10mol•L2.
正确答案
Ⅰ.(1)海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO-3等离子,在这些离子中能发生水解的是CO32-、HCO-3离子,CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-它们水解呈碱性,所以天然海水的pH≈8,呈弱碱性,
故答案为:CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-或HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;
(2)天然海水吸收了含硫烟气后,要用O2进行氧化处理,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+),
故答案为:2H2SO3+O2═2H2SO4;中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸;
Ⅱ.(3)由表格中的数据可知,溶度积越小的越易转化为沉淀,显然只有硫化物的溶度积小,则应选择硫化钠,
故答案为:B;
(4)由Pb(OH)2的溶度积为1.2×10-15,pH=8.0,c(OH-)=10-6mol•L-1,则c(Pb2+)==1.2×10-3mol•L-1,
故答案为:1.2×10-3mol•L-1;
(5)废水中NaCl的质量分数为0.117%(ρ≈1g•mL-1),c(Cl-)=c(NaCl)==0.02mol/L,
Ksp(AgCl)=c(Ag+)•c(Cl-)=1.8×10-10mol2•L-2,则c(Ag+)==9×10-9mol•L-1,环境要求排放标准为c(Ag+)低于1.0×10-8mol•L-1,显然9×10-9mol•L-1<1.0×l0-8mol•L-1,则符合排放标准,
故答案为:9×10-9mol•L-1;是;
.海水中含有丰富的化学元素,下面是某化工厂从海水中提取NaCl、Mg(以MgCl2形式存在)和Br2(以NaBr的形式存在)及综合利用的生产流程简图:
请回答:
(1)在粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,精制时所用的试剂为:
A.盐酸 B.氯化钡溶液 C.氢氧化钠溶液 D.碳酸钠溶液.
则加入试剂的顺序是(填编号)______.
(2)Mg(OH)2中加入盐酸后,要获得MgCl2•6H2O晶体,需要进行的实验操作依次______.
A.蒸馏 B.灼烧 C.过滤 D.蒸发 E.冷却结晶
(3)目前工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水,下列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是______.
A.精制饱和食盐水进入阳极室 B.纯水(加少量NaOH)进入阴极室
C.阴极产物为氢氧化钠和氢气 D.电解槽的阳极用金属铁网制成
(4)写出电解饱和NaCl溶液的电极反应方程式:______.
(5)此工业煅烧贝壳得到氧化钙.石灰石和贝壳的主要成份相同,事实上,石灰石在许多化学工业生产都发挥了极大的作用,请写出一条化工生产中碳酸钙参与的化学反应方程式(此工业涉及的方程式除外)______.
(6)利用MgCl2•6H2O可制得无水氯化镁,应采取的措施是______.
(7)用热空气吹出的溴蒸气可以用亚硫酸钠溶液吸收,写出反应的化学方程式:______.
正确答案
(1)镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的石灰乳可以将镁离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀,至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都行,钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,离子都沉淀了,在进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,所以添加试剂的顺序为:CBDA;或BCDA;
(2)Mg(OH)2中加入盐酸后,要获得MgCl2•6H2O晶体,需要进行的实验操作为:蒸发浓缩,冷却结晶.如果要使该晶体变为无水氯化镁,一定要在HCl气氛中脱水,否则会水解;
故答案为:DEC;
(3)目前工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水,电解饱和食盐时阳极阴离子Cl-、OH-放电,Cl-的放电能力强于OH-,
阳极:2Cl--2e-═Cl2↑,
阴极:2H++2e-═H2↑;
总反应为:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,
阴极:氢离子放电,产生氢气.致使氢氧根离子浓度增大,钠离子和氢氧根离子的增大都发生在阴极室,所以阴极出口导出的液体是氢氧化钠溶液;
阳极:氯离子放电,产生氯气,致使钠离子浓度升高,通过阳离子交换膜到达阴极室.所以阳极入口应加入精制饱和食盐水;
故答案为:D;
(4)电解饱和食盐时阳极阴离子Cl-、OH-放电,Cl-的放电能力强于OH-,阳极:2Cl--2e-═Cl2↑,阴极:2H++2e-═H2↑;
故答案为:2Cl--2e-═Cl2↑:2H++2e-═H2↑;
(5)工业炼铁除硫磷:CaCO3+SO2═CaSO3+CO2;工业制玻璃反应原理;CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2
故答案为:CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2
(6)利用MgCl2•6H2O可制得无水氯化镁,应采取的措施是,在HCl气流中加热脱水,故答案为:在HCl气流中加热脱水;
(7)用热空气吹出的溴蒸气可以用亚硫酸钠溶液吸收,发生的反应是亚硫酸钠被溴单质氧化为硫酸钠;反应的化学方程式为:2Na2SO3+Br2+H2O=2Na2SO4+2HBr;
故答案为:2Na2SO3+Br2+H2O=2Na2SO4+2HBr;
(一)括号中的物质是杂质,写出除去这些杂质的试剂:
(1)MgO (Al2O3)______(2)Cl2(HCl)______
(3)FeCl3(FeCl2)______(4)NaHCO3溶液(Na2CO3)______
(二)海水中含有大量的氯化镁,从海水中提取镁的生产流程如图1所示:
回答下列问题:
写出在海水中加入氧化钙生成氢氧化镁的化学方程式______;
操作①主要是指______;试剂①可选用______;操作②是指______;经操作③最终可得金属镁.
(三)实验室配制480ml 0.1mol•L-1的Na2CO3溶液,回答下列问题:
(1)应用托盘天平称取十水碳酸钠晶体______g.
(2)如图2所示的仪器配制溶液肯定不需要的是______(填序号),本实验所需玻璃仪器E规格为______mL.
(3)容量瓶上标有:①温度、②浓度、③容量、④压强、⑤刻度线、⑥酸式或碱式这六项中的______.(填数字符号)
(4)配制所需的主要仪器是:a容量瓶、b烧杯、c胶头滴管、d托盘天平,它们在操作过程中使用的前后顺序是______.(填写字母,每种仪器只能选择一次)
(5)玻璃棒是化学实验中常用的一种玻璃工具,则在配制溶液的过程中玻璃棒共起到了______种用途.(填写数字)
(6)若实验时遇到下列情况,将使溶液的浓度偏低的是______.
A.配制前设有将容量瓶中的水除尽; B.碳酸钠失去了部分结晶水;
C.碳酸钠晶体不纯,其中混有氯化钠; D.称量碳酸钠晶体时所用砝码生锈; E.定容时仰视刻度线.
正确答案
(一)(1)MgO (Al2O3)二者都难溶于水,根据分类和性质MgO是碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性,溶于酸而不溶于碱;Al2O3是两性氧化物,具有两性氧化物的通性,溶于强酸强碱.所以可把混合物加入强碱溶液中,Al2O3能和氢氧化钠溶液反应,Al2O3+2OH-=2AIO2-+H2O,然后过滤,可得较纯的MgO,故答案为:NaOH溶液;
(2)Cl2(HCl)氯化氢极易溶于水,氯气能溶于水,且与水反应,Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,食盐水溶液中的氯离子抑制氯气的溶解,降低氯气的溶解度,所以可用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢气体,故答案为:饱和NaCl溶液;
(3)FeCl3(FeCl2) 除去FeCl3溶液中的少量FeCl2,选择氯气或氯水等,发生的离子反应为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故答案为:氯气或氯水;
(4)NaHCO3溶液(Na2CO3) 除去NaHCO3溶液中含有的Na2CO3溶质可在溶液中通入过量二氧化碳气体,Na2CO3溶液可与二氧化碳反应生成NaHCO3,反应的离子方程式为CO32-+H2O+CO2=2HCO3-,故答案为:CO2;
(二)在海水中加入氧化钙,氧化钙和水反应会生成氢氧化钙,CaO+H2O=Ca(OH)2①,氢氧化钙和氯化镁反应会生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2②,总的方程式①+②得:CaO+MgCl2+H2O=Mg(OH)2+CaCl2,氧化钙和水会生成氢氧化钙,氢氧化钙和氯化镁会生成氢氧化镁沉淀,所以操作1的名称是过滤,氢氧化镁沉淀和盐酸反应生成氯化镁和水,Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,所以试剂①可选用盐酸,由氯化镁溶解度受温度的影响决定通过什么方法使溶质从它的饱和溶液中结晶析出,氯化镁溶解度受温度的影响变化不大,所以操作②的名称是蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,电解氯化镁生成金属镁和氯气,该反应的化学方程式:MgCl2Mg+Cl2↑,
故答案为:CaO+MgCl2+H2O=Mg(OH)2+CaCl2;过滤;HCl;蒸发浓缩,冷却结晶,过滤;
(三)(1)没有480mL的容量瓶,应选择大于480mL且规格相近的容量瓶,故选择500mL容量瓶;
配制500mL0.1mol•L-1的Na2CO3溶液需要碳酸钠的质量为:0.1mol•L-1×0.5L=0.05mol,Na2CO3•10H2O的物质的量等于Na2CO3的物质的量,所以Na2CO3•10H2O的质量0.05mol×286g/mol=14.3g;
故答案为:14.3;
(2)配制顺序是:计算→称量→溶解、冷却→移液→洗涤→定容→摇匀→装瓶贴签,一般用天平称量(用到药匙)称量,在烧杯中溶解,冷却后转移到500mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,转移完毕,用少量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒2~3次并将洗涤液全部转移到容量瓶中,再加适量蒸馏水,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,使溶液的凹液面的最低点与刻线相平,塞好瓶塞,反复上下颠倒摇匀.所以需要的仪器为:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管,不需要圆底烧瓶,分液漏斗,
故答案为:AC;500ml;
(3)根据容量瓶上标有温度、容量、刻度线,故选:①③⑤;
(4)操作步骤有计算、称量、溶解、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解(可用量筒量取水加入烧杯),并用玻璃棒搅拌,加速溶解,冷却后转移到500mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,洗涤烧杯、玻璃棒2-3次,并将洗涤液移入容量瓶中,加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,最后定容颠倒摇匀,故在操作过程中使用的前后顺序是:d b a c;
故答案为:d b a c;
(5)溶解是玻璃棒用于搅拌加速溶解,移液时引流作用,故答案为:2;
(6)A.溶液配制需加水定容,配制前没有将容量瓶中的水除尽,容量瓶未经干燥就使用不影响溶质的物质的量,也不影响溶液的体积,所以对配制的溶液浓度无影响,故A错误;
B.碳酸钠失去了部分结晶水,导致称量溶质的质量增大,所以溶质的物质的量偏大,配制溶液的浓度偏高,故B错误;
C.碳酸钠晶体不纯,其中混有氯化钠,导致碳酸钠的物质的量偏小,配制溶液的浓度偏低,故C正确;
D.称量碳酸钠晶体时所用砝码生锈,导致称量溶质的质量增大,所以溶质的物质的量偏大,配制溶液的浓度偏高,故D错误;
E.若定容时仰视刻度线,导致溶液的体积偏大,所以配制溶液的浓度偏低,故E正确;
故选CE.
南海某小岛上,解放军战士为了寻找合适的饮用水源,对岛上山泉水进行分析化验,结果显示水的硬度为28°(属于硬水),主要含钙离子、镁离子、氯离子和硫酸根离子。请思考下列问题:
⑴该泉水属于______硬水(填写“暂时”或“永久”)。
⑵若要除去Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和纯碱,试剂填加时先加___________后加____________,原因是___________________。
⑶目前常用阴、阳离子交换树脂来进行水的软化,如水中的Ca2+、Mg2+与交换树脂的________起离子交换作用。当阴离子交换树脂失效后可放入__________溶液中再生。
⑷岛上还可以用海水淡化来获得淡水。下面是海水利用电渗析法获得淡水的原理图,已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,电极为惰性电极。请分析下列问题:
①阳离子交换膜是指 (填A或B)。
②写出通电后阳极区的电极反应式: ;
阴极区的现象是: 。
正确答案
⑴永久
⑵纯碱;石灰;过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来
⑶H+ ;强碱
⑷ ① B
② Cl-+2e- = Cl2↑ 电极上产生无色气体,溶液中出现少量白色沉淀。
海水是宝贵的自然资源,从海水中可以提取多种化工原料,某工厂对海水综合利用的示意图如下所示:
(1)在粗盐中含有SO42-、Ca2+、Mg2+等杂质,电解精制时所用的试剂有①盐酸;②氯化钡溶液;③氢氧化钠溶液;④碳酸钠溶液,则加入试剂的先后顺序是______(填编号).
(2)工业上电解饱和食盐水的离子方程式为______.
(3)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%,写出有关反应的离子方程式:______.
(4)从步骤Ⅲ得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2,除去少量Ca(OH)2的方法是向沉淀中加入______溶液,充分搅拌后经______(填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2.
(5)在制取无水氯化镁时需要在干燥的HCl气流中加热MgCl2•6H20的原因:______.
(6)电解无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境里冷却后即为固体镁,下列物质中可以用作镁蒸气冷却剂的是______(填序号).
A.H2 B.CO2 C.空气 D.O E.水蒸气.
正确答案
(1)SO42-、Ca2+、Mg2+等分别与BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液反应生成沉淀,可再通过过滤除去,Na2CO3溶液能除去过量的BaCl2溶液,盐酸能除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液,所以应先加BaCl2溶液再加Na2CO3溶液,最后加入盐酸,所以正确顺序为②④③①或③②④①或②③④①;
故答案为:②④③①或③②④①或②③④①;
(2)电解过程中阳极上氯离子失电子发生氧化反应,2Cl--2e-=Cl2↑;阴极上是氢离子得到电子生成氢气,电极反应为:2H++2e-=H2↑;电解池中反应的离子方程式为:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-;
故答案为:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-;
(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;
用SO2水溶液吸收Br2的原理方程式为:Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-,
故答案为:富集溴元素;Br2+SO2+2H2O═4H++SO2-4+2Br-;
(4)Ca(OH)2能与氯化镁溶液反应生成Mg(OH)2沉淀和氯化钙,氯化钙溶于水,可用过滤的方法分离出Mg(OH)2沉淀;
故答案为:氯化镁;过滤;
(5)氯化镁中的镁离子易水解,在干燥的HCl气流中,抑制了MgCl2水解,且带走MgCl2•6H2O受热产生的水汽,故能得到无水MgCl2;
故答案为:在干燥的HCl气流中,抑制了MgCl2水解,且带走MgCl2•6H2O受热产生的水汽,故能得到无水MgCl2;
(6)能和金属镁发生反应的气体:氮气、氧气、二氧化碳、水,所以可以用氢气做镁蒸气的冷却剂;
故选:A;
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