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题型:简答题
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简答题

MgSO4•7H2O医药上用作泻剂.工业上用氯碱工业中的一次盐泥为原料生产.已知一次盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分.主要工艺如下:

(1)用硫酸调整溶液pH到1~2,硫酸的作用是______

(2)加次氯酸钠溶液至pH=5~6并加热煮沸约5~10分钟,滤渣中主要含MnO2和另两种沉淀,另两种沉淀是____________ (写化学式).其中次氯酸钠溶液将MnSO4在碱性条件下转化为MnO2的离子方程式为:______

(3)若除杂后过滤,发现滤液发黄,需采取的措施是______

(4)过滤后晶体常用丙酮或乙醇代替蒸馏水洗涤的目的是______

(5)晶体中结晶水含量的测定:准确称取0.20g MgSO4•7H2O样品,放入已干燥至恒重的瓷坩埚,置于马弗炉中,在200℃脱水1小时.为准确确定脱水后的质量,还需要经过的操作有:冷却(干燥器中)至室温→______

正确答案

解:(1)盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分,用H2SO4调节溶液PH至1~2,会把碳酸盐和硅酸盐转化为溶于水的硫酸盐,把钙离子形成硫酸钙沉淀,把硅酸根离子形成硅酸沉淀过滤除去,

故答案为:浸出Mg、Fe、Al、Mn离子,除去Si、Ca;

(2)Al3+、Fe3+水解生成Al(OH)3、Fe(OH)3,NaClO溶液在加热条件下将溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反应的离子方程式为Mn2++2OH-+C1O-=MnO2↓+Cl-+H2O,

故答案为:Al(OH)3、Fe(OH)3;Mn2++2OH-+C1O-=MnO2↓+Cl+H2O;

(3)滤液发黄可能含有三价铁离子,可添加适量的次氯酸钠溶液,Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,次氯酸钠显碱性,可促进三价铁离子的水解,再煮沸、过滤,

故答案为:添加适量的次氯酸钠溶液,再煮沸、过滤;

(4)丙酮为有机物易挥发,用丙酮代替蒸馏水洗涤可减小硫酸镁的溶解损耗,并快速干燥,

故答案为:减小硫酸镁的溶解损耗,并快速干燥;

(5)重复脱水后至恒重说明已经完全脱水,

故答案为:称量后重复脱水→冷却→称量至恒重.

解析

解:(1)盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分,用H2SO4调节溶液PH至1~2,会把碳酸盐和硅酸盐转化为溶于水的硫酸盐,把钙离子形成硫酸钙沉淀,把硅酸根离子形成硅酸沉淀过滤除去,

故答案为:浸出Mg、Fe、Al、Mn离子,除去Si、Ca;

(2)Al3+、Fe3+水解生成Al(OH)3、Fe(OH)3,NaClO溶液在加热条件下将溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反应的离子方程式为Mn2++2OH-+C1O-=MnO2↓+Cl-+H2O,

故答案为:Al(OH)3、Fe(OH)3;Mn2++2OH-+C1O-=MnO2↓+Cl+H2O;

(3)滤液发黄可能含有三价铁离子,可添加适量的次氯酸钠溶液,Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,次氯酸钠显碱性,可促进三价铁离子的水解,再煮沸、过滤,

故答案为:添加适量的次氯酸钠溶液,再煮沸、过滤;

(4)丙酮为有机物易挥发,用丙酮代替蒸馏水洗涤可减小硫酸镁的溶解损耗,并快速干燥,

故答案为:减小硫酸镁的溶解损耗,并快速干燥;

(5)重复脱水后至恒重说明已经完全脱水,

故答案为:称量后重复脱水→冷却→称量至恒重.

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题型:填空题
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填空题

铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,如是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图:

已知:①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑;

②Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑;

③Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+

根据题意回答下列问题:

(1)固体X中主要含有______(填写化学式);要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,应该使用______(填写仪器或试剂名称).

(2)酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5,其目的是______

(3)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩、______、过滤、______、干燥.

(4)下表是相关物质的溶解度数据,操作Ⅲ发生反应的化学方程式是:Na2Cr2O7+2KCl→K2Cr2O7↓+2NaCl.

该反应在溶液中能发生的理由是______

(5)副产品Y主要含氢氧化铝,还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质,精确分析Y中氢氧化铝含量的方法是称取n g样品,加入过量______(填写试剂)、溶解、过滤、再______(填写试剂)、…灼烧、冷却、称量,得干燥固体m g.计算样品中氢氧化铝的质量分数为______(用含m、n的代数式表示).

正确答案

Fe2O3、MgO

pH计或精密pH试纸

使CrO42-转化为Cr2O72-

冷却结晶

洗涤

K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小(或四种物质中K2Cr2O7的溶解度最小)

NaOH溶液

通入过量二氧化碳

解析

解:(1)铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,加入氧气和碳酸钠,发生反应为:

①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑;

②Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑;

③Cr2CO72-+H2O⇌2CrO42-+2H+

操作Ⅰ是过滤得到固体X为Fe2O3、MgO;要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,普通pH试纸只能测定溶液pH到整数,是近似测定,准确测定需要用pH计或精确pH试纸,

故答案为:Fe2O3、MgO;pH计或精密pH试纸;

(2)酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5,依据流程图中物质的转化和制备目的可知,结合反应平衡Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+,加入酸,氢离子浓度增大,平衡左移,作用是使CrO42-转化为Cr2O72-,故答案为:使CrO42-转化为Cr2O72-

(3)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体,

故答案为:冷却结晶;洗涤;

(4)依据图表物质的溶解度分析对比,操作Ⅲ发生反应的化学方程式是:Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl;说明K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小(或四种物质中K2Cr2O7的溶解度最小),

故答案为:K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小(或四种物质中K2Cr2O7的溶解度最小);

(5)副产品Y主要含氢氧化铝,还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质,精确分析Y中氢氧化铝含量的方法是先利用氢氧化铝的两性,用氢氧化钠溶液溶解氢氧化铝过滤得到滤液中通入二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,灼烧干燥得到氧化铝干燥固体m g,依据铝元素守恒计算,样品中氢氧化铝的质量分数==,故答案为:NaOH溶液;通入过量二氧化碳;

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题型:简答题
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简答题

镍(Ni)与铁性质相似,属于中等活泼的金属.与酸反应通常生成Ni2+,且Ni2+不宜被氧化,Ni(OH)2难溶于水.某硬化油厂含镍废催化剂主要含有Ni,还含有少量Al、Fe等元素的单质及氧化物、其他不溶性杂质.从其中回收镍的流程如图:

部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表:

回答下列问题:

(1)“碱浸”的目的是除去______,“酸浸”所加入的酸液是______

(2)加入H2O2的目的是______,检验该目的是否达到的实验操作及现象是:取少量保温氧化后的溶液于试管中,______

(3)“调pH为2~3”的目的是______

正确答案

解:从含镍废催化剂回收镍的流程为:废镍催化剂先用碱液洗涤,铝是两性元素和强碱反应,氧化铝是两性氧化物和强碱反应,镍单质和铁及其氧化物不和碱反应,可以达到除去铝元素的目的,同时除去表面的油污,过滤,滤液为AlO2-,滤渣为镍金属和铁单质及其氧化物,“酸浸”将滤渣溶解,制备目的是得到NiSO4•7H2O,加入的酸不能引入新的杂质,所以需要加入硫酸进行酸浸,过滤滤渣为其他不溶性杂质,滤液为Ni2+、SO42-、Fe2+,亚铁离子和双氧水反应生成铁离子,所以加入H2O2,硫酸亚铁被双氧水氧化生成Fe2(SO43,2Fe 2++H2O2+2H+=2Fe 3++2H2O,保温氧化0.5h,使其充分氧化,调节PH=5.5,形成氢氧化铁沉淀,过滤,调节PH=2~3,防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解,浓缩得到NiSO4•7H2O.

(1)“碱浸”过程中是为了除去铝及其氧化物及其油脂,铝是两性元素和强碱反应,氧化铝是两性氧化物和强碱反应,镍单质和铁及其氧化物不和碱反应达到除去铝元素的目的;反应的两种方程式为:2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑、Al2O3+2OH-═2AlO2-+3H2O,),油污在碱液中水解生成易溶的物质,所以可同时除去表面的油污;“酸浸”时主要是溶解镍金属和铁单质及其氧化物,依据制备目的是得到NiSO4•7H2O,加入的酸不能引入新的杂质,所以需要加入硫酸进行酸浸;

故答案为:Al、Al2O3、油脂;H2SO4

(2)加入硫酸进行酸浸,过滤滤渣为其它不溶性杂质,滤液为Ni2+、SO42-、Fe2+,亚铁离子和双氧水反应生成铁离子2Fe 2++H2O2+2H+=2Fe 3++2H2O,保温氧化0.5h,使其充分氧化,调节PH=5.5,形成氢氧化铁沉淀,除去杂质离子铁离子;检验铁离子中是否含有亚铁离子用铁氰化钾K3[Fe(CN)6],取少量保温氧化后的溶液于试管中,若有蓝色沉淀证明有亚铁离子,反之达到,

故答案为:加入铁氰化钾,若有蓝色沉淀证明有亚铁离子,将亚铁离子氧化为铁离子目的未达到,反之达到;

(3)硫酸镍溶液需要蒸发浓缩结晶析出,为防止镍离子水解生成氢氧化镍沉淀,需要控制溶液pH在酸性条件下,

故答案为:防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解.

解析

解:从含镍废催化剂回收镍的流程为:废镍催化剂先用碱液洗涤,铝是两性元素和强碱反应,氧化铝是两性氧化物和强碱反应,镍单质和铁及其氧化物不和碱反应,可以达到除去铝元素的目的,同时除去表面的油污,过滤,滤液为AlO2-,滤渣为镍金属和铁单质及其氧化物,“酸浸”将滤渣溶解,制备目的是得到NiSO4•7H2O,加入的酸不能引入新的杂质,所以需要加入硫酸进行酸浸,过滤滤渣为其他不溶性杂质,滤液为Ni2+、SO42-、Fe2+,亚铁离子和双氧水反应生成铁离子,所以加入H2O2,硫酸亚铁被双氧水氧化生成Fe2(SO43,2Fe 2++H2O2+2H+=2Fe 3++2H2O,保温氧化0.5h,使其充分氧化,调节PH=5.5,形成氢氧化铁沉淀,过滤,调节PH=2~3,防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解,浓缩得到NiSO4•7H2O.

(1)“碱浸”过程中是为了除去铝及其氧化物及其油脂,铝是两性元素和强碱反应,氧化铝是两性氧化物和强碱反应,镍单质和铁及其氧化物不和碱反应达到除去铝元素的目的;反应的两种方程式为:2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑、Al2O3+2OH-═2AlO2-+3H2O,),油污在碱液中水解生成易溶的物质,所以可同时除去表面的油污;“酸浸”时主要是溶解镍金属和铁单质及其氧化物,依据制备目的是得到NiSO4•7H2O,加入的酸不能引入新的杂质,所以需要加入硫酸进行酸浸;

故答案为:Al、Al2O3、油脂;H2SO4

(2)加入硫酸进行酸浸,过滤滤渣为其它不溶性杂质,滤液为Ni2+、SO42-、Fe2+,亚铁离子和双氧水反应生成铁离子2Fe 2++H2O2+2H+=2Fe 3++2H2O,保温氧化0.5h,使其充分氧化,调节PH=5.5,形成氢氧化铁沉淀,除去杂质离子铁离子;检验铁离子中是否含有亚铁离子用铁氰化钾K3[Fe(CN)6],取少量保温氧化后的溶液于试管中,若有蓝色沉淀证明有亚铁离子,反之达到,

故答案为:加入铁氰化钾,若有蓝色沉淀证明有亚铁离子,将亚铁离子氧化为铁离子目的未达到,反之达到;

(3)硫酸镍溶液需要蒸发浓缩结晶析出,为防止镍离子水解生成氢氧化镍沉淀,需要控制溶液pH在酸性条件下,

故答案为:防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解.

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题型:简答题
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简答题

工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质)制取金属锌的流程如图甲所示.

(1)提高酸浸效率的措施为______(任答一条即可);酸浸时H+与难溶固体ZnFe2O4反应的离子方程式为______

(2)净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为______;X可选择的试剂为______(写化学式);净化Ⅱ中Y为______(写化学式);

(3)电解法制备锌的装置如图乙所示:则电解槽中盛有的电解质溶液为______(填字母);

a.ZnCl2溶液   b.Zn(NO32溶液   c.ZnSO4溶液

根据图乙中的数据,可求得电解过程中电流的有效利用率为______

(4)使用含有[Zn(OH)4]2-的强碱性电镀液进行镀锌防腐蚀,可得到细致的光滑镀层,电镀时阴极电极反应式______;以锌为负极,采用牺牲阳极法防止铁闸的腐蚀,图丙中锌块的固定位置最好应在______处(填字母).

正确答案

解:将锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质)酸浸,发生反应ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O、ZnO+2H+=Zn2++H2O、FeO+2H+=Fe2++H2O、CuO+2H+=Cu2++H2O,向溶液中加入双氧水,发生反应 2Fe2++2H++H2O2=2 Fe3++2H2O,调节溶液的pH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,调节溶液pH时不能引进新的杂质,可以用ZnO,所以X为ZnO,然后向溶液中加入Zn,发生反应Cu2++Zn=Zn2++Cu,然后过滤,所以Y中含有Cu,最后电解得到Zn,

(1)增大反应物浓度、升高温度、增大反应物接触面积等都可以加快反应速率,所以可以采用增大硫酸的浓度(或升高温度或减小锌焙砂颗粒大小或空气搅拌等)加快反应速率;

通过以上分析知,该离子方程式为ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O,

故答案为:增大硫酸的浓度(或升高温度或减小锌焙砂颗粒大小或空气搅拌等);ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O;

(2)双氧水具有氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O,通过以上分析知,X为ZnO、Y为Cu,

故答案为:H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O;ZnO;Cu;

(3)a.电解ZnCl2溶液时,阳极上氯离子放电生成氯气而得不到氧气,故错误;   

b.电解Zn(NO32溶液时,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,所以阳极区得到的溶液相当于硝酸,硝酸具有挥发性,故错误;   

c.电解ZnSO4溶液时,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,阳极区域生成硫酸,硫酸没有挥发性,阴极上氢离子放电,当锌离子浓度足够大时,溶液中锌离子放电生成锌,故正确;

当有2mol氧气生成时,转移电子的物质的量=2mol×4=8mol,阴极上转移电子的物质的量是8mol,实际上析出1mol氢气,所以生成锌转移电子的物质的量是6mol,则电解过程中电流的有效利用率==75%,

故答案为:c;75%;

(4)电镀时阴极电极反应式为[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-,以锌为负极,采用牺牲阳极法防止铁闸的腐蚀,图丙中锌块的固定位置最好应在腐蚀最严重处C处,故答案为:[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-;C.

解析

解:将锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质)酸浸,发生反应ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O、ZnO+2H+=Zn2++H2O、FeO+2H+=Fe2++H2O、CuO+2H+=Cu2++H2O,向溶液中加入双氧水,发生反应 2Fe2++2H++H2O2=2 Fe3++2H2O,调节溶液的pH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,调节溶液pH时不能引进新的杂质,可以用ZnO,所以X为ZnO,然后向溶液中加入Zn,发生反应Cu2++Zn=Zn2++Cu,然后过滤,所以Y中含有Cu,最后电解得到Zn,

(1)增大反应物浓度、升高温度、增大反应物接触面积等都可以加快反应速率,所以可以采用增大硫酸的浓度(或升高温度或减小锌焙砂颗粒大小或空气搅拌等)加快反应速率;

通过以上分析知,该离子方程式为ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O,

故答案为:增大硫酸的浓度(或升高温度或减小锌焙砂颗粒大小或空气搅拌等);ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O;

(2)双氧水具有氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O,通过以上分析知,X为ZnO、Y为Cu,

故答案为:H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O;ZnO;Cu;

(3)a.电解ZnCl2溶液时,阳极上氯离子放电生成氯气而得不到氧气,故错误;   

b.电解Zn(NO32溶液时,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,所以阳极区得到的溶液相当于硝酸,硝酸具有挥发性,故错误;   

c.电解ZnSO4溶液时,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,阳极区域生成硫酸,硫酸没有挥发性,阴极上氢离子放电,当锌离子浓度足够大时,溶液中锌离子放电生成锌,故正确;

当有2mol氧气生成时,转移电子的物质的量=2mol×4=8mol,阴极上转移电子的物质的量是8mol,实际上析出1mol氢气,所以生成锌转移电子的物质的量是6mol,则电解过程中电流的有效利用率==75%,

故答案为:c;75%;

(4)电镀时阴极电极反应式为[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-,以锌为负极,采用牺牲阳极法防止铁闸的腐蚀,图丙中锌块的固定位置最好应在腐蚀最严重处C处,故答案为:[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-;C.

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题型:简答题
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简答题

锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题.某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4和碳粉涂覆在铝箔上)进行资源回收研究,设计实验流程如下:

(1)第①步反应可能产生气体的化学式是______;第②步反应得到的沉淀X的化学式为______;第④步反应的化学方程式是:______

(2)第③步反应有锂离子(Li+)生成,其反应的离子方程式是:______

(3)四步实验都包含过滤,实验室中过滤实验要使用的玻璃仪器包括:______

(4)若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18.1g,第③步反应中加入20.0mL 3.0mol•L-1的H2SO4溶液,假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为Li2CO3,则至少有______g Na2CO3参加了反应.

正确答案

解:第一步就是铝溶解在氢氧化钠溶液中(注意LiMn2O4不溶于水)生成四羟基合铝酸钠,即滤液的主要成分,第二步就是四羟基合铝酸钠与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠的过程,第三步是LiMn2O4在酸性环境下能被空气中的氧气氧化发生的氧化还原反应,得到的滤液中有生成的硫酸锂,可能有过量的硫酸,最后一步加入碳酸钠之后反应生成硫酸钠和碳酸锂沉淀,所得的滤液主要成分为硫酸钠;

(1)根据以上分析,第①步反应可能产生气体的化学式是铝与氢氧化钠反应生成的氢气,第②步反应得到的沉淀X的化学式为氢氧化铝,第④步反应的化学方程式是Na2CO3+MnSO4═Na2SO4+Li2CO3↓;

故答案为:H2、Al(OH)3、Na2CO3+MnSO4═Na2SO4+Li2CO3↓;

(2)在酸性环境下,LiMn2O4能被空气中的氧气氧化,离子方程式为:4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O;

故答案为:4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O;

(3)过滤实验要使用的玻璃仪器包括漏斗、烧杯、玻璃棒;故答案为:漏斗、烧杯、玻璃棒;

(4)根据LiMn2O4~0.5H2SO4~Li+得18.1gLiMn2O4即0.1molLiMn2O4消耗硫酸的量为0.05mol,故硫酸有剩余,剩余的0.01mol硫酸和生成的Li+共消耗碳酸钠0.06mol,即6.36g,故答案为:6.36.

解析

解:第一步就是铝溶解在氢氧化钠溶液中(注意LiMn2O4不溶于水)生成四羟基合铝酸钠,即滤液的主要成分,第二步就是四羟基合铝酸钠与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠的过程,第三步是LiMn2O4在酸性环境下能被空气中的氧气氧化发生的氧化还原反应,得到的滤液中有生成的硫酸锂,可能有过量的硫酸,最后一步加入碳酸钠之后反应生成硫酸钠和碳酸锂沉淀,所得的滤液主要成分为硫酸钠;

(1)根据以上分析,第①步反应可能产生气体的化学式是铝与氢氧化钠反应生成的氢气,第②步反应得到的沉淀X的化学式为氢氧化铝,第④步反应的化学方程式是Na2CO3+MnSO4═Na2SO4+Li2CO3↓;

故答案为:H2、Al(OH)3、Na2CO3+MnSO4═Na2SO4+Li2CO3↓;

(2)在酸性环境下,LiMn2O4能被空气中的氧气氧化,离子方程式为:4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O;

故答案为:4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O;

(3)过滤实验要使用的玻璃仪器包括漏斗、烧杯、玻璃棒;故答案为:漏斗、烧杯、玻璃棒;

(4)根据LiMn2O4~0.5H2SO4~Li+得18.1gLiMn2O4即0.1molLiMn2O4消耗硫酸的量为0.05mol,故硫酸有剩余,剩余的0.01mol硫酸和生成的Li+共消耗碳酸钠0.06mol,即6.36g,故答案为:6.36.

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题型:简答题
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简答题

现有乙酸乙酯、乙醇和乙酸的混合溶液,某课外活动小组的同学欲从乙酸乙酯中回收乙醇和乙酸,重新加以利用.请根据给出实验数据和用品,回答下列问题:参考数据:

实验仪器:250mL蒸馏烧瓶、400mL烧杯、250mL烧杯、冷凝管、接液管、锥形瓶、温度计、玻璃棒、酒精灯和其它支撑仪器.

试剂:1mol•L-1 NaOH溶液、18.4mol•L-1浓H2SO4

(1)组装好蒸馏装置后,应首先进行的实验操作是______

(2)温度计的水银球位置应在蒸馏烧瓶的______(填“a”、“b”、“c”或“d”).

(3)蒸馏前,须在蒸馏烧瓶中加入少量碎瓷片,作用是______

(4)蒸馏前,在烧瓶的溶液中要加入1mol•L-1 NaOH溶液,并使溶液的pH=10,烧瓶中相应的化学反应方程式是____________

(5)缓缓加热蒸馏烧瓶,待温度升至78.4℃时,收集得到乙醇溶液.若要用此乙醇溶液制取无水乙醇,加入的试剂是______,分离操作的名称是______

(6)某同学欲利用分离出乙醇后的溶液制取乙酸,应加入的试剂是______,收集到乙酸的适宜温度为______.最后蒸馏烧瓶中残留溶液溶质的主要成分是______

正确答案

解:(1)组装好仪器后,须检查气密性才能装药品进行实验,故答案为:检查装置的气密性;

(2)蒸馏时温度计的水银球位置应在蒸馏烧瓶的支管口处,故选:b;

(3)蒸馏前,须在蒸馏烧瓶中加入少量碎瓷片防止混合液受热沸腾时剧烈跳动,故答案为:防止混合液受热沸腾时剧烈跳动;

(4)在烧瓶的溶液中要加入1mol•L-1 NaOH溶液,则乙酸与氢氧化钠发生中和反应生成乙酸钠和水,方程式为CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O,乙酸乙酯在氢氧化钠条件下水解生成乙醇和乙酸钠,方程式为CH3COOC2H5+NaOHCH3CH2OH+CH3COONa,

故答案为:CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O;CH3COOC2H5+NaOHCH3CH2OH+CH3COONa;

(5)除去乙醇中的少量水份,应先加氧化钙后蒸馏,故答案为:加入新制CaO;蒸馏;

(6)分离出乙醇后的溶液为乙酸钠,加入浓硫酸与乙酸钠反应生成乙酸和硫酸钠,再控制温度为118℃蒸馏出乙酸,最终残留的溶液主要是硫酸钠溶液,

故答案为:浓H2SO4;118℃;Na2SO4

解析

解:(1)组装好仪器后,须检查气密性才能装药品进行实验,故答案为:检查装置的气密性;

(2)蒸馏时温度计的水银球位置应在蒸馏烧瓶的支管口处,故选:b;

(3)蒸馏前,须在蒸馏烧瓶中加入少量碎瓷片防止混合液受热沸腾时剧烈跳动,故答案为:防止混合液受热沸腾时剧烈跳动;

(4)在烧瓶的溶液中要加入1mol•L-1 NaOH溶液,则乙酸与氢氧化钠发生中和反应生成乙酸钠和水,方程式为CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O,乙酸乙酯在氢氧化钠条件下水解生成乙醇和乙酸钠,方程式为CH3COOC2H5+NaOHCH3CH2OH+CH3COONa,

故答案为:CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O;CH3COOC2H5+NaOHCH3CH2OH+CH3COONa;

(5)除去乙醇中的少量水份,应先加氧化钙后蒸馏,故答案为:加入新制CaO;蒸馏;

(6)分离出乙醇后的溶液为乙酸钠,加入浓硫酸与乙酸钠反应生成乙酸和硫酸钠,再控制温度为118℃蒸馏出乙酸,最终残留的溶液主要是硫酸钠溶液,

故答案为:浓H2SO4;118℃;Na2SO4

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题型: 单选题
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单选题

以下是分离乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物的流程图,图中圆括号内填入适当的试剂,方括号内填入适当的分离方法,方框内是有关物质的名称.下列说法正确的是(  )

Aa为NaOH溶液,①为蒸馏

B②、③均为蒸馏,①为分液

C②为分液,C中含有醋酸钠

Db可以是硫酸,也可以是盐酸

正确答案

B

解析

解:乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠中,混合物中加入饱和碳酸钠再分液,可以获得乙酸乙酯,获得的乙酸钠和乙醇的混合物可以蒸馏获得乙醇,向乙酸钠的溶液中加入硫酸可以获得乙酸和硫酸钠的混合物,再蒸馏可以获得乙酸,即

故选B.

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题型:简答题
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简答题

(2012秋•沙坪坝区校级期末)聚合氯化铝晶体的化学式为[Al2(OH)nCl6-n•xH2O]m,它是一种高效无机水处理剂.其制备原理是通过调节溶液的pH,促进AlCl3溶液水解而析出晶体.其制备原料主要是铝加工行业的废渣--铝灰,它主要含Al2O3、Al,还有SiO2等杂质.聚合氯化铝生产的工艺流程如下:

(1)写出搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式.____________

(2)操作B的名称是______

(3)反应中副产品y是______

(4)生产过程中可循环使用的物质是______(用化学式表示).

(5)实验室为了比较准确地测定水处理剂产品中n和x的值,需得到较纯净的晶体,则试剂z物质可选用______(可供选择的有:NaOH、Al、氨水、Al2O3、NaAlO2),操作C为______

正确答案

解:(1)氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水,反应离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;

铝与盐酸反应生成氯化铝与氢气,反应离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑.

故答案为:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;2Al+6H+=2Al3++3H2↑;

(2)铝灰与过量的盐酸反应,过滤后收集滤液,加热浓缩至饱和,调pH值,稍静置,过滤收集滤渣,最终的这个滤渣就是我们要的晶体,所以生产过程中操作B为过滤.

故答案为:过滤;

(3)搅拌加热操作过程,加入盐酸,铝与盐酸反应,有氢气生成,加热的时候HCl会挥发,用水喷淋就可以吸收HCl,得到HCl(aq),剩余气体为氢气,反应中副产品y为H2

故答案为:H2

(4)95°C加热的时候HCl会挥发,用水喷淋就可以吸收HCl,得到HCl(aq),可进行循环使用.

故答案为:HCl;

(5)用氢氧化钠和氨水调节pH值,会引入新的杂质,引入钠离子和铵根离子.所以可以加入Al和氧化铝进行处理,它二者是固体,多了可以过滤掉的,所以可以使得到的晶体较纯净,铝灰与过量的盐酸反应,过滤后收集滤液,加热浓缩至饱和,调pH值,稍静置,过滤收集滤渣,最终的这个滤渣就是我们要的晶体,所以生产过程中操作C为过滤、洗涤、干燥.

故答案为:Al或Al2O3;过滤、洗涤、干燥.

解析

解:(1)氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水,反应离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;

铝与盐酸反应生成氯化铝与氢气,反应离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑.

故答案为:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;2Al+6H+=2Al3++3H2↑;

(2)铝灰与过量的盐酸反应,过滤后收集滤液,加热浓缩至饱和,调pH值,稍静置,过滤收集滤渣,最终的这个滤渣就是我们要的晶体,所以生产过程中操作B为过滤.

故答案为:过滤;

(3)搅拌加热操作过程,加入盐酸,铝与盐酸反应,有氢气生成,加热的时候HCl会挥发,用水喷淋就可以吸收HCl,得到HCl(aq),剩余气体为氢气,反应中副产品y为H2

故答案为:H2

(4)95°C加热的时候HCl会挥发,用水喷淋就可以吸收HCl,得到HCl(aq),可进行循环使用.

故答案为:HCl;

(5)用氢氧化钠和氨水调节pH值,会引入新的杂质,引入钠离子和铵根离子.所以可以加入Al和氧化铝进行处理,它二者是固体,多了可以过滤掉的,所以可以使得到的晶体较纯净,铝灰与过量的盐酸反应,过滤后收集滤液,加热浓缩至饱和,调pH值,稍静置,过滤收集滤渣,最终的这个滤渣就是我们要的晶体,所以生产过程中操作C为过滤、洗涤、干燥.

故答案为:Al或Al2O3;过滤、洗涤、干燥.

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题型:简答题
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简答题

(2015•湖南模拟)锰是冶炼工业中常用的添加剂.以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如图:

已知25℃,部分物质的溶度积常数如下:

(1)步骤Ⅰ中,MnCO3与硫酸反应的化学方程式是______

(2)步骤Ⅱ中,MnO2在酸性条件下可将Fe2+离子氧化为Fe3+,反应的离子方程式是______,加氨水调节溶液的pH为5.0-6.0,以除去Fe3+

(3)步骤Ⅲ中,滤渣2的主要成分是______

(4)步骤Ⅳ中,在______(填“阴”或“阳”)极析出Mn,电极反应方程式为______

(5)电解后的废水中还含有Mn2+,常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀,过滤后再向滤液中加入适量Na2S,进行二级沉降.进行二级沉降的目的是______

正确答案

解:(1)加稀硫酸时样品中的MnCO3和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,并产生二氧化碳和水,步骤Ⅰ中,MnCO3与硫酸反应的化学方程式为:MnCO3+H2SO4=MnSO4+CO2↑+H2O;

故答案为:MnCO3+H2SO4=MnSO4+CO2↑+H2O;

(2)步骤Ⅱ中,MnO2在酸性条件下可将Fe2+离子氧化为Fe3+,反应的离子方程式是据得失电子守恒有MnO2+2Fe2+-Mn2++2Fe3+,再据电荷守恒有MnO2+2Fe2++4H+-Mn2++2Fe3+,最后据原子守恒得,MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;

故答案为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;

(3)由于在第一次过滤之后的滤液中含有Mn2+、Ni2+、Co2+,向其中加入(NH42S,根据各物质的溶度积常数可确定有CoS和NiS沉淀(滤渣2)生成;

故答案为:CoS和NiS;

(4)由于第二次过滤后的滤液中主要含有NiSO4,电解该溶液时Ni2+在阴极上被还原:Mn2++2e-=Mn;

故答案为:阴,Mn2++2e-=Mn;

(5)由于将一级沉降得到Mn(OH)2沉淀过滤之后的滤液中还含有Mn2+,以进一步去除废水中的Mn2+,向该滤液中加入适量Na2S,据溶解积常数确定其溶解度比Mn(OH)2小,进行二级沉降得到MnS,以进一步去除废水中的Mn2+

故答案为:沉降得到MnS,以进一步去除废水中的Mn2+

解析

解:(1)加稀硫酸时样品中的MnCO3和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,并产生二氧化碳和水,步骤Ⅰ中,MnCO3与硫酸反应的化学方程式为:MnCO3+H2SO4=MnSO4+CO2↑+H2O;

故答案为:MnCO3+H2SO4=MnSO4+CO2↑+H2O;

(2)步骤Ⅱ中,MnO2在酸性条件下可将Fe2+离子氧化为Fe3+,反应的离子方程式是据得失电子守恒有MnO2+2Fe2+-Mn2++2Fe3+,再据电荷守恒有MnO2+2Fe2++4H+-Mn2++2Fe3+,最后据原子守恒得,MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;

故答案为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;

(3)由于在第一次过滤之后的滤液中含有Mn2+、Ni2+、Co2+,向其中加入(NH42S,根据各物质的溶度积常数可确定有CoS和NiS沉淀(滤渣2)生成;

故答案为:CoS和NiS;

(4)由于第二次过滤后的滤液中主要含有NiSO4,电解该溶液时Ni2+在阴极上被还原:Mn2++2e-=Mn;

故答案为:阴,Mn2++2e-=Mn;

(5)由于将一级沉降得到Mn(OH)2沉淀过滤之后的滤液中还含有Mn2+,以进一步去除废水中的Mn2+,向该滤液中加入适量Na2S,据溶解积常数确定其溶解度比Mn(OH)2小,进行二级沉降得到MnS,以进一步去除废水中的Mn2+

故答案为:沉降得到MnS,以进一步去除废水中的Mn2+

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题型:填空题
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填空题

粉煤灰中含有SiO2、Al2O3、Fe2O3等,某实验室对其进行处理的流程如图所示:回答下列问题:

(1)第①步得到的“熟料”中可溶性的成分主要是NH4Fe(SO42、NH4Al(SO42等,写出生成NH4Fe(SO42的化学方程式______.在物质分类体系中,NH4Fe(SO42、NH4Al(SO42不属于______ (填字母).

a.硫酸盐b.复盐c.强电解质      d.共价化合物

(2)滤渣B的主要成分为______

(3)已知Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1×10-32.为实现步骤③的实验目的,应使溶液中c(Fe3+)、c(Al3+)均小于或等于1×10-5mol•L-1可认为完全沉淀,则溶液A至少应调节到pH=______

(4)实验室进行第④步操作时,所需的主要仪器是酒精灯、三脚架、____________,得到的晶体主要成份是______(填化学式).

正确答案

Fe2O3+4NH4HSO42NH4Fe(SO42+2NH3↑+3H2O

d

SiO2

5

玻璃棒

蒸发皿

(NH42SO4

解析

解:(1)根据题意,Fe2O3与NH4HSO4反应生成 NH4Fe(SO42和氨气与水:Fe2O3+4NH4HSO42NH4Fe(SO42+2NH3↑+3H2O;物质分类体系中,NH4Fe(SO42、NH4Al(SO42都属于复盐,都是强电解质;

故答案为:Fe2O3+4NH4HSO42NH4Fe(SO42+2NH3↑+3H2O; d;

(2)SiO2不溶于一般酸性溶液,不溶于氨水,故答案为:SiO2

(3)根据KSP[Al(OH)3]=1×10-32;c(Al3+)均小于或等于1×10-5 mol•L-1可认为完全沉淀,此时c(OH-3=,此时c(OH-)═1×10-9,pH=5,故答案为:5;

(4)滤液C为硫酸铵,实验室进行第④步操作时,为蒸发结晶操作,所需的仪器是酒精灯、石棉网、三脚架、玻璃棒、蒸发皿;

故答案为:玻璃棒;蒸发皿;(NH42SO4

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