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题型:简答题
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简答题

某矿抽出的废液中含有大量的K+、Cl、Br,还有少量的Ca2+、Mg2+、SO42。某研究性学习小组拟用这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),他们设计了如下流程:

可供试剂a、b的选择试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、H2O2、KMnO4(H+)溶液、稀HNO3

请根据以上流程,回答相关问题:

⑴试剂a应该选用_______________;

⑵操作①、②、③、④、⑤的名称是_________(填字母)。

⑶欲除去无色液体I中的Ca2+、Mg2+、SO42-离子,选出b所代表的试剂,按滴加顺序依次是                                        (填化学式)。

⑷调节pH的作用是                                                ,操作方法是                   

⑸操作⑤中用到的瓷质仪器名称是                  

正确答案

(12分)

(1)H2O2(2分)

(2)B(2分)

(3)BaCl2、KOH、K2CO3(只要K2CO3在BaCl2之后即可)(2分)

(4)除去溶液中过量的CO32-(2分);取少量的PH试纸置于玻璃片上,用蘸有待测溶液的玻璃棒点滴在试纸的中部,待试纸变色后,再与标准比色卡比较来确定溶液的pH(3分)

(5)蒸发皿(1分)

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题型:填空题
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填空题

某研究小组利用工业生产钛白粉产生的废液(含有大量的Fe2、H、SO42和少量的Fe3、TiO2)生产乳酸亚铁,其工艺流程如下:

(1)反应Ⅰ中,铁屑与TiO2反应的离子方程式为2TiO2+Fe+4H2Ti3+Fe2+2H2O,该反应的平衡常数表达式为K=________。

(2)反应Ⅱ需控制反应温度低于35 ℃,其目的是________________,该反应的化学方程式是________________。检验溶液A中是否含Fe2的实验操作方法是_________________________________________________________。

(3)已知:FeCO3(s)Fe2(aq)+CO32(aq),试用平衡移动原理解释反应Ⅲ中生成乳酸亚铁的原因______________________________________________。

(4)结晶过程必须控制在一定的真空度条件下进行,原因是_______________________________________________________。

正确答案

 (1)

(2)防止NH4HCO3分解(或减少Fe2的水解)

FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+H2O+CO2↑+(NH4)2SO4 取少量溶液A于试管中,滴入KSCN溶液,无明显现象,再滴入氯水或H2O2,溶液呈血红色,证明有Fe2,反之,不含有Fe2

(3)CO32与乳酸反应,其浓度降低,使平衡向右移动,碳酸亚铁溶解得到乳酸亚铁

(4)有利于水的蒸发、防止Fe2被氧化

 (1)由反应关系可写出反应2TiO2+Fe+4H2Ti3+Fe2+2H2O的平衡常数表达式为。(2)反应Ⅱ需要控制反应温度低于35 ℃的目的是防止碳酸氢铵分解,减少Fe2的水解,由反应物和主要产物可写出反应Ⅱ的化学方程式为FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+CO2↑+(NH4)2SO4+H2O;检验溶液中是否有Fe2可以先加硫氰化物溶液,然后加合适的氧化剂,看溶液是否变为血红色。(3)碳酸亚铁溶液中存在沉淀溶解平衡,其中的CO32和乳酸反应,使碳酸亚铁的溶解平衡向溶解方向移动,生成乳酸亚铁。(4)由于Fe2易被氧化,真空可以防止Fe2被氧化,同时有利于水分蒸发有利于晶体结晶。

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简答题

SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物,它们的化学性质具有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也具有一定相似性。

某兴趣小组用如图所示装置进行Mg与SO2反应的实验。

(1)选择制取SO2的合适试剂________(填编号)。

①浓HCl ②浓H2SO4 ③Na2SO3固体 ④CaSO3固体

(2)上述装置还可优化,优化的方法是________________________________________,装置C中NaOH溶液的作用是___________________________________________________________

(3)甲同学推测Mg与SO2的反应和Mg与CO2的反应相似,则该反应方程式为_________________________________________;

乙同学的推测是:2Mg+3SO22MgSO3+S;丙同学的推测是:3Mg+SO22MgO+MgS,要验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确,丁同学作如下实验探究:

已知:MgSO3和MgS都微溶于水,能与盐酸发生复分解反应放出气体;H2S气体通入CuSO4溶液中出现黑色沉淀。

限选试剂:2 mol·L1盐酸、2 mol·L1硝酸、蒸馏水、2 mol·L1 NaOH溶液、品红溶液、澄清石灰水、2 mol·L1 CuSO4溶液;仪器和用品自选。

 

根据上述实验探究,能证明甲同学推测正确的操作和预期现象是

_____________________________________________________________。

(4)上述实验需要100 mL 2 mol·L1的盐酸,配制时选用________(选填10 mL、25 mL、50 mL或100 mL)量筒量取36.5%密度为1.19 g·mL1的浓盐酸的体积为________mL。

正确答案

 (1)②③

(2)在A和B之间增加用浓硫酸干燥的装置 吸收多余的SO2,防止污染环境

(3)2Mg+SO22MgO+S

②2 mol·L1盐酸至过量 品红溶液 固体完全溶解 品红溶液褪色 向反应后所得固体中加过量2  mol·L1盐酸,固体未完全溶解且品红溶液不褪色

(4)25 mL 16.8 mL

 (1)实验室制备SO2常用Na2SO3固体和浓硫酸,如果选择盐酸,则生成的SO2气体中混有HCl气体;如果选择CaSO3,会生成微溶的CaSO4,不利于反应充分进行。(2)实验中的尾气SO2通常用NaOH溶液吸收。(4)量取16.8 mL盐酸应选用25 mL量筒。

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填空题

高锰酸钾是中学常用的试剂。工业上用软锰矿制备高锰酸钾流程如下。

(1)写出实验室利用KMnO4分解制取O2的化学方程式                      

(2)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是     

(3)在滴定实验中,常用           (填“酸式”或“碱式”)滴定管量取KMnO4溶液。

(4)写出反应①的化学方程式                                   

(5)操作Ⅰ的名称是       ;操作Ⅱ根据KMnO4和K2CO3两物质在     (填

性质)上的差异,采用        (填操作步骤)、趁热过滤得到KMnO4粗晶体。

(6)上述流程中可以循环使用的物质有              (写化学式),鉴于此现用100吨软锰矿(含MnO287.0%),理论上可生产KMnO4晶体         吨(不考虑制备过程中原料的损失)。

正确答案

(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑  (2分)

(2)AB  (各1分,共2分,选错不得分)

(3)酸式 (2分)

(4)3K2MnO4+2CO2 = 2KMnO4+2K2CO3+MnO2(2分)

(5)过滤(1分) 溶解度(1分) 浓缩结晶(1分)

(6)MnO2(1分) KOH(1分)   158(2分)

试题分析:(1)实验室利用KMnO4分解制取O2的化学方程式2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2

(2)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂,其消毒原理是利用了它的强氧化性。所以与高锰酸钾消毒原理相同的是A、84消毒液,利用了次氯酸的强氧化性,正确;B、双氧水具有强氧化性,正确;C、苯酚是利用了渗透作用使细菌蛋白质变性,错误;D、75%酒精是利用了渗透作用使细菌蛋白质变性,错误,答案选AB。

(3)因为高锰酸钾具有强氧化性,所以用酸式滴定管量取;

(4)根据所给产物,写出反应①的化学方程式3K2MnO4+2CO2 = 2KMnO4+2K2CO3+MnO2

(5)将溶液与固体分离,用过滤的方法,所以操作1为过滤;KMnO4和K2CO3两物质在溶解度上操作差别,K2CO3的溶解度更大,所以利用溶解度的不同,采用浓缩结晶,趁热过滤得到高锰酸钾胶体;

(6)从流程图中可看出,MnO2与KOH开始消耗,后又生成,所以可循环使用;二者循环使用,可认为二氧化锰全部转化为高锰酸钾,即MnO2~KMnO4,软锰矿中MnO2的质量是87吨,所以可生成KMnO4的质量是158吨。

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简答题

MgSO4•7H2O在医药上常用做泻药,工业上可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。其主要工艺如下:

用H2SO4调节溶液PH至1~2,H2SO4作用是                                                  

(2)加NaClO溶液至PH=5~6并加热煮沸5~10分钟,沉淀2中主要含有MnO2和另外两种难溶物,这两种难溶物的化学式分别为                          ;其中NaClO溶液将MnSO4转化为MnO2的离子方程式为                                                              

(3)检验滤液Ⅱ中是否含有Fe3+的实验方法是                                     

(4)“操作X”是将溶液                        、过滤洗涤,即得到MgSO4•7H2O晶体。

(5)准确称量制得的样品5g,用200mL水溶解,加入2 mol•L—1的盐酸5mL,在不断搅拌下滴加足量2 mol•L—1 BaCl2溶液,充分反应后,得沉淀4.46g,则样品纯度为            

正确答案

(1)溶解盐泥变成可溶性硫酸盐,除去Ca2+、SiO32-、CO32-

(2)Fe(OH)3、Al(OH)3    Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+Cl-+2H+

(3)取少量的上层滤液Ⅱ,加热KSCN,观察溶液是否显血红色,若显血红色则有Fe3+,若不显血红色则无Fe3+

(4)蒸发浓缩、冷却结晶

(5)93.5%

试题分析:

(1)H2SO4的作用主要是调节PH,溶解盐泥,除去CO32-,生成硅酸沉淀及CaSO4微溶除去Ca2+及SiO32-

(2)根据沉淀3只有Mg(OH)2所以沉淀2中有Fe(OH)3及Al(OH)3(原因是物质的Ksp不同,Fe3+及Al3+在PH较小时就可以沉淀);Mn2+被氧化成MnO2沉淀而ClO-被还原成Cl-,再根据溶液显酸性及电荷守恒配出方程式;

(3)检验离子操作过程应该为:取液、加试剂、观察现象、出结论

(5)根据原子守恒,MgSO4.7H2O——BaSO4,算出MgSO4.7H2O的质量[n(BaSO4)=0.019mol,取两位有效数字,由此得到答案为93.5%]

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