【題目】硼鎂泥是一種工業(yè)廢料,主要成份是MgO(占40%,質(zhì)量分?jǐn)?shù)),還有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì),以此為原料制取的硫酸鎂,可用于印染、造紙、醫(yī)藥等工業(yè)。從硼鎂泥中提取MgSO47H2O的工藝流程如下:
(1)實(shí)驗(yàn)中需要1 mol/L的硫酸800 mL,若用 98% 的濃硫酸(ρ= 1.84 g/mL)來配制,量取濃硫酸需要使用量筒的規(guī)格為__________(填寫選項(xiàng)字母)
A.10 mL B.20 mL C.50 mL D.100 mL
(2)加入的NaClO可與Mn2+ 反應(yīng):Mn2+ + ClO + H2O = MnO2↓+ 2H+ + Cl,在該步驟中還有一種離子也會(huì)被NaClO氧化,該反應(yīng)的離子方程式為___________________。
(3)濾渣的主要成分除含有Fe(OH)3、Al(OH)3外,還含有__________________。
(4)在“除鈣”前,需檢驗(yàn)濾液中Fe3+ 是否被除盡,簡(jiǎn)述檢驗(yàn)方法___________________。(寫出操作、現(xiàn)象和結(jié)論)
(5)已知MgSO4、CaSO4 的溶解度(單位為 g/100 g 水)如下表:
溫度(℃) | 40 | 50 | 60 | 70 |
MgSO4 | 30.9 | 33.4 | 35.6 | 36.9 |
CaSO4 | 0.210 | 0.207 | 0.201 | 0.193 |
“除鈣”是將MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根據(jù)上表數(shù)據(jù),簡(jiǎn)要說明操作步驟_____________________________!安僮鳍瘛笔菍V液繼續(xù)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,______,便得到了MgSO47H2O .
【答案】D 2Fe2+ + ClO + 2H+ = 2Fe3+ + Cl + H2O SiO2,MnO2 取最后一滴濾液,向其中加入硫氰化鉀溶液,如果溶液顏色不變紅色,說明濾液中Fe3+被除盡;若出現(xiàn)紅色,說明沒有除盡 蒸發(fā)濃縮(高溫濃縮),趁熱過濾 過濾 或 過濾洗滌
【解析】
根據(jù)題意可知“酸解”時(shí)發(fā)生的反應(yīng):CaO+H2SO4=CaSO4+H2O,MnO+H2SO4=MnSO4+H2O,F(xiàn)e2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,F(xiàn)eO+H2SO4=FeSO4+H2O,Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O,SiO2既不溶解于硫酸也不被NaClO氧化,NaClO具有強(qiáng)氧化性,能將Fe2+和Mn2+分別氧化生成Fe3+和不溶于水的MnO2,通過水解反應(yīng)將Al3+和Fe3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀而除去,除鈣后所得濾液即為純凈的MgSO4溶液,最后通過蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶得到MgSO47H2O。
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選取的容量瓶規(guī)格為1000mL,據(jù)此計(jì)算所需濃硫酸的體積,根據(jù)“大而近”的原則選用合適的量筒。
(2)根據(jù)硼鎂泥的成分可知,還有一種具有還原性的離子應(yīng)是Fe2+,反應(yīng)中Fe2+被氧化為Fe3+,ClO-被還原為Cl-,據(jù)此寫離子方程式。
(3)硼鎂泥的成分中能夠溶解于硫酸的有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3,只有SiO2既不溶于硫酸也不能被NaClO氧化,濾渣中應(yīng)有SiO2,另外,根據(jù)題意知Mn2+被NaClO氧化為MnO2,且MnO2不溶于水,濾渣中還應(yīng)有MnO2。
(4)溶液中Fe3+的檢驗(yàn)通常使用KSCN溶液,觀察溶液是否變紅。
(5)由表格中溶解度數(shù)據(jù)可知,CaSO4溶解度比MgSO4小得多,MgSO4的溶解度隨溫度的升高而增大,CaSO4的溶解度隨溫度的升高而減小,所以分離MgSO4和CaSO4混合溶液,先將溶液蒸發(fā)濃縮,CaSO4析出,再趁熱過濾除去濾渣,濾液為MgSO4溶液。最后將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾洗滌即可得到MgSO47H2O。
A.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使用1000mL容量瓶,設(shè)需用濃硫酸VmL,根據(jù)稀釋定律,=1mol/L×1L,解得V=54.3mL。根據(jù)“大而近”的原則應(yīng)選用100mL量筒,答案選D。
(2)根據(jù)硼鎂泥的成分可知,還有一種具有還原性的離子應(yīng)是Fe2+,反應(yīng)中Fe2+被氧化為Fe3+,ClO-被還原為Cl-,因此其離子反應(yīng)方程式為:2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O。
(3)根據(jù)硼鎂泥的成分,只有SiO2既不溶于硫酸也不能被NaClO氧化,濾渣中應(yīng)有SiO2。另外,經(jīng)過“酸解”與“氧化和水解”步驟,鋁元素轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,鐵元素全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,錳元素轉(zhuǎn)化為MnO2沉淀,所以濾渣中還應(yīng)有SiO2和MnO2。
(4)溶液中Fe3+通常用KSCN溶液,檢驗(yàn)方法是:取最后一滴濾液,向其中加入硫氰化鉀溶液,如果溶液顏色不變紅色,說明濾液中Fe3+被除盡;若出現(xiàn)紅色,說明沒有除盡。
(5)由表格中溶解度數(shù)據(jù)可知,CaSO4溶解度比MgSO4小得多,而且MgSO4的溶解度隨溫度的升高而增大,CaSO4的溶解度隨溫度的升高而減小,所以分離MgSO4和CaSO4混合溶液,應(yīng)將溶液蒸發(fā)濃縮,使CaSO4充分析出,再趁熱過濾,濾渣為CaSO4,濾液為MgSO4溶液!安僮鳍瘛笔菑MgSO4溶液中結(jié)晶出MgSO47H2O晶體,將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶后,再過濾洗滌即得到MgSO47H2O晶體。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】前四周期元素 R、X、Y、Z、E的原子序數(shù)依次增加,它們的結(jié)構(gòu)和部分信息如下表所示:
元素代號(hào) | 部分信息 |
R | 基態(tài)R原子核外有三個(gè)能級(jí),每個(gè)能級(jí)上電子數(shù)相同 |
X | X的雙原子單質(zhì)δ鍵和π鍵數(shù)目之比為1∶2 |
Y | 短周期主族元素中,原子半徑最大 |
Z | Z的最高正化合價(jià)與最低負(fù)化合價(jià)之和等于4 |
E | 基態(tài)E3+的外圍電子排布式是3d5 |
回答問題:
(1)E元素在周期表中的位置是________,其基態(tài)原子中電子占據(jù)的最高能層是__________________。
(2)元素 X的氫化物M,分子內(nèi)含18個(gè)電子,M的結(jié)構(gòu)式為_____,每個(gè)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是_________________。
(3)在R、X、Z的含氧酸根離子中,互為等電子體的離子組是_________________。
(4)Z元素的兩種氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中,酸性較強(qiáng)的________,其原因是_________________。
(5)(ZX)4在常壓下,高于130℃時(shí)(ZX)4分解為相應(yīng)的單質(zhì),這一變化破壞的作用力是________________;它為熱色性固體,具有色溫效應(yīng),低于-30℃時(shí)為淡黃色,高于100℃時(shí)為深紅色.
在淡黃色→橙黃色→深紅色的轉(zhuǎn)化中,破壞的作用力是_________________。
(6)常溫條件下,E的晶體采用如圖所示的堆積方式。則這種堆積模型的配位數(shù)為__________,若E原子的半徑為r,則單質(zhì)E的原子空間利用率為________________。(列出計(jì)算式即可)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】苯環(huán)上連有—C4H9和—C3H7兩個(gè)取代基,若不考慮立體異構(gòu),這類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)共有
A.6種B.18種C.24種D.48種
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有機(jī)物TPE具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光特性,在光電材料領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下圖所示。下列有關(guān)該有機(jī)物說法正確的是
A. 分子式為C26H22 B. 屬于苯的同系物
C. 一氯代物有3種 D. 能溶于水和酒精
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,向20ml,0.1mol·L-1CH3COOH溶液中滴加0.1mol·L-1的NaOH溶液,其pH變化曲線如圖所示(忽視溫度變化)。下列說法中錯(cuò)誤的是
A. c點(diǎn)表示CH3COOH和NaOH恰好反應(yīng)完全
B. a點(diǎn)表示的溶液中由水電離出的H+濃度為1.0×10-11mol·L-1
C. b點(diǎn)表示的溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)
D. b、d點(diǎn)表示的溶液中[c(CH3COO-)c(H+)]/c(CH3COOH)相等
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組查閱資料了解到以下內(nèi)容:乙二酸(HOOC-COOH,可簡(jiǎn)寫為H2C2O4)俗稱草酸,易溶于水,屬于二元中強(qiáng)酸(為弱電解質(zhì)),且酸性強(qiáng)于碳酸,其熔點(diǎn)為101.5℃,在157℃升華。為探究草酸的部分化學(xué)性質(zhì),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
(1)向盛有1 mL飽和NaHCO3溶液的試管中加入足量乙二酸溶液,觀察到有無色氣泡產(chǎn)生。該反應(yīng)的離子方程式為___________________________________。
(2)向盛有乙二酸飽和溶液的試管中滴入幾滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振蕩,發(fā)現(xiàn)其溶液的紫紅色褪去,說明乙二酸具有_____________(填“氧化性”、“還原性”或“酸性”),請(qǐng)配平該反應(yīng)的離子方程式:
____ MnO4–+ ____ H2C2O4+ ____ H+ ____ Mn2++ ____CO2↑ + ____ H2O
(3)將一定量的乙二酸放于試管中,按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(注:忽略草酸的升華,且夾持裝置未標(biāo)出):
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):裝置C、G中澄清石灰水變渾濁,B中CuSO4粉末變藍(lán),F(xiàn)中CuO粉末由黑色變?yōu)榧t色。據(jù)此回答:
上述裝置中,D的作用是__________________.乙二酸分解的化學(xué)方程式為______________________________________.
(4)該小組同學(xué)將2.52 g草酸晶體(H2C2O4·2H2O)加入到100 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液中充分反應(yīng),測(cè)得反應(yīng)后溶液呈酸性,其原因是______________________(用文字簡(jiǎn)單表述)。
(5)以上溶液中各離子的濃度由大到小的順序?yàn)?/span>_________(用離子符號(hào)表示)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于離子化合物和共價(jià)化合物的說法正確的是( )
A.共價(jià)化合物中可能含離子鍵
B.離子化合物中可能不含金屬元素
C.共價(jià)化合物溶于水不能導(dǎo)電
D.第ⅠA族元素與第ⅦA族元素形成的化合物一定是離子化合物
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)所述的變化過程與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是
A | B | C | D | |
實(shí)驗(yàn) | NaOH 溶液滴入FeSO4 溶液中 | 石蕊溶液滴入氯水中 | 向 K2Cr2O7 溶液 中滴加濃硫酸 | CO2 通入 Na2O2 |
現(xiàn)象 | 產(chǎn)生白色沉淀,最 終變?yōu)榧t褐色 | 溶液變紅,隨后迅速褪色 | 溶液黃色變淺, 橙色加深 | 固體逐漸變白 |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在無色溶液中大量共存的一組離子是( )
A.Cu2+、SO42-、OH-、K+B.Fe3+、NO3-、Cl-、H+
C.K+、CO32-、Cl-、H+D.H+、Na+、Cl-、SO42-
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