【題目】碳酸鎂晶須是一種新型的吸波隱形材料中的增強材料。
(1)合成該物質(zhì)的步驟如下:
步驟1:配制0.5mol·L-1 MgSO4溶液和0.5mol·L-1 NH4HCO3溶液。
步驟2:用量筒量取500mL NH4HCO3溶液于1000mL三頸燒瓶中,開啟攪拌器。溫度控制在50℃。
步驟3:將250mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中,1min內(nèi)滴加完后,用氨水調(diào)節(jié)溶液pH到9.5。
步驟4:放置1h后,過濾,洗滌。
步驟5:在40℃的真空干燥箱中干燥10h,得碳酸鎂晶須產(chǎn)品(MgCO3·nH2O n=1~5)。
①步驟2控制溫度在50℃,較好的加熱方法是_________。
②步驟3生成MgCO3·nH2O沉淀的化學(xué)方程式為__________。
③步驟4檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是__________。
(2)測定生成的MgCO3·nH2O中的n值。
稱量1.000碳酸鎂晶須,放入如圖所示的廣口瓶中加入適量水,并滴入稀硫酸與晶須反應(yīng),生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室溫下反應(yīng)4~5h,反應(yīng)后期將溫度升到30℃,最后將燒杯中的溶液用已知濃度的鹽酸滴定,測得CO2的總量;重復(fù)上述操作2次。
①圖中氣球的作用是_________。
②上述反應(yīng)后期要升溫到30℃,主要目的是______。
③測得每7.8000g碳酸鎂晶須產(chǎn)生標準狀況下CO2為1.12L,則n值為_______。
(3)碳酸鎂晶須可由菱鎂礦獲得,為測定某菱鎂礦(主要成分是碳酸鎂,含少量碳酸亞鐵、二氧化硅)中鐵的含量,在實驗室分別稱取12.5g菱鎂礦樣品溶于過量的稀硫酸并完全轉(zhuǎn)移到錐形瓶中,加入指示劑,用0.010mol/L H2O2溶液進行滴定。平行測定四組。消耗H2O2溶液的體積數(shù)據(jù)如表所示。
實驗編號 | 1 | 2 | 3 | 4 |
消耗H2O2溶液體積/mL | 15.00 | 15.02 | 15.62 | 14.98 |
①H2O2溶液應(yīng)裝在_________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。
②根據(jù)表中數(shù)據(jù),可計算出菱鎂礦中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為_________ %(保留小數(shù)點后兩位)。
【答案】水浴加熱 MgSO4+NH4HCO3+NH3H2O+(n-1)H2OMgCO3·nH2O↓+(NH4)2SO4 取最后一次洗滌液少許于試管中,加入稀鹽酸,無明顯現(xiàn)象,然后加入BaCl2溶液,若無白色沉淀,則沉淀已經(jīng)洗滌干凈 緩沖壓強(或平衡壓強),還可以起到封閉體系的作用 使廣口瓶中溶解的CO2充分逸出,并被NaOH溶液充分吸收 4 酸式 0.13
【解析】
本實驗題分為合成碳酸鎂晶須、測定MgCO3·nH2O中n值、測定菱鎂礦中鐵的含量三部分。合成碳酸鎂晶須是利用MgSO4溶液和NH4HCO3溶液、氨水反應(yīng)生成。測定MgCO3·nH2O中n值,采用的是加稀硫酸,和MgCO3·nH2O反應(yīng),測定產(chǎn)生的CO2的體積,可以通過計算確定MgCO3·nH2O中n值。測定菱鎂礦中鐵的含量的原理是將菱鎂礦中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe2+,用H2O2溶液滴定,根據(jù)消耗的H2O2的物質(zhì)的量以及電子守恒即可計算出菱鎂礦中鐵的含量。
(1)①步驟2控制溫度在50℃,當溫度不超過100℃時,較好的加熱方法是水浴加熱。水浴加熱既可均勻加熱,又可以很好地控制溫度。
②MgSO4溶液和NH4HCO3溶液、氨水反應(yīng)生成MgCO3·nH2O沉淀的同時還得到(NH4)2SO4,化學(xué)方程式為:MgSO4+NH4HCO3+NH3H2O+(n-1)H2OMgCO3·nH2O↓+(NH4)2SO4。
③步驟4檢驗沉淀是否洗滌干凈,可以檢驗洗滌液中的SO42-,方法是取最后一次洗滌液少許于試管中,加入稀鹽酸,無明顯現(xiàn)象,然后加入BaCl2溶液,若無白色沉淀,則沉淀已經(jīng)洗滌干凈。
(2)①圖中氣球可以緩沖壓強(或平衡壓強),還可以起到封閉體系的作用。
②上述反應(yīng)后期要升溫到30℃,主要目的是使廣口瓶中溶解的CO2充分逸出,并被NaOH溶液充分吸收。
③標準狀況下1.12LCO2的物質(zhì)的量為0.05mol,根據(jù)碳守恒,有=0.05mol,解得n=4。
(3)①H2O2溶液有強氧化性和弱酸性,應(yīng)裝在酸式滴定管中。
②四次實驗數(shù)據(jù),第3次和其他三次數(shù)據(jù)偏離較大,舍去,計算出三次實驗消耗H2O2溶液體積的平均值為15.00mL。n(H2O2)=0.015L×0.010mol/L=1.5×10-4mol,在H2O2和Fe2+的反應(yīng)中,H2O2做氧化劑,-1價氧的化合價降低到-2價,Fe2+中鐵的化合價升高到+3價,根據(jù)電子守恒,n(Fe2+)=2(H2O2)= 3×10-4mol,則m(Fe)= 3×10-4mol×56g/mol=0.0168g,實驗菱鎂礦中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為×100%=0.13%。
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【題目】某氨氣燃料電池,如圖所示,下列說法不正確的是
A.正極的電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+=2H2O
B.電子流向:電極1→負載→電極2
C.Na+由左向右移動
D.NH3在電極1上發(fā)生氧化反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】綠色化學(xué)對化學(xué)反應(yīng)提出了“原子經(jīng)濟性”(原子節(jié)約)的新概念及要求。理想的原子經(jīng)濟性反應(yīng)是原料分子中的原子全部轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物,實現(xiàn)零排放。下列幾種生產(chǎn)乙苯的方法中,原子經(jīng)濟性最好的是(反應(yīng)均在一定條件下進行)( )
A.+C2H5Cl→+HCl
B.+C2H5OH→+H2O
C.+CH2=CH2→
D.→+HBr;+H2→
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【題目】原電池是化學(xué)電源的雛形。關(guān)于如圖所示原電池的說法正確的是
(1)如圖連接好裝置后,負極材料是__(填“Zn”或“Cu”),銅電極發(fā)生的現(xiàn)象:_____。
(2)相應(yīng)原電池的總反應(yīng)方程式為____。
(3)下列化學(xué)反應(yīng)可通過原電池裝置,可實現(xiàn)化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的是__(填序號)
①2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
②Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
③C2H5OH+3O22CO2+3H2O
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【題目】銻(Sb)廣泛用于生產(chǎn)各種阻燃劑、陶瓷、半導(dǎo)體元件和醫(yī)藥及化工等領(lǐng)域。
Ⅰ.(1)銻在元素周期表中的位置_____。
(2)銻(Ⅲ)的氧化物被稱為銻白,可以由SbCl3水解制得,已知SbCl3水解的最終產(chǎn)物為銻白。為了得到較多、較純的銻白,操作時將SbCl3徐徐加入大量水中,反應(yīng)后期還要加入少量氨水。試用必要的化學(xué)用語和平衡移動原理解釋這兩項操作的作用_______。工業(yè)上,還可用火法制取銻白,是將輝銻礦(主要成分為Sb2S3)裝入氧化爐的坩堝中,高溫使其融化后通入空氣,充分反應(yīng)后,經(jīng)冷卻生成銻白。寫出火法制取銻白的化學(xué)方程式______。
Ⅱ.以輝銻礦為原料制備金屬銻,其中一種工藝流程如下:
已知部分信息如下:
①輝銻礦(除Sb2S3外,還含有砷、鉛、銅的化合物和SiO2等);
②浸出液主要含鹽酸和SbCl3,還含SbCl5、CuCl2、AsCl3和PbCl2等雜質(zhì);
③常溫下,Ksp(CuS)=1.0×10-36,Ksp(PbS)=9.0×10-29。
回答下列問題:
(3)“酸浸”過程中Sb2S3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。
(4)已知:浸出液中c(Cu2+)=0.0001mol/L,c( Pb2+)=0.1mol/L。在沉淀銅、鉛過程中,緩慢滴加極稀的硫化鈉溶液,先產(chǎn)生沉淀的是_____(填化學(xué)式);當CuS、PbS共沉沉時,=______(保留小數(shù)點后一位)。
(5)在“除砷”過程中,氧化產(chǎn)物為H3PO4。該反應(yīng)氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為__________。
(6)在“電解”過程中,銻的產(chǎn)率與電壓大小關(guān)系如圖所示。當電壓超過U0 V時,銻的產(chǎn)率降低的原因可能是_________。
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【題目】八十年代,我國化學(xué)家打破了西方國家對維生素C的壟斷,發(fā)明的“兩段發(fā)酵法”大大降低了生產(chǎn)成本。某課外小組利用碘滴定法測某橙汁中維生素C的含量,其化學(xué)方程式如下:
下列說法正確的是
A. 上述反應(yīng)為取代反應(yīng)
B. 維生素C水解得到2種產(chǎn)物
C. 維生素C有酯基不能溶于水,可溶于有機溶劑
D. 該反應(yīng)表明維生素C具有還原性
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【題目】抗爆劑的添加劑常用1,2-二溴乙烷。如圖為實驗室制備1,2-二溴乙烷的裝置圖, 圖中分液漏斗和燒瓶a中分別裝有濃H2SO4和無水乙醇,d裝罝試管中裝有液溴。
相關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:
乙醇 | 1,2-二溴乙烷 | 乙醚 | 溴 | |
狀態(tài) | 無色液體 | 無色液體 | 無色液體 | 紅棕色液體 |
密度/g·cm-3 | 0.79 | 2.18 | 0.71 | 3.10 |
沸點/℃ | 78.5 | 131.4 | 34.6 | 58.8 |
熔點/℃ | -114.3 | 9.79 | - 116.2 | -7.2 |
水溶性 | 混溶 | 難溶 | 微溶 | 可溶 |
(1)安全瓶b在實驗中有多重作用。其一可以檢查實驗進行中d裝罝中導(dǎo)管是否發(fā)生堵塞,請寫出發(fā)生堵塞時瓶b中的現(xiàn)象:①_____________________________;如果實驗時d裝罝中導(dǎo)管堵塞,你認為可能的原因是②___________________________________;
安全瓶b還可以起到的作用是③___________________________。
(2)容器c、e中都盛有NaOH溶液,c中NaOH溶液的作用是_______________________。
(3)某學(xué)生在做此實驗時,使用一定量的液溴,當溴全部褪色時,所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量,比正確情況下超過許多,如果裝罝的氣密性沒有問題,試分析可能的原因:_____________________、_____________________________(寫出兩條即可)。
(4)除去產(chǎn)物中少量未反應(yīng)的Br2后,還含有的主要雜質(zhì)為________________,要進一步提純,下列操作中必需的是
A.重結(jié)晶 B.過濾 C.萃取 D.蒸餾
(5)實驗中也可以撤去d裝置中盛冰水的燒杯,改為將冷水直接加入到d裝置的試管中,則此時冷水除了能起到冷卻1,2-二溴乙烷的作用外,還可以起到的作用是___________。
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【題目】(1)金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應(yīng)用廣泛;卮鹣铝袉栴}:
①NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與NaCl的相同,Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69pm和78pm,則熔點:FeO____(填“<”或“>”)NiO。
②鐵有δ、γ、α三種同素異形體,各晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為____。
(2)元素金(Au)處于周期表中的第六周期,與Cu同族,一種銅金合金晶體具有立方最密堆積的結(jié)構(gòu),在晶胞中Cu原子處于面心,Au原子處于頂點位置,則該合金中Cu原子與Au原子數(shù)目之比為__;該晶體中,原子之間的相互作用是____。
(3)某鈣鈦型復(fù)合氧化物如圖所示,以A原子為晶胞的頂點,A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb,當B位是V、Cr、Mn、Fe等時,這種化合物具有CMR效應(yīng)。
①用A、B、O表示這類特殊晶體的化學(xué)式:____。
②已知La為+3價,當被鈣等二價元素A替代時,可形成復(fù)合鈣鈦礦化合物La1-xAxMnO3(x<0.1),此時一部分錳轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>+4價,導(dǎo)致材料在某一溫度附近有反鐵磁—鐵磁、鐵磁—順磁及金屬—半導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變,則La1-xAxMnO3中三價錳與四價錳的物質(zhì)的量之比為____。
③下列有關(guān)說法正確的是____。
A.鑭、錳、氧分別位于周期表f、d、p區(qū)
B.氧元素的第一電離能比氮元素的第一電離能大
C.錳的電負性為1.59,鉻的電負性為1.66,說明錳的金屬性比鉻強
D.鉻的堆積方式與鉀相同,則其堆積方式如圖(b)所示
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【題目】以煉鋅廠的煙道灰(主要成分為ZnO,另含少量Fe2O3、CuO、SiO2、MnO等)為原料可生產(chǎn)草酸鋅晶體(ZnC2O42H2O)
已知:常溫下Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39, Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。
請問答下列問題:
(1)為了提高“酸浸”時鋅元素的浸出率,可以采取的措施有:_________、________(填寫2條)。
(2)“除錳”反應(yīng)后,溶液的pH__________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)常溫下“除鐵”反應(yīng)中,加入ZnCO3可調(diào)節(jié)溶液的pH,使得Fe3+和部分Cu2+被除去,當兩種沉淀共存且溶液的pH=8時,c(Cu2+)/ c( Fe3+)=________________ 。
(4)“除銅”反應(yīng)的離子方程式為________。
(5)若“沉淀”過程中采用Na2C2O4代替(NH4)2C2O4生產(chǎn)草酸鋅晶體,應(yīng)該在攪拌下,將Na2C2O4溶液緩慢加入ZnCl2溶液中,如果順序顛倒,會產(chǎn)生的不良后果是__________。
(6)將草酸鋅晶體加熱分解可得到一種納米材料。加熱過程中固體殘留率(剩余固體的質(zhì)量/原始固體的質(zhì)量×100%)隨溫度的變化如圖所示,則A、B點固體的化學(xué)式分別為____、___________。
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