【題目】碳酸鍶是重要的化工基礎(chǔ)原料,由工業(yè)級硝酸鍶(含有Ba2+、Ca2+、Mg2+等雜質(zhì))制備分析純碳酸鍶的工藝流程如下:

已知:①BaCrO4不溶于水,在水溶液中Cr2O72-Ba2+不能結(jié)合。

②常溫下,各物質(zhì)的溶積常數(shù)如下表所示:

化合物

Ca(OH)2

CaC2O4

Mg(OH)2

MgC2O4

Cr(OH)3

Ksp近似值

5.0×10-6

2.2×10-9

5.6×10-12

4.8×10-6

10-30

(1)“除鋇過程中CrO42-在不同pH時的利用率隨時間變化曲線如下圖所示,根據(jù)圖像分析除鋇過程中需要調(diào)節(jié)pH=7.5的原因_______________________________

(2)“還原過程中,應先調(diào)節(jié)pH=1.0,再加入草酸,加入草酸時發(fā)生反應的離子方程式為_____________________________。

(3)“濾渣Ⅱ的主要成分為________________

(4)“Ca2+、Mg2+后得到的濾液中除含有Sr(NO3)2外還含有過量的NH3·H2O,則成鹽過程中發(fā)生反應的離子方程式為__________________________。

(5)“粗品SrCO3烘干過程中除去的主要雜質(zhì)為_____________________。

(6)中和、沉淀步驟中,假定開始Cr3,Zn3+濃度為0.1mol/L,調(diào)節(jié)至pH_______時,鉻開始沉淀;繼續(xù)加堿調(diào)節(jié)至pH_____時,鉻剛好完全沉淀(離子濃度小于1×10-6mol/L時,即可認為該離子沉淀完全)。

【答案】pH過低CrO42-的利用率低,pH=7.5pH=10CrO42-的利用率相當,但后期需要將pH值調(diào)回1.0,導致浪費藥品,因此應選用pH=7.5 8H++Cr2O72-+3H2C2O4=6CO2↑+2Cr3++7H2O CaC2O4Mg(OH)2 NH3·H2O+HCO3-+Sr2+=SrCO3↓+NH4++H2O NH4NO3 4.3 6

【解析】

硝酸鍶用水溶解,加入重鉻酸銨除鋇得到BaCr2O7沉淀,過濾分離,濾液中加入硝酸、草酸還原Cr2O72-,再加入氨水中和、沉淀得到CrOH3,可知Cr2O72-被還原為Cr3+,草酸被氧化為二氧化碳,再過濾分離,濾液中加入氨水、醋酸銨、硫化氫,除去Ca2+Mg2+、重金屬,濾液中再加入碳酸氫銨得到碳酸鍶,濾液中含有Sr2+,進行循環(huán)利用。

(1) pH過低 CrO42-的利用率低,pH=7.5pH=10CrO42-的利用率相當,但后期需要將pH調(diào)回1,導致浪費藥品,因此應選用pH=7.5;

(2)步驟②是酸性條件下Cr2O72-被還原為Cr3+,草酸被氧化為二氧化碳,反應離子方程式為:3H2C2O4+8H++Cr2O72-=2Cr3++6CO2+7H2O,故答案為:3H2C2O4+8H++Cr2O72-=2Cr3++6CO2+7H2O

(3)調(diào)pH10是為了除去Ca2+Mg2+,此時加入了草酸銨,由溶解度表可知MgC2O4Ksp大于Mg(OH)2Ksp,Ca(OH)2Ksp大于CaC2O4,有沉淀轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,沉淀最終會轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀,故濾渣Ⅱ的主要成分為CaC2O4Mg(OH)2;

(4) NH3·H2O在溶液中發(fā)生電離,產(chǎn)生氫氧根離子,氫氧根離子和HCO3-反應生成CO32-,最終生成SrCO3沉淀,離子方程式為:NH3·H2O+HCO3-+Sr2+=SrCO3↓+NH4++H2O

(5) 由于對產(chǎn)品的純度要求是分析純,而在成鹽過程中生成的SrCO3經(jīng)過濾和洗滌后,仍會含微量NH4NO3,因此需要在200 ℃時烘干使銨鹽分解;

(6)起始n(Cr3)=0.1mol/L,開始沉淀時Ksp= ,c(OH-)= = = mol/L,pH=-lg =-lg = =4.3;當Cr3除盡時,n(Cr3)=10-6mol/L,此時c(OH-)= = = mol/L,pH=-lg =-lg =6。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】甲醇(CH3OH)和二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀的新型燃料,具有清潔、高效等性能。

1CO2可用于合成二甲醚(CH3OCH3),有關(guān)反應的熱化學方程式如下:

CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) △H=49.0 kJ·mol-1

2CH3OH(g)CH3OCH3(g) + H2O(g) △H=23.5 kJ·mol-1

H2O(l)H2O(g) △H= + 44 kJ·mol-1

CO2H2反應合成二甲醚生成液態(tài)水的熱化學方程式為:____________________

2)工業(yè)上合成甲醇的反應:CO(g)2H2(g)CH3OH(g) △H=90.8 kJ·mol-1。 下列不能說明該反應在恒溫恒容條件下已達化學平衡狀態(tài)的是___________

Av(H2) = 2v(CH3OH) Bn(CO):n(H2):n(CH3OH)=1:2:1

C.混合氣體的密度不變 D.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變 E.容器的壓強不變

3)若反應2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)在某溫度下的化學平衡常數(shù)為400,此溫度下,在密閉容器中加入一定量甲醇,反應進行到某時刻,測得各物質(zhì)的濃度如下表所示:

物質(zhì)

CH3OH(g)

CH3OCH3(g)

H2O(g)

濃度(mol·L-1

0.44

0.60

0.60

比較該時刻正、逆反應速率的大小:v()_____v()(填“>”、“<”“=”)。

若加入甲醇后,經(jīng)10 min反應達到平衡,則平衡后c(CH3OH)=______________,

該時間內(nèi)反應速率v(CH3OCH3)=_____________。

4)利用二甲醚(CH3OCH3)設(shè)計一個燃料電池,用KOH溶液作電解質(zhì)溶液,石墨做電極,該電池負極電極反應式為___________________________。以此燃料電池作為外接電源按如圖所示電解硫酸銅溶液,如果起始時盛有1000mLpH=5的硫酸銅溶液(25℃,CuSO4足量),一段時間后溶液的pH變?yōu)?/span>1,若要使溶液恢復到起始濃度(溫度不變,忽略溶液體積的變化),可向溶液中加入______其質(zhì)量約為_____g。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】短周期元素X、Y、Z、Q、W、R的原子序數(shù)與其常見化合價關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是

A.X、Y、Z、W、R的簡單離子半徑大小順序為R>W>Z>Y>X

B.Q元素形成的可溶性鹽的溶液不可能顯酸性

C.X、Y、R形成的某種化合物可以用于漂白、消毒

D.Y、ZW三者最高價氧化物對應的水化物間不能兩兩相互反應

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】201211月某白酒企業(yè)生產(chǎn)的白酒被曝塑化劑超標267%,白酒產(chǎn)品中的塑化劑主要源于塑料接酒桶、塑料輸酒管、成品酒塑料內(nèi)蓋等。塑化劑DEHP的合成線路如下:

1A用系統(tǒng)命名法命名為______________C分子核磁共振譜中顯示有__________種不同化學環(huán)境的氫原子。C在一定條件下與乙二醇反應生成的高聚物是一種重要的合成纖維,俗稱滌綸,其結(jié)構(gòu)簡式是__________

2B含有的官能團名稱為__________,、的反應類型分別為_______、_______。

3)寫出滿足下列條件的C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:____________

a.是苯的鄰位二元取代物;b.遇FeCl3溶液顯示特征顏色;

c.能與碳酸氫鈉溶液反應

4)寫出下列反應的化學方程式:

反應_______________________________________________;

反應_______________________________________________

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】125℃時,將amolNH4NO3溶于水,溶液顯酸性,原因是__(用離子方程式表示)。向該溶液中滴加bL氨水后溶液呈中性,則滴加氨水的過程中水的電離平衡將__(填正向”“逆向)移動,所滴加氨水的濃度為__mol·L-1。(NH3·H2O的電離平衡常數(shù)為Kb=2×10-5

2)如圖10.1mol/L電解質(zhì)溶液的pH隨溫度變化的圖像。

①其中符合0.1mol/LNH4Al(SO4)2溶液的pH隨溫度變化的曲線是__(填寫字母),導致pH隨溫度變化的原因是__;

20℃時,0.1mol/LNH4Al(SO4)2溶液中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=___(填數(shù)值)。

3)室溫時,向100mL0.1mol/LNH4HSO4溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液,所得溶液的pH與所加NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖2所示。試分析圖中ab、c、d四個點,水的電離程度最大的是__;在b點,溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是__。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下表是元素周期表的一部分,回答有關(guān)問題。

(1)寫出元素符號:①___,⑥___。

(2)在這些元素中,最活潑的金屬元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為___

(3)在這些元素的最高價氧化物對應的水化物中,酸性最強的物質(zhì)與堿性最強的物質(zhì)在水溶液中發(fā)生反應的離子方程式為___

(4)在②、③、④、⑤這些元素形成的最簡單離子中,離子半徑由大到小的順序為___(填離子符號)。

(5)由元素②、③、⑧形成的一種常見的殺菌消毒劑中存在的化學鍵有___。

(6)由元素⑦和⑧形成的某種化合物可表示為X2Y2(其中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)),寫出X2Y2的電子式:___。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】鈉硫電池以熔融金屬鈉、熔融硫和多硫化鈉(Na2Sx)分別作為兩個電極的反應物,固體Al2O3陶瓷(可傳導Na)為電解質(zhì),其原理如圖所示。下列說法正確的是

A.放電時,電極A為正極

B.充電時,Na+ 從電極A向電極B遷移

C.充電時,電極B反應式為S22-- 2e- === xS

D.該電池工作的適宜溫度應控制在25 ℃左右

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】實驗室用加熱1一丁醇、濃H2SO4和溴化鈉混合物的方法來制備1一溴丁烷,設(shè)計了如圖所示的實驗裝置其中的夾持儀器已省略。

已知:H2SO4+NaBr=NaHSO4+HBr, H2SO4(濃)+2HBr=Br2+SO2↑+2H2O

請回答下列問題:

(1)儀器a的名稱為______。

(2)制備操作中,加入的濃硫酸事先要進行稀釋,其目的是______填選項字母

減少副產(chǎn)物烯和醚的生成減少的生成水是反應的催化劑

(3)寫出此實驗制1一溴丁烷的總化學方程式______。

(4)有同學擬通過紅外光譜儀鑒定所得產(chǎn)物中是否含有,來確定副產(chǎn)物中是否存在丁醚請評價該同學設(shè)計的鑒定方案是否合理?理由是______。

(5)為了進一步提純1一溴丁烷,該小組同學查得相關(guān)有機物的有關(guān)數(shù)據(jù)如表:

物質(zhì)

熔點

沸點

1一丁醇

1一溴丁烷

丁醚

1一丁烯

則用B裝置完成此提純實驗時;,實驗中要迅速升高溫度至______收集所得餾分。

(6)若實驗中所取1一丁醇、NaBr分別為、,濃硫酸,蒸出的粗產(chǎn)物經(jīng)洗滌,干燥后再次蒸餾得到一溴丁烷,則1一溴丁烷的產(chǎn)率是______保留2位有效數(shù)字。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】根據(jù)雜化軌道理論和價電子對互斥理論模型判斷,下列分子或離子的中心原子的雜化方式及空間構(gòu)型正確的是( )

選項

分子或離子

中心原子雜化方式

價電子對互斥理論模型

分子或離子的空間構(gòu)型

A

直線形

直線形

B

平面三角形

三角錐形

C

四面體形

平面三角形

D

四面體形

正四面體形

A.AB.BC.CD.D

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