分析 用鹽酸和硫化鋇(含少量Mg2+、Fe3+等)反應生產(chǎn)BaCl2•xH2O,硫化鋇(含少量Mg2+、Fe3+等)和鹽酸反應生成硫化氫氣體,所得氯化鋇粗液中含硫化合物(H2S、HS-等)影響產(chǎn)品質(zhì)量,可鼓入預熱后的空氣吹除,硫化氫被氧氣氧化生成沉淀A為單質(zhì)硫,加入堿溶液調(diào)節(jié)溶液PH除去Mg2+和Fe3+,得到沉淀B為Mg(OH)2和Fe(OH)3,得到氯化鋇溶液蒸發(fā)濃縮得到氯化鋇晶體,其中得到的母液循環(huán)使用,
(1)H2S用足量氨水吸收,會生成硫化銨,空氣中的氧氣能將硫化銨氧化成硫單質(zhì),據(jù)此寫化學方程式;
(2)預熱后的空氣能使溶液溫度升高,從而減小氣體在溶液中的溶解度,利于吹除硫化氫,同時空氣中有氧氣,能將部分硫化氫氧化成硫單質(zhì)而形成沉淀;
(3)S2O32-在酸性條件下發(fā)生自身氧化還原反應生成二氧化硫和硫單質(zhì),根據(jù)電荷守恒和元素守恒可寫出離子方程式;
(4)根據(jù)Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11可知,要使Mg 2+沉淀完全,溶液中c(OH-)=$\sqrt{\frac{1.8×1{0}^{-11}}{1×1{0}^{-5}}}$mol/L=1.34×10-3mol/L,c(H+)=$\frac{1{0}^{-14}}{1.34×1{0}^{-3}}$=7.5×10-12mol/L,則沉淀完全的PH值為12-lg7.5,根據(jù)Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38要使Fe 3+沉淀完全,溶液中c(OH-)=$\root{3}{\frac{4×1{0}^{-38}}{1×1{0}^{-5}}}$mol/L=$\root{3}{4×1{0}^{-33}}$mol/L=1.6×10-11mol/L,c(H+)=$\frac{1{0}^{-14}}{1.6×1{0}^{-11}}$=6.25×10-4mol/L,PH=4-lg6.25,所以當Mg 2+沉淀完全時Fe 3+早已沉淀完全,依據(jù)溶度積常數(shù)計算鎂離子濃度;若向0.1mol/L FeCl3溶液中加入一定量等濃度的Na2CO3溶液發(fā)生雙水解反應生成氫氧化鐵、二氧化碳;
(5)二氧化硫和氯化鋇溶液不發(fā)生反應,向NaOH溶液中通入足量的SO2氣體反應生成亞硫酸氫鈉溶液,亞硫酸氫根離子電離大于水解程度溶液顯酸性.
解答 解:(1)H2S用足量氨水吸收,會生成硫化銨,空氣中的氧氣能將硫化銨氧化成硫單質(zhì),反應的化學方程式為2(NH4)2S+O2+2H2O=4NH3•H2O+2S↓,
故答案為:2(NH4)2S+O2+2H2O=4NH3•H2O+2S↓;
(2)預熱后的空氣能使溶液溫度升高,從而減小氣體在溶液中的溶解度,利于吹除硫化氫,同時空氣中有氧氣,能將部分硫化氫氧化成硫單質(zhì)而形成沉淀,
故答案為:升高溫度,減小氣體在溶液中的溶解度,利于吹除硫化氫;S;
(3)S2O32-在酸性條件下發(fā)生自身氧化還原反應生成二氧化硫和硫單質(zhì),反應的離子方程式為S2O32-+2H+=S↓+SO2 ↑+H2O,
故答案為:S2O32-+2H+=S↓+SO2 ↑+H2O;
(4)根據(jù)Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11可知,要使Mg 2+沉淀完全,溶液中c(OH-)=$\sqrt{\frac{1.8×1{0}^{-11}}{1×1{0}^{-5}}}$mol/L=1.34×10-3mol/L,c(H+)=$\frac{1{0}^{-14}}{1.34×1{0}^{-3}}$=7.5×10-12mol/L,則沉淀完全的PH值為12-lg7.5,根據(jù)Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38要使Fe 3+沉淀完全,溶液中c(OH-)=$\root{3}{\frac{4×1{0}^{-38}}{1×1{0}^{-5}}}$mol/L=$\root{3}{4×1{0}^{-33}}$mol/L=1.6×10-11mol/L,c(H+)=$\frac{1{0}^{-14}}{1.6×1{0}^{-11}}$=6.25×10-4mol/L,PH=4-lg6.25,所以當Mg 2+沉淀完全時Fe 3+早已沉淀完全,依據(jù)溶度積常數(shù)計算鎂離子濃度c(Mg2+)$\frac{1.8×1{0}^{-11}}{(\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}})^{2}}$=0.18mol/L,若向0.1mol/L FeCl3溶液中加入一定量等濃度的Na2CO3溶液發(fā)生雙水解反應生成氫氧化鐵、二氧化碳,現(xiàn)象為產(chǎn)生紅褐色沉淀并有氣體放出,反應的離子方程式為:2Fe3++3CO32-+3H2O═2Fe(OH)3↓+3CO2↑,
故答案為:Fe3+;0.18; 產(chǎn)生紅褐色沉淀并有氣體放出;2Fe3++3CO32-+3H2O═2Fe(OH)3↓+3CO2↑;
(5)二氧化硫和氯化鋇溶液不發(fā)生反應,將足量的SO2氣體通入BaCl2溶液中有無明顯現(xiàn)象,向NaOH溶液中通入足量的SO2氣體反應生成亞硫酸氫鈉溶液,亞硫酸氫根離子電離大于水解程度溶液顯酸性,溶液中離子濃度大小為:c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-),
故答案為:無;c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-).
點評 本題考查了BaCl2•2H2O制備實驗方案的設計方法,題目難度中等,為高考的熱點,正確理解制備流程、反應原理為解答關鍵,涉及知識點較多,有一定的綜合性,試題充分考查了學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力.
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
時間/(s) | 0 | 0.01 | 0.02 | 0.03 | 0.04 |
(CrO42-)/(mol•L-1) | 0.20 | 1.6×10-2 | 1.2×10-2 | 1.0×10-2 | |
(Cr2O72-)/(mol•L-1) | 0 | 9.2×10-2 | 9.4×10-2 | 9.5×10-2 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 標準狀況下,2.24L氯仿(CHCl3)含0.4NA個共價鍵 | |
B. | 1molNaHSO4固體含3NA個離子 | |
C. | NA個H2分子與NA個I2(g)分子反應生成HI(g),反應后容器中含2NA個分子 | |
D. | 反應:K35ClO3+6H37Cl═3Cl2↑+KCl+3H2O,當有71gCl2生成時,轉(zhuǎn)移0.5NA個電子 |
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科目:高中化學 來源: 題型:推斷題
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