分析 硅藻土煅燒時,有機物能燃燒形成一些礦物鹽,向煅燒所得固體中加入稀硫酸,發(fā)生的反應為:Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H3O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、MgO+H2SO4=MgSO4+H2O,礦物鹽溶解,二氧化硅不反應,過濾后得到的固體主要成分是SiO2,然后烘干得到精制硅藻土.
向濾液中加入過量NaOH溶液,發(fā)生反應Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4、Al2(SO4)3+8NaOH=2NaAlO2+3Na2SO4+4H2O、MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4,然后過濾,向濾液中通入過量二氧化碳,發(fā)生反應NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,過濾得到固體Al(OH)3.
(1)精制硅藻土的主要成分是二氧化硅,反應II后,過濾獲得的濾渣主要成分是氫氧化鐵、氫氧化鎂;
(2)反應Ⅲ發(fā)生反應:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;
氫氧化鋁受熱分解生成氧化鋁和水蒸氣且吸收熱量,氧化鋁熔點較高,一般條件下不熔融;
(3)①氫氧化鉀與二氧化硅反應,應在鐵質(zhì)坩堝中灼燒;
②實驗中產(chǎn)生HF,能與二氧化硅反應;
③濾液呈酸性,滴入酚酞溶液為無色,用氫氧化鈉得到濾液中HF,HF反應完畢,再滴入最后一滴NaOH溶液后溶液呈堿性,酚酞遇堿呈紅色;
④根據(jù)關系式SiO2~K2SiF6~4HF~4NaOH計算.
解答 解:硅藻土煅燒時,有機物能燃燒形成一些礦物鹽,向煅燒所得固體中加入稀硫酸,發(fā)生的反應為:Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H3O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、MgO+H2SO4=MgSO4+H2O,礦物鹽溶解,二氧化硅不反應,過濾后得到的固體主要成分是SiO2,然后烘干得到精制硅藻土.
向濾液中加入過量NaOH溶液,發(fā)生反應Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4、Al2(SO4)3+8NaOH=2NaAlO2+3Na2SO4+4H2O、MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4,然后過濾,向濾液中通入過量二氧化碳,發(fā)生反應NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,過濾得到固體Al(OH)3.
(1)由上述分析可知,精制硅藻土的主要成分是SiO2,反應II后,過濾獲得的濾渣主要成分是Fe(OH)3、Mg(OH)2,
故答案為:SiO2;Fe(OH)3、Mg(OH)2;
(2)反應Ⅲ發(fā)生反應:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,反應離子方程式為:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,氫氧化鋁常用作阻燃劑,其原因是:氫氧化鋁受熱分解吸收熱量,且生成高熔點的氧化鋁覆蓋在表面,
故答案為:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;氫氧化鋁受熱分解吸收熱量,且生成高熔點的氧化鋁覆蓋在表面;
(3)①在坩堝中進行高溫灼燒,瓷坩堝含有二氧化硅,能與氫氧化鉀反應,應在鐵質(zhì)坩堝中灼燒,
故選:d;
②實驗中產(chǎn)生的HF能與玻璃儀器中的二氧化硅,步驟2、3中不使用玻璃燒杯、玻璃漏斗,
故答案為:實驗中產(chǎn)生的HF能與玻璃儀器中的二氧化硅;
③濾液呈酸性,滴入酚酞溶液為無色,用氫氧化鈉得到濾液中HF,HF反應完畢,步驟5中滴定終點的現(xiàn)象為:最后一滴滴入后溶液由無色變?yōu)榉奂t色,且30 s不褪色;
故答案為:最后一滴滴入后溶液由無色變?yōu)榉奂t色,且30s不褪色;
④設樣品中SiO2的質(zhì)量分數(shù)為x,則:
SiO2~K2SiF6~4HF~4NaOH
60g 4mol
mx g V×10-3L×cmol/L
所以60g:mx g=4mol:V×10-3L×cmol/L
解得x=$\frac{15cV×1{0}^{-3}}{m}$
故答案為:$\frac{15cV×1{0}^{-3}}{m}$.
點評 本題屬于化學工藝流程題,考查混合物的分離提純綜合應用、元素化合物知識、對操作步驟與試劑分析評價、物質(zhì)含量測定等,是對學生綜合能力的考查,屬于高考常考題型,題目難度中等.
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 容量瓶在使用之前要檢漏 | |
B. | 容量瓶上有溫度,濃度,標線三個標識 | |
C. | 定容時,因不慎使液面高于容量瓶的刻度線,可用滴管將多余液體吸出 | |
D. | 配置好的溶液儲存在容量瓶中,并貼上標簽 |
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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:選擇題
選項 | 物質(zhì) | 所含雜質(zhì) | 除去雜質(zhì)的方法 |
A | N2 | O2 | 將氣體緩緩通過足量的灼熱銅網(wǎng) |
B | NaCl | KNO3 | 冷卻熱飽和溶液,過濾 |
C | Cu | Zn | 加入足量稀鹽酸,充分反應后過濾,洗滌,干燥 |
D | FeCl2溶液 | CuCl2 | 加入足量鐵粉,充分反應后過濾 |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 標準狀況下,22.4L CHCl3含氯原子數(shù)為3NA | |
B. | 100mL 1 mol•L-1醋酸溶液中的氫原子數(shù)為0.4NA | |
C. | 常溫常壓下,11.2g乙烯中共用電子對數(shù)為2.4NA | |
D. | 6.4 g CaC2晶體中所含的離子總數(shù)為0.3NA |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | ①中Mg作負極,電子流向:Mg→稀硫酸→Al | |
B. | ②中Al作負極,OH?遷移方向:Al→外電路→Mg | |
C. | ③中Fe作正極,電極反應式:2H++2e?═H2↑ | |
D. | ④中Cu作正極,電極反應式:O2+4e?+2H2O═4OH? |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 綠色化學的核心是應用化學原理對環(huán)境污染進行治理 | |
B. | 維生素C具有還原性,在人體內(nèi)起抗氧化作用 | |
C. | 侯氏制堿法的最終產(chǎn)品是小蘇打 | |
D. | 明礬可用于水的殺菌、消毒 |
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