多晶硅(硅單質的一種)被稱為“微電子大廈的基石”,制備中副產物以SiCl4為主,它環(huán)境污染很大,能遇水強烈水解,放出大量的熱。研究人員利用SiCl4水解生成的鹽酸和鋇礦粉(主要成分為BaCO3,且含有鐵、鎂等離子),制備BaCl2 ? 2H2O,工藝流程如下:
已知: ① 常溫下Fe3+、Mg2+ 完全沉淀的pH分別是3.4、12.4;
② BaCO3的相對分子質量是197; BaCl2 ? 2H2O的相對分子質量是244;
(1)SiCl4發(fā)生水解反應的化學方程式__________________________________
(2)高溫下,SiCl4 (g) 用H2還原可制取純度很高的硅,當反應中有1mol電子轉移時吸收
59 kJ熱量,則該反應的熱化學方程式為__________________________________
(3)加鋇礦粉調節(jié)pH=7的作用是:
①使BaCO3轉化為BaCl2 ②_______________________________
(4)生成濾渣A的離子方程式________________________________________
(5)BaCl2濾液經__________、_________、過濾、洗滌,再經真空干燥后得到BaCl2 ? 2H2O
(6)10噸含78.8% BaCO3的鋇礦粉理論上最多能生成BaCl2 ? 2H2O___________噸。
(1)SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl (2分,寫成H2SiO3且配平可給1分)
(2)SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g) △H= +236 kJ/mol (2 分)
(3)使Fe3+ 完全沉淀 (1分)
(4)Mg2++2OH- = Mg(OH)2↓( 1分)
(5)蒸發(fā)濃縮,降溫結晶(2分)
(6)9.76 (2 分)
解析試題分析:(3)常溫下Fe3+、Mg2+ 完全沉淀的pH分別是3.4、12.4,加鋇礦粉調節(jié)pH=7的另一作用為使Fe3+ 完全沉淀
(6)反應關系式為
BaCO3~BaCl2·2H2O
197 244
10×78.8% m
m==9.76噸
考點:考查實驗基本操作、反應熱、計算等相關知識。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
高錳酸鉀是常用的氧化劑。工業(yè)上以軟錳礦(主要成分是MnO2)為原料制備高錳酸鉀晶體。下圖是實驗室制備的操作流程:
上述反應②的化學方程式:
已知:
(1)加熱軟錳礦、KClO3和KOH固體時,不采用瓷坩堝而選用鐵坩堝的理由是_______;
反應①的化學方程式為______。
(2)從濾液中得到KMnO4晶體的實驗操作依次是________(選填字母代號,下同)。
A.蒸餾 B.蒸發(fā) C.灼燒 D.抽濾 E.冷卻結晶
(3)制備過程中需要用到純凈的CO2氣體。制取純CO2凈最好選擇下列試劑中_________。
A.石灰石 B.濃鹽酸 C.稀疏酸 D.純堿
(4)實驗時,若CO2過量會生成KHCO3,導致得到的KMnO4產品的純度降低。原因是______ 。
(5)由于CO2的通人量很難控制,因此對上述實驗方案進行了改進,即把實驗中通CO2改為加其他的酸。從理論上分析,選用下列酸中________ ,得到的產品純度更高。
A.醋酸 B.濃鹽酸 C.稀硫酸
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
已知:BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s)工業(yè)上以重晶石礦(主要成分BaSO4,雜質為Fe2O3、SiO2)為原料,通過下列流程生產氯化鋇晶體(BaCl2·nH2O)。
回答下列問題:
(1)不溶物A的化學式是_________;若在實驗室進行焙燒時,所產生的氣體的處理方法是
a.用NaOH溶液吸收 b.用濃硫酸吸收 c.點燃
(2)用單位體積溶液中所含的溶質質量數來表示的濃度叫質量-體積濃度,可以用g/L表示,現用38%的濃鹽酸配制含溶質109.5g/L的稀鹽酸500mL,所需要的玻璃儀器除了玻璃棒還有 。
(3)沉淀反應中所加的試劑R可以是下列試劑中的
a.NaOH溶液 b.BaO固體 c.氨水 d.生石灰
證明沉淀已經完全的方法是________________________________________________________。
(4)設計一個實驗確定產品氯化鋇晶體(BaCl2·nH2O)中的n值,完善下列實驗步驟:
①稱量樣品②_______ ③置于_________(填儀器名稱)中冷卻 ④稱量 ⑤恒重操作。
恒重操作是指____________________________________________ _;
第③步物品之所以放在該儀器中進行實驗的原因是 。
(5)將重晶石礦與碳以及氯化鈣共同焙燒,可以直接得到氯化鋇,該反應的化學方程為
BaSO4+ 4C+CaCl24CO + CaS+ BaCl2。請你完善下列從焙燒后的固體中分離得到氯化鋇晶體的實驗流程的設計(已知硫化鈣不溶于水,易溶于鹽酸)。
(方框內填寫操作名稱)
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
選擇下列實驗方法分離物質,將分離方法的序號填在橫線上。
A.萃取分液 | B.升華 | C.結晶 | D.分液 E.蒸餾 F.層析 G.過濾 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
趣小組在課外活動中,對某溶液進行了多次檢測,其中三次檢測結果如下表所示,請回答:
檢測次數 | 溶液中檢測出的物質 |
第一次 | KCl、K2SO4、Na2CO3、NaCl |
第二次 | KCl、BaCl2、Na2SO4、K2CO3 |
第三次 | Na2SO4、KCl、K2CO3、NaCl |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
高鐵酸鉀是一種新型高效多功能水處理劑。工業(yè)上常采用NaClO氧化法生產,反應原理為:
①在堿性條件下,利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4
3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH=2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O
②Na2FeO4與KOH反應生成K2FeO4:Na2FeO4 + 2KOH=K2FeO4 + 2NaOH
主要的生產流程如下:
(1)加入鹽酸調節(jié)溶液pH時需用pH試紙粗略測試pH以控制加入鹽酸的量。實驗室用pH試紙測定溶液pH的操作是 。
(2)流程圖中“轉化”(反應③)是在某低溫下進行的,說明此溫度下Ksp(K2FeO4) Ksp(Na2FeO4)(填“>”或“<”或“=”)。
(3)反應的溫度、原料的濃度和配比對高鐵酸鉀的產率都有影響。
圖1為不同的溫度下,Fe(NO3)3不同質量濃度對K2FeO4生成率的影響;
圖2為一定溫度下,Fe(NO3)3質量濃度最佳時,NaClO濃度對K2FeO4生成率的影響。
工業(yè)生產中最佳溫度為 ℃,此時Fe(NO3)3與NaClO兩種溶液最佳質量濃度之比為 。
(4)K2FeO4在水溶液中易“水解”:4FeO42- + 10H2O 4Fe(OH)3 + 8OH- + 3O2。在“提純”K2FeO4中采用重結晶、洗滌、低溫烘干的方法,則洗滌劑最好選用 溶液(填序號)。
A.H2O | B.CH3COONa、異丙醇 | C.NH4Cl、異丙醇 | D.Fe(NO3)3、異丙醇 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
工業(yè)上用某礦渣(主要成分為Cu2O,還含有Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取銅的操作流程如下:
(固體混合物B經處理后可回收銅)
已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。
(1)實驗操作Ⅰ的名稱為_________;在空氣中灼燒固體混合物D時,用到多種硅酸鹽材質的儀器,除玻璃棒、酒精燈、泥三角外,還有_________(填儀器名稱)。
(2)濾液A中鐵元素的存在形式為_______(填離子符號),生成該離子的離子方程式為_____________________。
檢驗濾液A中存在該離子的試劑為 (填試劑名稱)。
(3)常溫下,等pH的NaAlO2和NaOH兩份溶液中,由水電離出的c(OH-)前者為后者的108倍,則兩種溶液的pH=_______。
(4) ①利用電解法進行粗銅精煉時,下列敘述正確的是________(填代號)。
a.電能全部轉化為化學能 b.粗銅接電源正極,發(fā)生氧化反應
c.精銅作陰極,電解后電解液中Cu2+濃度減小
d.粗銅精煉時通過的電量與陰極析出銅的量無確定關系
②從濃硫酸、濃硝酸、蒸餾水中選用合適的試劑,測定粗銅樣品中金屬銅的質量分數,涉及的主要步驟:稱取一定質量的樣品→_____________________ _______→過濾、洗滌、干燥→稱量剩余固體銅的質量。(填缺少的操作步驟,不必描述操作過程的細節(jié))
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
某同學用廢于電池內的黑色固體(可能含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物質)進行如下實驗:
(1)上述三步操作中都用到的一種玻璃儀器是_____________________________。
(2)將灼燒后的固體移入試管,滴加雙氧水,能迅速產生一種使帶火星的木條復燃的氣體,由此推斷黑色固體中含有MnO2,其在反應中的作用為________,寫出該反應的化學方程式_______________。MnO2有一定的氧化性,請寫出一個MnO2作氧化劑的反應的化學方程式_____________________________________。
(3)驗證步驟②的濾液中含有NH4+,下面是某一實驗方案記錄片斷。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />實驗操作:_______________________________________________________________。
實驗現象:有使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體產生。
實驗結論:濾液中有NH4+存在。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
工業(yè)上以碳酸錳礦為主要原料生產MnO2的工藝流程如下:
有關氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
請問答下列問題:
(1)酸浸前將碳酸錳礦粉碎的作用是 。
(2)酸浸后的溶液中含有Mn2+、 SO42-,另含有少量Fe2+、Fe3+.A13+、Cu2+、Pb2+等,其除雜過程如下:
①加入MnO2將Fe2+氧化,其離子反應方程式為 。
②加入CaO將溶液的pH調到5.2~6.0,其主要目的是 。
③加入BaS,除去Cu2~、Pb2+后,再加入NaF溶液,除去 。
(3)從溶液A中回收的主要物質是 ,該物質常用作化肥。
(4)MnO2粗品中含有少量Mn3O4,可以用稀硫酸處理,將其轉化為MnSO4和MnO2,然后再用氧化劑將Mn2+轉化為MnO2,制得優(yōu)質MnO2。寫出Mn3O4與稀硫酸反應韻化學方程式:
。
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