【題目】鹵塊的主要成分是MgCl2,此外還含有Fe3+、Fe2+和Mn2+等離子。若以它為原料按下圖所示工藝流程進(jìn)行生產(chǎn),可制得輕質(zhì)氧化鎂。
已知1:生成氫氧化物沉淀的pH
物質(zhì) | 開始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 |
Mg(OH)2 | 9.6 | 11.1 |
已知2:幾種難溶電解質(zhì)的溶解度(20℃)
物質(zhì) | 溶解度/g |
Fe(OH)2 | 5.2×10-5 |
Fe(OH)3 | 3×10-9 |
MgCO3 | 3.9×10-2 |
Mg(OH)2 | 9×10-4 |
(已知:Fe2+氫氧化物呈絮狀,不易從溶液中除去)
請回答:
(1)步驟Ⅱ中加入的試劑X為漂液(含25.2%NaClO)。
①用玻璃棒蘸取漂液滴在pH試紙上,pH試紙先變藍(lán),后褪色。說明漂液具有的性質(zhì)是________。
②用化學(xué)用語表示NaClO溶液使pH試紙變藍(lán)的原因_________。
③步驟Ⅱ中漂液的主要作用是__________。
④若用H2O2代替漂液,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________。
(2)步驟Ⅲ中加入的試劑Y為NaOH,應(yīng)將溶液的pH調(diào)節(jié)為______,目的是_______。
(3)步驟Ⅳ中加入的試劑Z為Na2CO3,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。
(4)結(jié)合化學(xué)用語,應(yīng)用化學(xué)平衡移動原理解釋步驟Ⅴ中反應(yīng)發(fā)生的原因_______。
【答案】堿性、強(qiáng)氧化性(漂白性)ClO-+H2OHClO+OH-將Fe2+氧化為Fe3+2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O9.8使除Mg2+以外的各種雜質(zhì)金屬離子都生成氫氧化物沉淀,以便通過過濾而除去Mg2++CO32-=MgCO3↓沉淀物MgCO3存在溶解平衡,MgCO3(s)Mg2+ (aq)+CO32-(aq),CO32-發(fā)生水解CO32-+H2OHCO3-+OH-,HCO3-+H2OH2CO3+OH-,在煮沸的情況下促進(jìn)CO32-水解平衡右移。Mg2+與OH-結(jié)合生成更難溶的Mg(OH)2沉淀,促進(jìn)CO32-徹底水解為H2CO3并分解為CO2和H2O。最后使MgCO3轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2;颍MgCO3 +H2OMg(OH)2 +CO2,由于水解生成的Mg(OH)2溶解度更小,煮沸有利于CO32-水解平衡右移,且又有CO2氣體生成,使水解趨于完全,MgCO3轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2。
【解析】
為除去Fe2+,先將Fe2+氧化成Fe3+,然后加入NaOH調(diào)節(jié)pH為9.8,然后在濾液中加入純堿將Mg2+從溶液中以MgCO3沉淀出來,然后加熱煮沸可得到Mg(OH)2,灼燒后得到MgO,據(jù)此解答。
(1)①漂液(含25.2%NaClO)中NaClO溶液中水解顯堿性,pH變藍(lán)色,藍(lán)色褪去是水解生成的次氯酸具有漂白性,用玻璃棒蘸取漂液滴在pH試紙上,pH試紙先變藍(lán),后褪色,說明漂液具有的性質(zhì)是堿性、漂白性;
②NaClO溶液使pH試紙變藍(lán)是次氯酸根離子水解生成次氯酸和氫氧根離子,溶液顯堿性,反應(yīng)的離子方程式為ClO-+H2OHClO+OH-;
③步驟Ⅱ中漂液具有強(qiáng)氧化性,氧化亞鐵離子為鐵離子;
④過氧化氫具有氧化性,酸性溶液中能氧化亞鐵離子為鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(2)驟Ⅲ中加入的試劑Y為NaOH,應(yīng)將溶液的pH調(diào)節(jié)為9.8,使除Mg2+以外的各種雜質(zhì)金屬離子都生成氫氧化物沉淀以便通過過濾而除去;
(3)步驟Ⅳ中加入的試劑Z為Na2CO3,加入后沉淀鎂離子,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Mg2++CO32-=MgCO3↓;
(4)由于沉淀物MgCO3存在溶解平衡:MgCO3(s)Mg2+ (aq)+CO32-(aq),CO32-發(fā)生水解CO32-+H2OHCO3-+OH-,HCO3-+H2OH2CO3+OH-,在煮沸的情況下促進(jìn)CO32-水解平衡右移。Mg2+與OH-結(jié)合生成更難溶的Mg(OH)2沉淀,促進(jìn)CO32-徹底水解為H2CO3并分解為CO2和H2O,所以最后使MgCO3轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2。
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【題目】下列有關(guān)從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)原理和裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>
A. 用裝置甲灼燒碎海帶
B. 用裝置乙過濾海帶灰的浸泡液
C. 用裝置丙制備用于氧化浸泡液中I的Cl2
D. 用裝置丁吸收氧化浸泡液中I后的Cl2尾氣
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【題目】關(guān)于以下物質(zhì)熔點(diǎn)比較正確的是( )
A.NaCl>金剛石>S>Hg
B.金剛石>NaCl>S>Hg
C.NaCl>金剛石>Hg>S
D.金剛石>NaCl>Hg>S
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【題目】用石墨作電極,電解盛放在U形管中的飽和NaCl溶液(滴有酚酞溶液),如圖。下列敘述正確的是
A. 通電后,NaCl發(fā)生電離
B. 通電一段時間后,陽極附近溶液先變紅
C. 當(dāng)陽極生成0.1 mol氣體時,整個電路中轉(zhuǎn)移了0.1 mol e-
D. 電解飽和食鹽水的總反應(yīng)式為:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
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【題目】實(shí)驗(yàn)室用如下裝置(略去部分夾持裝置)模擬利用氨氣和次氯酸鈉合成肼(N2H4)的過程。下列說法正確的是( )
A. 將裝置① 中濃鹽酸換成H2O2,也可用于制備氧氣 B. ②中盛裝NaOH溶液,用于吸收多余的Cl2
C. ③分液漏斗中盛裝飽和食鹽水 D. 當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時,④中可收集一瓶純凈的NH3
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【題目】(本草綱目》記載了民間釀酒的工藝:“凡酸壞之酒,皆可蒸燒”,“以燒酒復(fù)燒二次……” 在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過程,用到的儀器是
A. 球形冷凝管 B. 蒸發(fā)皿 C. 蒸餾燒瓶 D. 分液漏斗
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【題目】亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效漂白劑,某小組利用下列裝置制備NaClO2,并對其樣品進(jìn)行分析,查閱資料知:NaClO2飽和溶液在低于38℃時析出NaClO2·3H2O,高于38℃時析出NaClO2,高于60℃時析出NaClO2會分解。
(1)儀器a的名稱是__________;長玻璃導(dǎo)管b的作用是__________;裝置D的作用是__________。
(2)裝置A用于制備ClO2,理論上所加NaClO3和Na2SO3固體的物質(zhì)的量之比是__________。
裝置C中發(fā)生的離子方程式是__________。
(3)為提取NaClO2固體,試管中產(chǎn)品需蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌,洗滌用水的溫度范圍是__________。
(4)稱取Wg的產(chǎn)品配成250mL溶液,取25.00mL溶液,加足量KI和稀H2SO4,以①__________溶液作指示劑,用cmol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),判斷滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是②_________;若消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值是VmL,則產(chǎn)品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是③__________%。
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【題目】25℃時,將pH均為2 的HCl與HX 的溶液分別加水稀釋,溶液pH隨溶液體積變化的曲線如圖所示。下列說法不正確的是
A. a、b兩點(diǎn): c(X-) < c(Cl-) B. 溶液的導(dǎo)電性: a < b
C. 稀釋前,c(HX) > 0.01mol/L D. 溶液體積稀釋到10倍,HX 溶液的pH < 3
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【題目】氮、磷及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中都有重要作用。
(1)基態(tài)磷原子價電子排布的軌道表示式為___________。
(2)元素B、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>___________。
(3)食品添加劑NaNO2中NO2-中心原子的雜化類型是_____,與NO2-互為等電子體的分子的化學(xué)式為___________。(寫1種)。
(4)N2H4是火箭的燃料,與氧氣的相對分子質(zhì)量相同,它在常溫常壓下是液態(tài),而氧氣是氣態(tài),造成這種差異的主要原因是____________。
(5)磷化硼是一種耐磨涂料,它可用作金屬的表面保護(hù)層。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷于高溫下在氫氣中反應(yīng)合成。
①三溴化磷分子的空間構(gòu)型是_________,三溴化硼鍵角是___________。
②磷化硼晶體晶胞如圖所示:其中實(shí)心球?yàn)榱自,在一個晶胞中磷原子空間堆積方式為________,磷原子的配位數(shù)為___________,該結(jié)構(gòu)中有一個配位鍵,提供空軌道的原子是___________。己知晶胞邊長apm,阿伏加德羅常數(shù)為NA。則磷化硼晶體的密度為___________g/cm3。
③磷化硼晶胞沿著體對角線方向的投影(圖中虛線圓圈表示P原子的投影),用實(shí)線圓圈畫出B原子的投影位置(注意原子體積的相對大小)。______
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