【題目】工業(yè)上利用氯堿工業(yè)中的固體廢物鹽泥(主要成分為Mg(OH)2、CaCO3、BaSO4,除此之外還有NaCl、Al(OH)3、Fe(OH)3、Mn(OH)2等。)與廢稀硫酸反應(yīng)制備七水硫酸鎂,產(chǎn)率高,既處理了三廢,又有經(jīng)濟效益。其工藝流程如下:
已知:
i)部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH
沉淀物 | Mn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
pH值(完全沉淀) | 10.02 | 8.96 | 3.20 | 4.70 | 11.12 |
ii)兩種鹽的溶解度圖(單位為g/100g水)
根據(jù)以上流程圖并參考表格pH數(shù)據(jù)和溶解度圖,請回答下列問題。
(1)酸解時,加入的酸為____________,在酸解過程中,想加快酸解速率,請?zhí)岢鰞煞N可行的措施____________、____________。
(2)加入的NaClO可與Mn2+反應(yīng)產(chǎn)生MnO2沉淀,該反應(yīng)的離子方程式是____________。
(3)本工藝流程多次用到抽濾操作,其優(yōu)點在于____________,四次抽濾時:抽濾①所得濾渣A的成分為____________、CaSO4;抽濾②所得濾渣B的成分為MnO2、____________、____________;抽濾③所得濾液C中主要雜質(zhì)陽離子的檢驗方法是____________;抽濾④將產(chǎn)品抽干。
(4)依據(jù)溶解度曲線,操作M應(yīng)采取的方法是適當(dāng)濃縮,____________。
(5)每制備1噸MgSO4·7H2O,需要消耗鹽泥2噸。若生產(chǎn)過程中的轉(zhuǎn)化率為70%,則鹽泥中鎂(以氫氧化鎂計)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為____________。
【答案】 硫酸 升溫 把鹽泥粉碎、攪拌等 Mn2++ ClO-+ H2O == MnO2↓ + 2H++ Cl- 速度快 BaSO4 Fe(OH)3 Al(OH)3 焰色反應(yīng) 趁熱過濾 16.8%(16%、17%均可給分)
【解析】(1)因最終產(chǎn)物為MgSO4·7H2O,所以酸解時應(yīng)加入硫酸,為加快酸解速率,可采用粉碎、攪拌或適當(dāng)加熱等措施。
(2)已知NaClO可與Mn2+反應(yīng)產(chǎn)生MnO2沉淀,根據(jù)化合價變化規(guī)律,則ClO—轉(zhuǎn)化為Cl—,所以反應(yīng)的離子方程式為Mn2++ ClO-+ H2O == MnO2↓ + 2H++ Cl-。
(3)抽濾操作的優(yōu)點是過濾速率快;在強酸性條件下過濾得濾渣A,所以其主要成分為BaSO4和CaSO4;在pH=5~6的條件下過濾得濾渣B,根據(jù)氫氧化物沉淀完全的pH可知:濾渣B的主要成分為Al(OH)3、Fe(OH)3、MnO2;濾液C中的主要成分為Na2SO4、MgSO4 和少量的CaSO4,其主要雜質(zhì)陽離子為Na+,可用焰色反應(yīng)檢驗。
(4)依據(jù)溶解度曲線,CaSO4在40℃左右溶解度最大,在80℃左右溶解度最小,所以操作M應(yīng)采取的方法適當(dāng)濃縮、趁熱過濾,盡可能多的除去CaSO4。
(5)根據(jù)鎂元素守恒可得:n(MgSO4·7H2O)= n[Mg(OH)2],所以鹽泥中Mg(OH)2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為= ×100%=16.8%
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【題目】有資料顯示過量的 NH3 和 Cl2 在常溫下可合成巖腦砂(主要成分為 NH4Cl),某實驗小組對該反應(yīng)進(jìn)行探究,并對巖腦砂進(jìn)行元素測定,回答下列問題:
(1)巖腦砂的制備
①利用裝置 A 制取實驗所需的 NH3,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。
②已知該實驗中用濃鹽酸與 MnO2 反應(yīng)制取所需 Cl2,裝罝 F中的試劑是飽和食鹽水,則 F裝置的作用是_______。
③為了使NH3和Cl2在D中充分混合,請確定上述裝置的合理連接順序:_______→e f←_______(用小寫字母和箭頭表示,箭頭方向與氣流方向一致)。
④證明NH3和Cl2反應(yīng)有巖腦砂生成,需要用到的實驗用品中除了蒸餾水、稀 HNO3、 紅色石蕊試紙外,還需要用到的試劑有_______。(填試劑的化學(xué)式)
(2)巖腦砂中元素的測定
準(zhǔn)確稱取 a g 巖腦砂,與足量的氧化銅混合加熱,利用下列裝置測定巖腦砂中氮元素和氯元素的物質(zhì)的量之比。(已知該過程發(fā)生的反應(yīng)為:2NH4Cl+3CuO3Cu+N2↑+2HCl↑+3H2O)
⑤設(shè)置裝置 H 的目的是______。
⑥若裝置 I 增重 b g,利用裝置 K 測得氣體體積為 V L(已知常溫常壓下的氣體摩爾體積為 24.5L·mol-1),則巖腦砂中 n(N):n(Cl)= ______(用含 b、V的代數(shù)式表示,不必化簡)。
⑦若測量體積時氣體溫度高于常溫(其他操作均正確),則 n(N)比正常值______ (填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
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【題目】日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中常用到漂白劑.下列溶液不具有漂白作用的有( )
A.NaClO溶液
B.Na2O2
C.新制氯水
D.稀H2SO4
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【題目】(實驗題)為驗證鹵素單質(zhì)氧化性的相對強弱,某小組用下圖所示裝置進(jìn)行實驗(夾持儀器已略去,氣密性已檢驗)
實驗過程:
Ⅰ.打開彈簧夾,打開活塞a,滴加濃鹽酸
Ⅱ.當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時,夾緊彈簧夾
Ⅲ.當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色時,關(guān)閉活塞a
Ⅳ.……
(1)A中產(chǎn)生黃綠色氣體,其電子式是____________________
(2)驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現(xiàn)象是____________________
(3)B中溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________________
(4)為驗證溴的氧化性強于碘,過程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是__________________________________________
(5)過程Ⅲ實驗的目的是____________________
(6)氯溴碘單質(zhì)的氧化性逐漸減弱的原因:同主族元素從上到下_________,得電子能力逐漸減弱
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【題目】在一定溫度下,向aL密閉容器中加入1molX氣體和2molY氣體,發(fā)生如下反應(yīng):X(g)+2Y(g)2Z(g),此反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是
A. 容器內(nèi)壓強不隨時間變化
B. v正(X) =v逆(Z)
C. 容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為l:2:2
D. 單位時間內(nèi)消耗0.1molX的同時生成0.2molZ
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【題目】木炭、活性炭、炭黑、焦炭是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的,均屬混合物。沒有固定的幾何外形,所以稱為無定形碳,在工業(yè)上有著重要用途;卮鹣铝袉栴}:
(1)木炭與硫黃、火硝(硝酸鉀)按一定比例混合即為黑火藥。黑火藥爆炸時生成硫化鉀、氮氣和二氧化碳。黑火藥爆炸的化學(xué)方程式為____________。若有15g木炭參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為____________。
(2)工業(yè)上的炭黑是由烴類裂解而制得的高度分散性的黑色粉末狀物質(zhì)。
①已知幾個反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
C(s)+O2 (g)CO2(g) ΔH1=393.5 kJmol1
2H2(g)+O2 (g)2H2O(1) ΔH2=571.6 kJmol1
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+ 2H2O(1) ΔH3=890.3 kJmol1
則由天然氣生產(chǎn)炭黑的熱化學(xué)方程式為____________。
②右圖是溫度對天然氣生產(chǎn)炭黑轉(zhuǎn)化率的影響,下列有關(guān)說法正確的是____________。
A. 甲烷裂解屬于吸熱反應(yīng)
B. 增大體系壓強,能提高甲烷的轉(zhuǎn)化率
C. 在反應(yīng)體系中加催化劑,反應(yīng)速率增大
D. 升高溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)減小
(3)活性炭可以用來凈化氣體和液體。
①用活性炭還原氮氧化物,可防止空氣污染。向1 L密閉容器加入一定量的活性炭和NO,某溫度下發(fā)生反應(yīng)C(s)+ 2NO(g) N2(g)+CO2(g),測得不同時間內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表:
物質(zhì)的量/mol 時間/min | NO | N2 | CO2 |
0 | 0.200 | 0 | 0 |
10 | 0.116 | 0.042 | 0.042 |
20 | 0.080 | 0.060 | 0.060 |
30 | 0.080 | 0.060 | 0.060 |
此溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____________ (保留兩位小數(shù))。10~20min內(nèi),NO的平均反應(yīng)速率為____________;若30 min后升高溫度,達(dá)到新平衡時,容器中c(NO)∶c(N2)∶c(CO2)=2∶1∶1,則該反應(yīng)的ΔH____________0(填“>”、“<”或“=”)。
②活性炭和鐵屑混合可用于處理水中污染物。在相同條件下,測量總質(zhì)量相同、鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的鐵炭混合物對水中span>Cu2+和Pb2+的去除率,結(jié)果如圖所示。當(dāng)混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0時,也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+,其原因是____________;當(dāng)混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50%時,隨著鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,Cu2+和Pb2+的去除率不升反降,其主要原因是____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組選用以下裝置進(jìn)行實驗設(shè)計和探究(圖中a、b、c均為止水夾):
(1)在進(jìn)行氣體制備時,應(yīng)先檢驗裝置的氣密性。將A裝置中導(dǎo)管末端密封后,在分液漏斗甲內(nèi)裝一定量的蒸餾水,然后__________________________________________,則證明A裝置的氣密性良好。
(2)利用E裝置能吸收的氣體有__________________________________(任寫兩種即可)。
(3)用鋅粒和稀硫酸制備H2時應(yīng)選用裝置________作為發(fā)生裝置(填所選裝置的字母序號),實驗時先在稀硫酸中加入少量硫酸銅晶體可使反應(yīng)速率加快,原因是___________________________。
(4)某同學(xué)將A、C、E裝置連接后設(shè)計實驗比較Cl-和S2-的還原性強弱。
①A中玻璃儀器乙的名稱為______________________,A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
_____________________________________________。
②C中說明Cl-和S2-的還原性強弱的實驗現(xiàn)象是_______________________________________。
(5)另一同學(xué)將B、D、E裝置連接后,在B裝置中加入銅片和濃硝酸,制取NO2,然后進(jìn)行NO2氣體與水反應(yīng)的實驗,并觀察相關(guān)現(xiàn)象:
①B裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________。
②反應(yīng)一段時間后D裝置中的具支試管丁中收集滿NO2氣體,若進(jìn)行NO2氣體與水反應(yīng)的實驗,應(yīng)____________________________________(填對a、b、c三個止水夾進(jìn)行的操作),然后再適當(dāng)加熱丁。實驗現(xiàn)象為____________________________________________________________。
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【題目】碳循環(huán)(如圖)對人類生存、發(fā)展有著重要的意義。下列說法錯誤的是
A. 碳是構(gòu)成有機物的主要元素
B. 石油的年產(chǎn)量是一個國家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志
C. 化石燃料的大量燃燒是產(chǎn)生溫室效應(yīng)的原因之一
D. 光合作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程
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【題目】某學(xué)習(xí)小組通過下列裝置探究MnO2與FeCl3·6H2O能否反應(yīng)產(chǎn)生Cl2。
實驗操作和現(xiàn)象如下表所示:
實驗編號 | 操作 | 現(xiàn)象 |
實驗1 | 按上圖所示裝置加熱MnO2與FeCl3·6H2O混合物 | ①試管A中部分固體溶解,上方出現(xiàn)白霧 ②稍后,產(chǎn)生黃色氣體,管壁附著黃色液滴 ③試管B中溶液變藍(lán) |
實驗2 | 把試管A中的混合物換為FeCl3·6H2O,試管B中溶液換為KSCN溶液,加熱 | 試管A中部分固體溶解,產(chǎn)生白霧和黃色氣體;試管B中KSCN溶液變紅 |
請回答下列問題:
(1)實驗1和實驗2 產(chǎn)生白霧的原因是_____________________________。
(2)實驗2說明黃色氣體中含有_____________(填化學(xué)式)。
(3)為進(jìn)一步確認(rèn)黃色氣體中是否含有Cl2,該學(xué)習(xí)小組對實驗1提出兩種改進(jìn)方案:
方案1:在試管A、B間增加盛有某種試劑的洗氣瓶C,結(jié)果試管B 中溶液仍變?yōu)樗{(lán)色。
方案2:將試管B中KI-淀粉溶液替換為NaBr溶液,結(jié)果試管B 中溶液呈橙紅色,且未檢出Fe2+。則方案1中洗氣瓶C 中盛放的試劑是_________;方案2 中檢驗Fe2+的試劑的名稱是______,選擇NaBr溶液后試管B中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為______________________________________。
(4)實驗1充分加熱后,若將試管A中產(chǎn)物分離得到Fe2O3 和MnCl2,則試管A 中產(chǎn)生Cl2 的化學(xué)方程式為__________________________________________。其尾氣處理的方法是_______________________。
(5)該學(xué)習(xí)小組認(rèn)為實驗1中溶液變藍(lán),可能還有另外一種原因是__________________。請你設(shè)計實驗方案驗證此猜想_______________________________________________。
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