【題目】一種“氫氧化鍶-氯化鎂法”制備“牙膏用氯化鍶(SrCl2·6H2O)”的工藝流程如下:
(1)鍶與鈣元素同主族。金屬鍶應保存在_______中(填“水”、“乙醇”或“煤油”)。
(2)天青石(主要成分SrSO4)經過多步反應后可制得工業(yè)碳酸鍶。其中第一步是與過量焦炭隔絕空氣微波加熱還原為硫化鍶,該過程的化學方程式為__________。
(3)工業(yè)碳酸鍶中含有CaCO3、MgCO3、BaCO3等雜質。“濾渣”的主要成分是______。
(4)“重結晶”時蒸餾水用量(以質量比mH2O:mSrO表示)對Sr(OH)2·8H2O純度及產率的影響如下表。最合適的質量比為____________,當質量比大于該比值時,Sr(OH)2·8H2O產率減小,其原因是_____。
質量mH2O:mSrO | 4:1 | 5:1 | 6:1 | 7:1 | 8:1 | 9:1 | 10:1 |
Sr(OH)2·8H2O純度% | 98.64 | 98.68 | 98.65 | 98.64 | 98.63 | 98.63 | 98.65 |
Sr(OH)2·8H2O產率% | 17.91 | 53.36 | 63.50 | 72.66 | 92.17 | 89.65 | 88.93 |
(5)水氯鎂石是鹽湖提鉀后的副產品,其中SO42-含量約為1%,“凈化”過程中常使用SrCl2 除雜,寫出該過程的離子方程式__________。
(6)將精制氫氧化鍶完全溶于水,與氯化鎂溶液在90℃時反應一段時間,下列判斷MgCl2是否反應完全的最簡易可行的方法是______(填標號)。
A 反應器中沉淀量不再增加 B 測定不同時間反應液pH
C 測定Sr2+濃度變化 D 向反應器中滴加AgNO3溶液觀察是否有沉淀
(7)若需進一步獲得無水氯化鍶,必須對SrCl2·6H2O(M=267g·mol-1)進行脫水。脫水過程采用烘干法在170℃下預脫水,失重達33.7%,此時獲得的產物化學式為________。
【答案】煤油 SrSO4+4CSrS+4CO↑ Ca(OH)2,MgO 8:1 隨著蒸餾水溶劑的增加,在冷卻結晶、過濾的過程中部分氫氧化鍶留在母液中導致產率減小 SO42-+Sr2+= SrSO4↓ B SrCl2·H2O
【解析】
流程圖可知:工業(yè)碳酸鍶中含有CaCO3、MgCO3、BaCO3等雜質,高溫煅燒生成對應的氧化物SrO、CaO、MgO、BaO,SrO與水反應生成Sr(OH)2,CaO與水反應生成Ca(OH)2,微溶于水,BaO與水反應生成Ba(OH)2,MgO難溶于水;過濾后濾渣的主要成分為Ca(OH)2,MgO;鍶與鈣元素同主族,均活潑,所以保存在煤油中;SrSO4與過量焦炭隔絕空氣微波加熱還原為硫化鍶和CO;SrCl2 除SO42-雜質利用的是沉淀法;氫氧化鍶完全溶于水,與氯化鎂反應后生成氯化鍶和氫氧化鎂,由于溶液pH變化明顯,最簡單的方法是測定不同時間反應液的pH;根據(jù)脫水失重的比例計算出失水的物質的量,進而求出化學式。據(jù)此分析。
(1)鍶與鈣元素同主族,且鍶的金屬性大于鈣,易與水、乙醇等物質反應,故金屬鍶應保存在煤油中;答案為:煤油;
(2)根據(jù)氧化還原反應原理可知SrSO4與過量焦炭隔絕空氣微波加熱還原為硫化鍶和CO,化學方程式為SrSO4+4CSrS+4CO↑;答案為:SrSO4+4CSrS+4CO↑;
(3)工業(yè)碳酸鍶中含有CaCO3、MgCO3、BaCO3等雜質,高溫煅燒生成對應的氧化物CaO、MgO、BaO,CaO與水反應生成Ca(OH)2,微溶于水,BaO與水反應生成Ba(OH)2,MgO難溶于水;過濾后濾渣的主要成分為Ca(OH)2,MgO;答案為:Ca(OH)2,MgO;
(4)根據(jù)圖表信息得質量比為8:1時Sr(OH)2·8H2O的純度和產率均相對較高;當質量比大于該比值時,Sr(OH)2·8H2O產率減小,其原因是隨著蒸餾水溶劑的增加,在冷卻結晶、過濾的過程中部分氫氧化鍶留在母液中導致產率減;答案為:8:1;隨著蒸餾水溶劑的增加,在冷卻結晶、過濾的過程中部分氫氧化鍶留在母液中導致產率減;
(5)“凈化”過程中常使用SrCl2 除SO42-雜質,以生成沉淀的方式除雜,離子方程式為SO42-+Sr2+= SrSO4↓;答案為:SO42-+Sr2+= SrSO4↓;
(6)氫氧化鍶完全溶于水,與氯化鎂反應后生成氯化鍶和氫氧化鎂,由于溶液pH變化明顯,最簡單的方法是測定不同時間反應液的pH;答案為:B;
(7)SrCl2·6H2O(M=267g·mol-1)脫水過程采用烘干法在170℃下預脫水,失重達33.7%,失重為H2O的質量。假設SrCl2·6H2O的物質的量1mol,質量為267g,在170℃下預脫水,失重33.7%,失重的質量為267g×33.7%=90g,則失水的物質的量為5mol,則此時產物的化學式為SrCl2·H2O;答案為:SrCl2·H2O;
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】聚酯纖維(PET) 結構簡式為,其性能優(yōu)良、應用廣泛,產量占合成纖維總量的70%以上,合成原料主要來源于石油和煤的產品。
(1)請你用乙烯和對二甲苯為有機原料,設計該聚酯纖維合成線路: ___________(用結構簡式表示有機物,用箭頭表示轉化關系,箭頭上注明試劑和反應條件,無機試劑任選)。
(2)寫出上述流程中發(fā)生縮聚反應的化學方程式: ___________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某同學欲利用如圖裝置制取能較長時間存在的Fe(OH)2,其中實驗所用溶液現(xiàn)配現(xiàn)用且蒸餾水先加熱煮沸。下列分析正確的是
A. X可以是稀硫酸或稀硝酸或稀鹽酸
B. 實驗開始時應先關閉止水夾a、打開b,再向燒瓶中加入X
C. 反應一段時間后可在燒瓶中觀察到白色沉淀
D. 反應結束后若關閉b及分液漏斗活塞,則Fe(OH)2可較長時間存在
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列圖中的實驗方案,能達到實驗目的的是( )
A.圖甲:進行中和熱的測定
B.圖乙:比較 HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性強弱
C.圖丙:驗證 CuCl2對 H2O2 分解有催化作用
D.圖。候炞C 2NO2(g)N2O4 (g) △H<0
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是( )
A.反應CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)(正反應為放熱反應),達平衡后,升高溫度體系顏色變深
B.對于2HI(g) H2(g) +I2(g),達平衡后,縮小容器體積可使體系顏色變深
C.氨水中加入NaOH固體有利于氨氣的溢出
D.合成氨反應,為提高氨的產率,理論上應采取降低溫度的措施
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一種廣泛用于鋰離子電池的物質結構如圖所示。X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次遞增的四種短周期主族元素,Y、W同主族,原子半徑r(X)>r(Y)>r(Z)。下列說法正確的是
A.X的氫化物中只有極性鍵
B.Y在該物質中有兩種不同價態(tài)
C.Z的單質能與水反應生成Y的單質
D.簡單離子的還原性W<Y
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【題目】在電解冶煉鋁的過程中加入冰晶石(Na3AlF6)可起到降低Al2O3熔點的作用。
(1)基態(tài)氟原子中,電子占據(jù)的最高能層的符號為______,電子占據(jù)最高能級上的電子數(shù)為______。
(2)向NaAlO2及氟化鈉溶液中通入CO2,可制得冰晶石。
①該反應中涉及的非金屬元素的電負性由大到小的順序為______________。
②1molCO2中含有的σ鍵數(shù)目為________,其中C原子的雜化方式為_________;CO2與SCNˉ互為等電子體,SCNˉ的電子式為_________。
③Na2O的熔點比NaF的高,其理由是:_________。
(3)冰晶石由兩種微粒構成,冰晶石的晶胞結構如圖所示,●位于大立方體的頂點和面心,○位于大立方體的12條棱的中點和8個小立方體的體心,那么大立方體的體心處△所代表的微粒是________(填微粒符號)。
(4)冰晶石稀溶液中存在的化學鍵有________(填標號)。
A 離子鍵 B 共價鍵 C 配位鍵 D 氫鍵
(5)金屬鋁晶體中的原子堆積方式為面心立方最密堆積,其晶胞參數(shù)為apm,則鋁原子的半徑為______pm。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某同學模擬工業(yè)制碘的方法,探究ClO3-和I-的反應規(guī)律。實驗操作及現(xiàn)象如下:
實驗及試劑 | 編號 | 無色NaClO3溶液用量 | 試管中溶液顏色 | 淀粉KI試紙顏色 |
1 | 0.05mL | 淺黃色 | 無色 | |
2 | 0.20mL | 深黃色 | 無色 | |
3 | 0.25mL | 淺黃色 | 藍色 | |
4 | 0.30mL | 無色 | 藍色 |
(1)取實驗2后的溶液,進行如下實驗:
經檢驗,上述白色沉淀是AgCl。寫出加入0.20mLNaClO3后,溶液中ClO3-和I-發(fā)生反應的離子方程式____________。
(2)查閱資料:一定條件下,I-和I2都可以被氧化成IO3-。
作出假設:NaClO3溶液用量增加導致溶液褪色的原因是過量的NaClO3溶液與(1)中的反應產物繼續(xù)反應,同時生成Cl2,反應的離子方程式是______________________。
進行實驗:取少量實驗4中的無色溶液進行以下實驗,進一步佐證其中含有IO3-。其中試劑X可以是_________(填字母序號)。
a.碘水 b.KMnO4溶液 c.NaHSO3溶液
獲得結論:NaClO3溶液用量增加導致溶液褪色。
(3)小組同學繼續(xù)實驗,通過改變實驗4中硫酸溶液的用量,獲得如下實驗結果:
編號 | 6.0mol·L-1H2SO4溶液用量 | 試管中溶液顏色 | 淀粉KI試紙顏色 |
5 | 0.25mL | 淺黃色 | 無色 |
6 | 0.85mL | 無色 | 藍色 |
①對比實驗4和5,可以獲得的結論是______________________。
②實驗6中ClO3-和I-反應的離子方程式是______________________。
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