【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(yīng)保存在_______中(填“水”、“乙醇”或“煤油”)。
(2)天青石(主要成分SrSO4)經(jīng)過多步反應(yīng)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(zhì)。“濾渣”的主要成分是______。
(4)“重結(jié)晶”時蒸餾水用量(以質(zhì)量比mH2O:mSrO表示)對Sr(OH)2·8H2O純度及產(chǎn)率的影響如下表。最合適的質(zhì)量比為____________,當質(zhì)量比大于該比值時,Sr(OH)2·8H2O產(chǎn)率減小,其原因是_____。
質(zhì)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(chǎn)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(chǎn)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(yīng)一段時間,下列判斷MgCl2是否反應(yīng)完全的最簡易可行的方法是______(填標號)。
A 反應(yīng)器中沉淀量不再增加 B 測定不同時間反應(yīng)液pH
C 測定Sr2+濃度變化 D 向反應(yīng)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(chǎn)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(jié)晶、過濾的過程中部分氫氧化鍶留在母液中導致產(chǎn)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(zhì),高溫煅燒生成對應(yīng)的氧化物SrO、CaO、MgO、BaO,SrO與水反應(yīng)生成Sr(OH)2,CaO與水反應(yīng)生成Ca(OH)2,微溶于水,BaO與水反應(yīng)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(zhì)利用的是沉淀法;氫氧化鍶完全溶于水,與氯化鎂反應(yīng)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(yīng)液的pH;根據(jù)脫水失重的比例計算出失水的物質(zhì)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(zhì)反應(yīng),故金屬鍶應(yīng)保存在煤油中;答案為:煤油;
(2)根據(jù)氧化還原反應(yīng)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(zhì),高溫煅燒生成對應(yīng)的氧化物CaO、MgO、BaO,CaO與水反應(yīng)生成Ca(OH)2,微溶于水,BaO與水反應(yīng)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(zhì)量比為8:1時Sr(OH)2·8H2O的純度和產(chǎn)率均相對較高;當質(zhì)量比大于該比值時,Sr(OH)2·8H2O產(chǎn)率減小,其原因是隨著蒸餾水溶劑的增加,在冷卻結(jié)晶、過濾的過程中部分氫氧化鍶留在母液中導致產(chǎn)率減。淮鸢笧椋8:1;隨著蒸餾水溶劑的增加,在冷卻結(jié)晶、過濾的過程中部分氫氧化鍶留在母液中導致產(chǎn)率減;
(5)“凈化”過程中常使用SrCl2 除SO42-雜質(zhì),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(yīng)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(yīng)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(zhì)量。假設(shè)SrCl2·6H2O的物質(zhì)的量1mol,質(zhì)量為267g,在170℃下預脫水,失重33.7%,失重的質(zhì)量為267g×33.7%=90g,則失水的物質(zhì)的量為5mol,則此時產(chǎn)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(jié)構(gòu)簡式為,其性能優(yōu)良、應(yīng)用廣泛,產(chǎn)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(chǎn)品。
(1)請你用乙烯和對二甲苯為有機原料,設(shè)計該聚酯纖維合成線路: ___________(用結(jié)構(gòu)簡式表示有機物,用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,箭頭上注明試劑和反應(yīng)條件,無機試劑任選)。
(2)寫出上述流程中發(fā)生縮聚反應(yīng)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(yīng)先關(guān)閉止水夾a、打開b,再向燒瓶中加入X
C. 反應(yīng)一段時間后可在燒瓶中觀察到白色沉淀
D. 反應(yīng)結(jié)束后若關(guān)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(yīng)CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),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(yīng),為提高氨的產(chǎn)率,理論上應(yīng)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(zhì)結(jié)構(gòu)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(zhì)中有兩種不同價態(tài)
C.Z的單質(zhì)能與水反應(yīng)生成Y的單質(zhì)
D.簡單離子的還原性W<Y
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科目:高中化學 來源: 題型:
【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(yīng)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(gòu)成,冰晶石的晶胞結(jié)構(gòu)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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