20.工業(yè)生產(chǎn)純堿的工藝流程示意圖如下:
1)粗鹽水加入沉淀劑A、B除雜質(沉淀劑A來源于石灰窯廠),寫出A、B的化學式! A B
2)實驗室提純粗鹽的實驗操作依次為:
取樣、 、沉淀、 、 、冷卻結晶、 、烘干。
3)工業(yè)生產(chǎn)純堿工藝流程中,碳酸化時產(chǎn)生的現(xiàn)象是 。
碳酸化時沒有析出碳酸鈉晶體,其原因是 。
4)碳酸化后過濾,濾液D最主要的成分是 (填寫化學式),檢驗這一成分的陰離子的具體方法是: 。
5)氨堿法流程中氨是循環(huán)使用的,為此,濾液D加入石灰水產(chǎn)生氨。加石灰水后所發(fā)生的反應的離子方程式為:
濾液D加石灰水前先要加熱,原因是 。
6)產(chǎn)品純堿中含有碳酸氫鈉。如果用加熱分解的方法測定純堿中碳酸氫鈉的質量分數(shù),純堿中碳酸氫鈉的質量分數(shù)可表示為:
(注明你的表達式中所用的有關符號的含義)
19.硫酸銅是一種重要的化工原料,工業(yè)上常用硫酸為原料來制備硫酸銅。
(1)工業(yè)上生產(chǎn)硫酸過程中,焙燒硫鐵礦時產(chǎn)生的廢渣是一種二次資源。
①為了從廢渣中磁選獲得品位合格的鐵精礦,高溫下利用CO使弱磁性Fe2O3轉化為強磁性Fe3O4。寫出該反應的化學方程式 ;實驗發(fā)現(xiàn):CO太多或太少都會導致磁鐵礦產(chǎn)率降低,原因是 。
②氯化焙燒工藝是將廢渣用氯化鈣水溶液調和、成球、高溫焙燒,廢渣中SiO2與CaCl2等在高溫下反應放出HCl,HCl與金屬氧化物等反應生成氯化物。反應生成的各金屬氯化物以氣態(tài)形式逸出,進而回收有色金屬和回返氯化鈣溶液。寫出氯化焙燒工藝中生成HCl的化學方程式 。
(2)測定硫酸銅品體中結品水含量的實驗步驟為:
步驟1:準確稱量一個潔凈、干燥的坩堝;
步驟2:將一定量的硫酸銅晶體試樣研細后,放入坩堝中稱重
步驟3:將盛有試樣的坩堝加熱,待晶體變成白色粉末時,停止加熱;
步驟4:將步驟3中的坩堝放入干燥器,冷卻至室溫后,稱重:
步驟5: ;
步驟6:根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算硫酸銅晶體試樣中結晶水的質量分數(shù)。
請完成實驗步驟5!
(3)已知硫酸銅品體受熱可以逐步失去結品水,溫度升高還町以分解生成銅的氧化物。觀取25.0g CuSO4·5H2O品體均勻受熱,緩慢升溫至1200℃并恒溫1小時,實驗測得固體殘留率(剩余固體的質量/原始固體質量)與溫度的關系如下圖所示:
在110℃時所得固體的成分為 ;在1200℃并恒溫1小時,反應所得氣態(tài)產(chǎn)物除去水后,物質的量為 。(填字母)
A.0 mol B.0.1mol C.0.125mol D.大于0.125mol
18.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(chǎn)物以SiCl4為主,它對環(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(主要成份為BaCO3,且含有鈣、鐵、鎂等離子)制備BaCl2·2H2O,工藝流程如下。已知常溫下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分別是:3.4、12.4! (1)SiCl4水解控制在40℃以下的原因是 。
已知:SiCl4(s)+H2(g)=SiHCl3(s)+HCl(g) ΔH1=47 kJ/mol
SiHCl3(s)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g) ΔH2=189 kJ/mol
則由SiCl4制備硅的熱化學方程式為 。
(2)加鋇礦粉時生成BaCl2的離子反應方程式是 。
(3)加20% NaOH調節(jié)pH=12.5,得到濾渣A的主要成分是 ,控制溫度70℃的目的是 。
(4)BaCl2濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、降溫結晶、過濾,再經(jīng)真空干燥后得到·2H2O。實驗室中蒸發(fā)濃縮用到的含硅酸鹽的儀器有 種。
(5)為體現(xiàn)該工藝的綠色化學思想,該工藝中能循環(huán)利用的物質是 。
17.在一定條件下,科學家利用從煙道氣中分離出CO2與太陽能電池電解水產(chǎn)生的H2合成甲醇,其過程如下圖所示,試回答下列問題:
⑴ 該合成路線對于環(huán)境保護的價值在于 。
⑵ 15-20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱堿性,上述合成線路中用作CO2吸收劑。用離子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱堿性的原因: 。
⑶ CH3OH、H2的燃燒熱分別為:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.8kJ/mol,寫出工業(yè)上以CO2、H2合成CH3OH的熱化學方程式: 。
⑷ 科學家發(fā)明了一種廉價光電化學電池裝置,其電極材料是目前應用最多的半導體材料Si,甚至有人提出硅是“21世紀的能源”,硅可作為新能源的原因可能的是 。
a.在自然界中存在大量的單質硅
b.硅可以通過化學方法“再生”
c.硅具有較強的親氧性,燃燒放出的熱量多
d.硅的化學性質不活潑,便于安全運輸、貯存
⑸工業(yè)生產(chǎn)硅(粗)的主要原理為:SiO2+2CSi(粗)+2CO↑。
在制硅(粗)的過程中同時會有碳化硅生成,若產(chǎn)物硅和碳化硅的物質的量之比為1:1,則參加反應的C 和SiO2的質量比為________________。
16.硅酸鹽在自然界中分布極廣,幾乎在所有的硅酸鹽礦物中,Si原子都和4個O原子結合成四面體的[SiO4]單元(圖1),圖中○表示“O”,⊙表示“Si-O”),[SiO4]單元既可以是分立的,也可以和其它四面體共用頂點連接各種各樣的鏈狀結構(如圖2)、環(huán)狀結構(圖3)
(1)形成硅氧四面體是硅與氧成鍵的一個重要特征,試再舉兩種含有[SiO4]單元的物質(要求不同種類) 。
(2)最簡單的硅酸鹽是硅酸鈉,硅酸鈉溶液中滴入酚酞顯紅色,用離子方程式解釋其原因 ,通入CO2能使溶液的紅色褪色,離子方程式 。
(3)將某些鹽混進硅酸鈉溶液時,鹽會向上擴散長成很漂亮的樹狀,且樹會保留金屬離子的特征顏色,例如:CuSO4·5H2O和Na2SiO3溶液發(fā)生水解反應長成藍色的樹,NiSO4·7H2O則會長成綠色的樹,寫出加入CuSO4·5H2O長成藍樹的離子方程式: 。
(4)圖1為SiO44-,圖2、圖3所示硅酸鹽離子的符號 、
(5)由13個正四面體結合成的環(huán)狀結構Si13O3722-離子中,其中有 個正四面體和另外的四面體共享2個頂點。
15.單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎材料。通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硫、磷等雜質),粗硅與氯氣反應生成四氯化硅(反應溫度450-500°C),四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅。以下是實驗室制備四氯化硅的裝置示意圖。
a.四氯化硅遇水極易水解;
b.硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應生成相應的氯化物;
c.有關物質的物理常數(shù)見下表:
物質 |
SiCl4 |
BCl3 |
AlCl3 |
FeCl3 |
PCl5 |
沸點/℃ |
57.7 |
12.8 |
- |
315 |
- |
熔點/℃ |
-70.0 |
-107.2 |
- |
- |
- |
升華溫度/℃ |
- |
- |
180 |
300 |
163 |
(1)寫出裝置A中發(fā)生反應的離子方程式 。
(2)裝置A中g管的作用是 ;裝置C中的試劑是 ;裝置E中的h瓶需要冷卻理由是 。
(3)裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過精餾(類似多次蒸餾)得到高純度四氯化硅,精餾后的殘留物中,除鐵元素外可能還含有的雜質元素是 (填寫元素符號)。
(4)為了分析殘留物中鐵元素的含量,先將殘留物預處理,是鐵元素還原成Fe2+ ,再用KMnO4標準溶液在酸性條件下進行氧化還原滴定,反應的離子方程式是:
①滴定前是否要滴加指示劑? (填“是”或“否”),請說明理由 。
②某同學稱取5.000g殘留物,預處理后在容量瓶中配制成100ml溶液,移取25.00ml,試樣溶液,用1.000×10-2mol· L-1KMnO4標準溶液滴定。達到滴定終點時,消耗標準溶液20.00ml,則殘留物中鐵元素的質量分數(shù)是 。
14.取一定量的PbI2固體用蒸餾水配成飽和溶液,量取25.00mLPbI2飽和溶液,分次慢慢加入交換柱,進行如下離子交換反應:Pb2+(aq)+2R-H(s) =R2Pb(s)+2H+(aq),用潔凈的錐形瓶接流出液,待溶液流出后,再用蒸餾水淋洗樹脂至流出液呈中性,將洗滌液一并放在錐形瓶中,加入指示劑,用0.0025mol/LNaOH溶液滴定,當達到滴定終點時,用去氫氧化鈉溶液20.00mL。結合上述實驗數(shù)據(jù)(已知lg2=0.3),下列有關說法正確的是
A.常溫下,0.0025mol/LNaOH溶液 pH=11.4
B.在溫度不變時,向PbI2飽和溶液中加入少量硝酸鉛濃溶液,
PbI2的Ksp減小
C.溫度不變,T時刻,向PbI2飽和溶液中加入少量KI
濃溶液,離子濃度變化如右圖所示。
D.本次實驗測得的t℃ PbI2的Ksp=4×10-9
13.用4種溶液進行實驗,下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對應關系錯誤的是
選項 |
操作及現(xiàn)象 |
溶液 |
A |
通入CO2,溶液變渾濁。再升高至65℃以上,溶液變澄清。 |
C6H5ONa溶液 |
B |
通入CO2,溶液變渾濁。繼續(xù)通CO2至過量,渾濁消失。 |
Na2SiO3溶液 |
C |
通入CO2,溶液變渾濁。再加入品紅溶液,紅色褪去。 |
Ca(ClO)2溶液 |
D |
通入CO2,溶液變渾濁。繼續(xù)通CO2至過量,渾濁消失。再加入足量NaOH溶液,又變渾濁。 |
Ca(OH)2溶液 |
12.下表中的實驗操作能達至實驗目的或得出相應結論的是
選項 |
實驗操作 |
實驗目的或結論 |
A |
向盛有1mL 0.01mol·L-1AgNO3溶液的試管中滴加0.01mol·L-1NaCl溶液,至不再有沉淀生成,再向其中滴加 0.01mol·L-1Nal溶液,產(chǎn)生黃色沉淀。 |
常溫下,Ksp(AgCl)>Ksp(Agl) |
B |
C2H5Br與NaOH溶液混合充分振蕩,再加入AgNO3溶液 |
檢驗C2H5Br中的溴元素 |
C |
向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不顯紅色;再向溶液中加入幾滴新制的氯水,溶液變?yōu)榧t色 |
說明溶液中一定含有Fe2+ |
D |
將少量某物質滴加到新制的氫氧化銅懸濁液中,加熱后有紅色沉淀生成 |
說明該物質一定是醛 |
11.某學生用NaHCO3和KHCO3組成的某混合物進行實驗,測得如下數(shù)據(jù)(鹽酸的物質的量濃度相等),下列分析推理不正確的是
|
50 mL鹽酸 |
50 mL鹽酸 |
50 mL鹽酸 |
m(混合物) |
9.2g |
15.7g |
27.6g |
V(CO2)(標況) |
2.24L |
3.36L |
3.36L |
A.鹽酸的物質的量濃度為3.0mol/L
B.根據(jù)表中數(shù)據(jù)能計算混合物中NaHCO3的質量分數(shù)
C.加入混合物9.2g時鹽酸過量
D.15.7g混合物恰好與鹽酸完全反應
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