题目内容
【题目】氯化钙在生活中常用作干燥剂、融雪剂,在工业上可用于制造防冻液等。某工厂以石灰石为原料生产二水化钙(CaCl2·2H2O)的流程如下。原料石灰石中含有杂质主要是MgCO3、MgSO4和Al2O3。
(1)石灰石粉溶解时,Al2O3发生反应的化学方程式为______________。
(2)加入BaCl2除去的杂质离子是__________;加入Ca(OH)2除去的杂质离子是________。
(3)检验“滤液”酸碱性,如果显碱性,还需加入适量的___________________(填化学式)提高产品纯度。
【答案】⑴
⑵硫酸根离子 镁离子、铝离子(或Mg2+、Al3+)
⑶HCl
【解析】
(1)氧化铝为金属氧化物,金属氧化物与酸发生复分解反应生成盐和水;
(2)氯化钡能与溶液中的硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀,由此可判断加入氯化钡除去了溶液中的硫酸根离子;氢氧化钙能与溶液中氯化镁、氯化铝生成氢氧化镁、氢氧化铝的沉淀,因此,加入的氢氧化钙可除去溶液中镁离子、铝离子;
(3)若滤液呈碱性,可说明前面操作所加氢氧化钙过量,为得到较纯净氯化钙,应加入稀盐酸进行中和.
解:(1)氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水,化学方程式为Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O;
(2)氯化钡能与溶液中的硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁,因此,除去的杂质离子为硫酸根离子;氢氧化钙能与溶液中氯化镁、氯化铝反应生成氢氧化镁沉淀、氢氧化铝沉淀和氯化钙,因此,除去的杂质离子为镁离子、铝离子;
(3)如果滤液显碱性,则前后操作中加入的氢氧化钙过量,可加入稀盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,除去氢氧化钙而得到较为纯净的氯化钙;
故答案为(1)Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O;
(2)硫酸根离子;镁离子、铝离子(或Mg2+、Al3+)
(3)HCl.
【题目】某班同学在学习了铁的冶炼后,欲探究炼铁高炉气体中有害气体的成分。于是他们分成甲乙两个小组,收集炼铁高炉不同时间段的气体进行探究。回答下列问题。
已知:高炉气体中一定含有二氧化碳、氮气、极少量的氧气、稀有气体等,还可能含有一氧化碳、二氧化硫等有害气体。
[提出问题]高炉气体中的有害成分是什么?
[作出猜想]猜想一:只有CO; 猜想二:只有 SO2; 猜想三:CO 和SO2都有。
甲实验小组
[查阅资料]SO2与CO2具有许多相似的化学性质:
①都能与水反应。(亚硫酸);
②SO2也能使澄清石灰水变浑浊,生成亚硫酸钙(CaSO3)白色沉淀;
③都能与氢氧化钠溶液反应,分别生成可溶性的碳酸钠、亚硫酸钠(Na2SO3)和水。
不同之处:二氧化硫能使红色品红溶液褪色,可被酸性高锰酸钾溶液吸收。
[实验探究]甲组同学设计组装如下装置进行实验。
(1)A中品红溶液的作用是检验二氧化硫,B中酸性高锰酸钾溶液的作用是_____,C中品红溶液的作用是_____。
(2)观察现象发现:A中品红溶液褪色,C中品红溶液不褪色,E中澄清石灰水变浑浊。
得出结论:高炉气体中含有SO2和CO。
反思评价:部分同学认为上述结论不够准确,理由是_____。
[实验改进]同学们经过讨论后,在原有基础上改进了实验装置,如下图所示。
(3)用氢氧化钠溶液代替酸性高锰酸钾溶液的优点是_____,写出二氧化硫与氢氧化钠溶液反应的化学方程式_____。
乙实验小组
[查阅资料]一氧化碳能与红色氯化钯(PdCl2)溶液反应,生成黑色的金属钯(Pd)沉淀、盐酸和二氧化碳。
[实验探究]乙组同学设计如下实验装置并进行实验。
(4)B中反应的化学方程式为_____,结合已有知识和该反应可以判断:金属钯的活动性比铁_____,(填“强”或“弱”)。
[实验结论]炼铁厂排放的高炉气体中含有CO和SO2,直接排放会造成大气污染,需净化达标后才能排放。
[延伸拓展]二氧化硫排放到空气中会导致酸雨。二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸会被氧气进一步氧化生成硫酸。
为了研究酸雨的危害,同学们设计了如下实验探究:
②将硫燃烧的产物溶于水后,通入氧气,用所得溶液模拟硫酸型酸雨。
②模拟实验如下:
实验序号 | 所加物质 | 实验现象 |
1 | 树叶、果皮 | 树叶、果皮被腐蚀 |
2 | 细铁丝、镁条 | 产生气泡 |
3 | 石灰石、大理石碎片 | 产生气泡 |
实验结论:酸雨具有较强的危害性。
反思评价:
(5)实验室制取二氧化碳时,不能使用大理石与稀硫酸反应,但硫酸型酸雨却能腐蚀大理石雕像,其原因是_____。
(6)同学们经过讨论认为,酸雨还会加剧“温室效应”。这种说法的依据是_____。