题目内容
【题目】海水是巨大的资源宝库。下图是从海水中提取食盐和溴的主要流程。
(1)粗盐除含 NaCl 外,还含有少量 MgCl2、 CaCl2、 Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是粗盐提纯的
操作流程。
提供的试剂:
Na2CO3溶液、 K2CO3溶液、 NaOH 溶液、 BaCl2溶液、 Ba(NO3)2溶液、饱和 NaCl 溶液。
①除去溶液 I 中的 MgCl2、 CaCl2、 Na2SO4,从提供的试剂中选出 a 所代表的试剂,按滴加顺序依次为: 过量的NaOH 溶液、_______、_______;
②如何证明操作①中 NaOH 溶液已经过量?_______。
③蒸发过程所用的主要仪器有:铁架台、酒精灯、_______;
(2)某同学在实验室中用四氯化碳萃取较高浓度的溴水中的溴,经振荡并在铁架台上静置分层后,
①分离出四氯化碳层的操作是:_______。
②分离溴的四氯化碳溶液的操作方法是:_______。
(3)工业上将较高浓度的溴水经进一步处理得到工业溴。某研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料, Br2的沸点为 59℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。水的沸点为 100℃。他们参观生产过程后,设计了如下装置简图:
①图中仪器 B 的名称:_______。
②用热水浴加热的优点是:_______。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,收集溴时温度计应控制的温度为:_______℃。
【答案】 过量的BaCl2溶液 过量的Na2CO3溶液 将溶液静置,向上层清液中继续加入NaOH溶液,如果不产生白色沉淀则说明NaOH已经过量(或取上层清液检验) 蒸发皿、玻璃棒 将分液漏斗颈上的玻璃塞打开,再将分液漏斗下面的活塞拧开,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下并及时关闭活塞。 蒸馏 直形冷凝管 受热均匀且易控制温度 59
【解析】本题主要考查对于从海水中提取食盐和溴的主要流程的评价。
(1)①需要利用Na2CO3溶液除去过量部分的BaCl2溶液,所以BaCl2溶液一定要加在Na2CO3溶液之前,按滴加顺序依次为:过量的NaOH 溶液、过量的BaCl2溶液、过量的Na2CO3溶液;
②如何证明操作①中NaOH溶液已经过量?将溶液静置,向上层清液中继续加入NaOH溶液,如果不产生白色沉淀则说明NaOH已经过量。
③蒸发过程所用的主要仪器有:铁架台、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;
(2)①分离出四氯化碳层的操作是:将分液漏斗颈上的玻璃塞打开,再将分液漏斗下面的活塞拧开,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下并及时关闭活塞。
②分离互溶液体的一般方法是蒸馏,分离溴的四氯化碳溶液的操作方法是:蒸馏。
(3)①图中仪器 B 的名称:直形冷凝管。
②用热水浴加热的优点是:受热均匀且易控制温度。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,收集溴时温度计应控制的温度为:59℃。
【题目】利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多种化工试剂,以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程,回答下列问题:
已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等.
②沉淀I中只含有两种沉淀。
③流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表.
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)浸出过程中Co2O3发生反应的离子反应方程式为___________。
(2)NaClO3在浸出液中发生的离子反应方程式为_________________。
(3)加入Na2CO3调PH至5.2,目的是__________________________;萃取剂层含锰元素,则沉淀II的主要成分为_____________。
(4)操作I包括:将水层加入浓盐酸调整PH为2~3,___________、____________、过滤、洗涤、减压烘干等过程。
(5)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,过滤、洗涤、干燥,测沉淀质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O质量分数大于100%,其原因可能是____________________(回答一条原因即可)。
(6)将5.49g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)置于空气中加热,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如下表.
温度范围/℃ | 固体质量/g |
150~210 | 4.41 |
290~320 | 2.41 |
经测定,整个受热过程,只产生水蒸气和CO2气体,则290~320℃温度范围,剩余的固体物质化学式为__。
[已知: CoC2O4·2H2O的摩尔质量为183g·mol-1]