题目内容
【题目】某同学设计如下实验方案,以分离KCl和BaCl2两种固体混合物,试回答下列问题:
供选试剂:Na2SO4溶液、K2CO3溶液、K2SO4溶液、盐酸
(1)操作①的名称是________,操作②的名称是____________。
(2)试剂a是____________(填化学式,下同),试剂b是__________,固体B是____________。
(3)加入试剂a所发生反应的化学方程式为__________________________________。
加入试剂b所发生反应的化学方程式为____________________________________。
(4)该方案能否达到实验目的:__________________________(填“能”或“不能”)。若不能,应如何改进?(若能,此问不用回答)__________。
(5)若要测定原混合物中BaCl2的质量分数,除了要准确称量混合物的质量外,至少还要获得的数据是____的质量。
【答案】溶解 过滤 K2CO3 HCl BaCl2 K2CO3+BaCl2BaCO3↓+2KCl BaCO3+2HClBaCl2+ CO2↑+ H2O 不能 应在操作②的滤液中加入过量盐酸后再蒸发结晶 沉淀A1或固体B
【解析】
试题(1)将固体混合物形成溶液的操作为溶解;操作②是将固体和溶液分离,为过滤。(2分离氯化钾和氯化钡,应将氯化钡转化为沉淀而分开,所以先加入碳酸钾,生成碳酸钡沉淀,所以试剂a为碳酸钾,沉淀A为碳酸钡,洗涤后加入盐酸,碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡,再蒸发结晶即可得B氯化钡,所以试剂b为盐酸。滤液为氯化钾。(3) 加入碳酸钾,氯化钡和碳酸钾反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,方程式为K2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2KCl;碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡和水和二氧化碳,方程式为BaCO3+2HCl= BaCl2+CO2↑+H2O。(4)因为加入了碳酸钾,所以滤液中有碳酸钾,直接蒸发结晶有碳酸钾杂质,应在操作②的滤液中加入过量盐酸后再蒸发结晶。(5)要的定氯化钾或氯化钡的质量分数,需要知道氯化钾或氯化钡的质量,所以需要获得的数据有沉淀A1或固体B。
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【题目】工业上主要采用软锰矿和闪锌矿联合生产MnO2和锌。软锰矿主要成分为MnO2;还含少量Al2O3和SiO2杂质。闪锌矿主要成分为ZnS,还含少量FeS、CuS杂质。现用稍过量的软锰矿和闪锌矿为原料,经过一系列处理后分别在两个电极生成产品“MnO2和锌”。工艺流程如下:
已知:Ⅰ:金属硫化物、硫酸、二氧化锰三者发生的反应均是氧化还原反应。
例如:MnO2+ZnS+2H2SO4MnSO4+ZnSO4+S+2H2O.
Ⅱ:4X-+Mn2+MnX42-,X-不参与电极反应。Zn2+与X-不反应。
Ⅲ:各种金属离子完全沉淀的pH如下表:
Zn2+ | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | A13+ | |
pH | 8.0 | 10.1 | 9.0 | 3.2 | 4.7 |
回答下列问题:
(1)操作I的名称是_____________________。
(2)物质C是MnO2和ZnO的混合物。加入物质C充分作用后,过滤,所得固体的成分是________(用化学式表示)。
(3)电解溶液D的装置如下图所示,两个电极都是惰性电极。
①硫酸钠的作用是________________________。
②b电极的电极反应式是______________________。a电极的电极反应式是_______________________。
(4)若一定质量的闪锌矿中含1.76kgFeS,则在上述流程中1.76kgFeS消耗MnO2的质量为_______kg。
(5)现有0.4mol/L Mn(NO3)2、 0.8mol/LZn(NO3)2的混合溶液100mL,向该混合液中逐滴加入Na2S溶液,当MnS沉淀一定程度时,测得c(Mn2+)=2.0×10-3 mol/L,则此时c(Zn2+)=________[已知Ksp(ZnS)=1.3×10-24,Ksp(MnS)=2.6×10-13]