题目内容

【题目】某矿石的主要成分是BaCO3(Ca2+Mg2+Fe3+等杂质)。实验室利用该矿石制备BaCl2·2H2O的流程如图:

(1)用稀盐酸浸取前需充分研磨矿石,目的是__

(2)加入NH3·H2O调节pH=8可除去__(填离子符号),滤渣中含__(填化学式)

Ca2+

Mg2+

Fe3+

开始沉淀时的pH

11.9

9.1

1.9

完全沉淀时的pH

13.9

11.1

3.2

(3)要使Ca2+完全沉淀,应控制溶液中的的浓度不低于__mol/L(离子浓度小于1×10-5mol/L时,认为沉淀就达完全);同时加入H2C2O4时又应避免过量,原因是__(已知:KSP(BaC2O4=1.6×10-7KSP(CaC2O4=2.3×10-9)

(4)利用氧化还原滴定法可测定H2C2O4的浓度,取20.00mLH2C2O4溶液于锥形瓶中,用0.10mol/L酸性KMnO4溶液滴定,KMnO4溶液应装在__(酸式滴定管碱式滴定管”)中。写出反应的离子方程式为__。滴定终点的现象为__。若滴定达到终点时,消耗KMnO4溶液30.00mL,则H2C2O4溶液的浓度为__mol/L

【答案】增大接触面积,加快反应效率 Fe3+ Mg(OH)2Ca(OH)2 2.3×10-4 过量的H2C2O4要结合Ba2+生成BaC2O4沉淀,降低BaCl2·2H2O产率 酸式滴定管 6H++2+5H2C2O4=10CO2↑+2Mn2++8H2O 滴入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液由无色变成浅紫色,半分钟无变化 0.375

【解析】

矿石的主要成分是BaCO3(Ca2+Mg2+Fe3+等杂质),加入15%的盐酸反应生成氯化钡、氯化钙、氯化铁、氯化镁,根据离子开始沉淀的pH和完全沉淀的pH值,加入氨水调节pH值,主要除掉铁离子,加入NaOH溶液调节pH=12.5,主要沉淀镁离子和少量钙离子,加入草酸,主要沉淀钙离子,但不能加入过量草酸,过量草酸会沉淀部分的钡离子,导致氯化钡的产率降低。

(1)用稀盐酸浸取前需充分研磨矿石,目的是增大接触面积,加快反应效率;故答案为:增大接触面积,加快反应效率。

(2)根据离子开始沉淀时的pH值和完全沉淀时的pH值,得到加入NH3·H2O调节pH=8可除去Fe3+,滤渣pH =12.5时完全沉淀了Mg2+,部分沉淀了Ca2+,因此滤渣中含Mg(OH)2Ca(OH)2;故答案为:Fe3+Mg(OH)2Ca(OH)2

(3)要使Ca2+完全沉淀,,因此应控制溶液中的的浓度不低于2.3×104molL1;同时加入H2C2O4时又应避免过量,原因是过量的H2C2O4要结合Ba2+生成BaC2O4沉淀,降低BaCl2·2H2O产率;故答案为:过量的H2C2O4要结合Ba2+生成BaC2O4沉淀,降低BaCl2·2H2O产率。

(4)利用氧化还原滴定法可测定H2C2O4的浓度,取20.00mLH2C2O4溶液于锥形瓶中,用0.10 molL1酸性KMnO4溶液滴定,KMnO4溶液是强氧化性溶液,会腐蚀橡皮管,因此应装在酸式滴定管中。高锰酸钾和草酸,在酸性条件下反应生成锰离子、二氧化碳和水,反应的离子方程式为6H++2+5H2C2O4=10CO2↑+ 2Mn2++ 8H2O。滴定终点的现象为滴入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液由无色变成浅紫色,半分钟无变化。若滴定达到终点时,消耗KMnO4溶液30.00mL,根据25H2C2O4,得到n(H2C2O4)=2.5n()=2.5×0.10 molL1×0.03L=7.5×103mol,则H2C2O4溶液的浓度为;故答案为:6H++2+5H2C2O4=10CO2↑+2Mn2++8H2O;滴入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液由无色变成浅紫色,半分钟无变化;0.375

练习册系列答案
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(1)已知:CO(g)NO2(g) CO2(g)NO(g) H1=226 kJ·mol-1

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N2(g)O2(g) 2NO(g) H3=183 kJ·mol-1

脱硝反应△H=__________,有利于提高NO 平衡转化率的条件是________________(写出两条)

(2)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g) 2CaSO4(s)+2CO2(g) ΔH=-681.8kJ·mol-1,对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应,在T℃时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:

时间/min

浓度/mol·L-1

0

10

20

30

40

50

O2

1.00

0.79

0.60

0.60

0.64

0.64

CO2

0

0.42

0.80

0.80

0.88

0.88

010min内,平均反应速率v(CO2)=___mol·L-1·min-1

30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断,改变的条件可能是________(填字母)

A.加入一定量的粉状碳酸钙

B.适当缩小容器的体积

C.通入一定量的O2

D.加入合适的催化剂

(3)NOx的排放主要来自于汽车尾气。

有人利用反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH= -34.0kJ·mol-1,用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示:

由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升髙而增大,其原因为______________

(4)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CONO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.8kJ·mol-1,生成无毒的N2CO2实验测得,v=kc2(NO)·c2(CO)v=kc(N2) c2(CO2)(kk为速率常数,只与温度有关)

①达到平衡后,仅降低温度,k减小的倍数________(“>”“<”“=”)k减小的倍数。

②若在1L的密闭容器中充入1molCO1molNO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为20%,则=________(计算结果用分数表示)

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