题目内容

12．以水氯镁石（主要成分为MgCl2•6H2O）为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下：

（1）上述流程中的滤液浓缩结晶，所得主要固体物质的化学式为NH4Cl，检验其中阳离子的实验方法是取少量该固体于试管中配成溶液，加入适量的氢氧化钠溶液，然后加热试管，将湿润的红色石蕊试纸（或PH试纸）放在试管口，试纸变蓝，则可说明其中有铵根离子存在．
（2）上述过程中的过滤操作所用的主要玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯．
（3）用水溶解水氯镁石时，为了加快溶解可采取的方法：（写二点）搅拌，适当加热或粉碎水氯镁石等．
（4）高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO．取碱式碳酸镁4.66g，高温煅烧至恒重，得到固体2.00g和标准状况下CO2 0.896L，通过计算确定碱式碳酸镁的化学式（写出计算过程，否则不得分）．

分析 水氯镁石（主要成分为MgCl2•6H2O）为原料生产碱式碳酸镁的主要流程：加水溶解，通入氨气，氨气极易溶于水，得到碱性的氨水，再加入碳酸氢铵，再进行热水解可以将镁离子沉淀下来，形成碱式碳酸镁沉淀，过滤即可得到目标化合物，
（1）根据流程判断所得滤液的成分中含有的离子，确定滤液中的物质来回答；
（2）根据过滤实验用到的仪器来回答；
（3）根据反应物颗粒大小、温度以及搅拌等对反应速率的影响答题；
（4）根据碳酸镁的分子式，可以写成氧化物的表示形式，即2MgO•H2O•CO2，然后根据题意确定各个氧化物的量，进而确定分子式．

解答 解：水氯镁石（主要成分为MgCl2•6H2O）为原料生产碱式碳酸镁的主要流程：加水溶解，通入氨气，氨气极易溶于水，得到碱性的氨水，再加入碳酸氢铵，再进行热水解可以将镁离子沉淀下来，形成碱式碳酸镁沉淀，过滤即可得到目标化合物，
（1）根据流程判断所得滤液的成分中含有的离子有氯离子和铵根离子，故所得的滤液中含NH4Cl，根据铵根离子可以和强碱之间反应生成氨气来检验铵根离子，取少量该固体于试管中配成溶液，加入适量的氢氧化钠溶液，然后加热试管，将湿润的红色石蕊试纸（或PH试纸）放在试管口，试纸变蓝，则可说明其中有铵根离子存在，
故答案为：NH4Cl；取少量该固体于试管中配成溶液，加入适量的氢氧化钠溶液，然后加热试管，将湿润的红色石蕊试纸（或PH试纸）放在试管口，试纸变蓝，则可说明其中有铵根离子存在；
（2）过滤操作所用的主要玻璃仪器有：玻璃棒、漏斗、烧杯，
故答案为：漏斗；
（3）用水溶解水氯镁石时，为了加快溶解可采取搅拌、适当加热或粉碎水氯镁石等，
故答案为：搅拌、适当加热或粉碎水氯镁石等；
（4）根据题意：碱式碳酸镁4.66g，高温煅烧至恒重，得到固体2.00g和标准状况下CO20.896L，即n（CO2）=0.896L/22.4L•mol-1=4.00×10-2 mol，n（MgO）=2.00g/40g•mo l-1=5.00×10-2 mol，n（H2O）=$\frac{4.66g-4.00×10{\;}^{-2}mol×44g/mol-2.00g}{18g/mol}$=5.00×10-2 mol，n（MgO）：n（CO）：n（H2O）=5.00×10-2：4.00×10-2：5.00×10-2=5：4：5，所以碱式碳酸镁的化学式为：Mg（OH）2•4 MgCO3•4H2O（或Mg5（OH）2（CO3）4•4H2O）．
故答案为：Mg（OH）2•4 MgCO3•4H2O（或Mg5（OH）2（CO3）4•4H2O）．

点评 本题考查镁的化合物的性质以及制备实验方案的设计，题目难度中等，本题注意（4）从质量守恒的角度分析，进行化学式的计算，为易错点．

练习册系列答案
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14．下列反应既是氧化还原反应，又是放热反应的是（　　）
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15．在标准状况下，将224LHCl气体溶于635mL水（ρ=1.0g•cm-3）中，所得盐酸的密度为1.18g•cm-3．试计算：
①所得盐酸的物质的量浓度为11.8mol/L．
②取出这种盐酸100mL，稀释至1.18L，所得稀盐酸的物质的量浓度为1mol/L．
③现用0.1mol•L-1的NaOH溶液中和②中盐酸100mL，需要NaOH溶液体积为1L．
12．某废水处理站用甲醇处理氨废水，反应为NH3+2O2$\frac{\underline{\;酶\;}}{\;}$NO${\;}_{3}^{-}$+H++H2O，6H++6NO${\;}_{3}^{-}$+5CH3OH$\frac{\underline{\;酶\;}}{\;}$3N2↑+5CO2↑+13H2O．在处理过程中，NH3转化为NO${\;}_{3}^{-}$，转化为NO${\;}_{3}^{-}$的转化率可达95%，而NO${\;}_{3}^{-}$转化为N2的转化率可达96%．若每天处理含NH3 0.034g•L-1的废水500m3，则理论上每天所需甲醇的质量为（　　）
A．24.32kgB．30kgC．25.3kgD．4.08kg
7．某实验小组设计如下实验以废铜丝为原料制取碱式碳酸铜．

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（1）实验时，先将装置B下移，使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体，当C处产生白色沉淀时，立刻将装置B上提，使之与稀硝酸分离．该组同学设计此操作的目的是让整套装置充满CO2，防止O2干扰．
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（3）已知25℃时，Cu（OH）2的溶度积Ksp=4×10-21，该温度下向0.001mol/L硝酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液（体积变化忽略），开始沉淀时溶液的pH为5.3（lg5=0.7）．
实验Ⅱ：制备碱式碳酸铜
向大试管A中加入碳酸钠和硝酸铜混合溶液加热至70℃左右，用NaOH溶液调节pH至8.5，过滤、洗涤、烘干得到碱式碳酸铜．
（4）加热至70℃左右采用的方法是水浴加热．
（5）碱式碳酸铜的化学式可表示为xCuCO3•yCu（OH）2•zH2O，可采用氢气还原法来测定其组成，原理为xCuCO3•yCu（OH）2•zH2O+H2→Cu+CO2↑+H2O（未配平）．称取24.0g某碱式碳酸铜样品，与H2充分反应后得到12.8g残留物，生成4.4g二氧化碳和7.2g水．该碱式碳酸铜的化学式为：CuCO3•Cu（OH）2•H2O．
17．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实．某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：

根据要求填空：
（1）实验室制取Cl2的离子反应方程式为：MnO2+4H++2Cl- $\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$ Mn2++Cl2↑+2H2O
（2）E装置的作用是CD（填编号）；
A．收集气体     B．吸收氯气     C．防止倒吸      D．吸收氯化氢
（3）B装置有三种功能：①干燥气体；②将气体混合均匀；③控制气体流速
（4）D装置中的石棉上吸附着KI饱和溶液及KI粉末，其作用是除去过量的氯气
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4．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、A12O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：

（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有CO、SO2等．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min，若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
氢氧化物Al（OH）3Fe（OH）3Fe（OH）2
开始沉淀的pH3.102.017.11
完全沉淀的pH4.773.689.61
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于7.11，检验
Fe3+已经除尽的试剂是KSCN溶液．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是洗涤、干燥．
（5）煅烧A的反应方程式是4FeCO3+O2$\frac{\underline{\;煅烧\;}}{\;}$2Fe2O3+4CO2．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g．药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于$\frac{7b×98%}{10a}$（用含a、b的表达式表示）．
1．铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，超细铜粉可应用于导电材料、催化剂等领域中；CuCl和CuCl2都是重要的化工原料，常用作催化剂、颜料、防腐剂和消毒剂等．
（1）超细铜粉的某制备方法如图所示：

①[Cu（NH3）4]SO4中所含的化学键有共价键、离子键、配位键．
②向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液．下列说法正确的是BD（填字母序号）．
A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2+的浓度不变
B．沉淀溶解后，将生成深蓝色的[Cu（NH3）4]2+配离子
C．向反应后的溶液中加入乙醇，因为[Cu（NH3）4]2+不与乙醇反应，故溶液不会发生变化
D．在[Cu（NH3）4]2+中，NH3分子中的氮原子给出孤电子对，Cu2+有空轨道接受电子对
（2）氯化亚铜（CuCl）的制备过程是：向CuCl2溶液中通入一定量SO2，微热，反应一段时间后即生成CuCl白色沉淀．反应的离子方程式为2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O═2CuCl↓+SO42-+4H+．
（3）指出配合物K3[Co（CN）6]中的中心离子、配体及其配位数：Co3+、CN-、6．
2．现有常温下的四种溶液：①pH=11的氨水、②0.001mol/L的NaOH溶液、③pH=3的醋酸、④由水电离出的c（H+）=10-11mol/L的盐酸．下列有关叙述正确的是（　　）
A．分别加水稀释10倍，四种溶液的pH：①＞②＞④＞③
B．将③、④分别稀释到pH=5，由水电离出氢离子的浓度均减小100倍
C．在①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后，①的pH减小，②的pH不变
D．将①、④两种溶液等体积混合，所得溶液中：c（OH-）：c（H+）＜1

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