题目内容
六水氯化锶(SrCl2·6H2O)是实验室重要的分析试剂,工业上常以天青石(主成分为SrSO4)为原料制备,生产流程如下:
(1)第①步反应前天青石先研磨粉碎,其目的是________________。
第③步加入适量稀硫酸的目的是______ _。
(2)第①步反应若0.5 mol SrSO4中只有S被还原,转移了4 mol电子。写出该反应的化学方程式:________________________________________。
(3)第④步操作依次是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、________、_______。
(4)称取1.000 g产品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO3 1.100×10-2 mol的AgNO3溶液(产品中不含其它与Ag+反应的离子),待Cl―完全沉淀后,用含Fe3+的溶液作指示剂,用0.2000 mol/L的KSCN标准溶液滴定剩余的AgNO3,使剩余的Ag+ 以AgSCN白色沉淀的形式析出。若滴定过程用去上述浓度的KSCN溶液20.00 mL,则产品中SrCl2·6H2O的质量百分含量为________(保留4位有效数字)。
(1)增加反应物的接触面积,提高反应速率,提高原料的利用率。(2分)
除去溶液中Ba2+杂质(2分)
(2)SrSO4 + 4C =" SrS" + 4CO(3分) (3)洗涤、干燥(或烘干)(各1分,共2分)
(4) 93.45%(4分)
解析试题分析:(1)把固体反应物研磨粉碎,可增加反应物的接触面积,提高反应速率,提高原料的利用率;第②步所得溶液含有少量Ba2+,所以第③步加入适量稀硫酸目的是:除去溶液中Ba2+杂质。
(2)0.5 mol SrSO4中只有S被还原,转移了4 mol电子,说明S化合价降低了8价,转化为SrS,根据流程图C转化为CO,化学方程式为:SrSO4 + 4C =" SrS" + 4CO
(3)要得到纯净的固体,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后,需要进行洗涤、干燥(或烘干)操作。
(4)根据各步反应得出关系式: 2AgNO3~ 2KSCN ,剩余的n(AgNO3)="2n(KSCN)=" 0.2000 mol/L×0.02L="0.004mol," 根据SrCl2·6H2O~ 2AgNO3 ,则产品中SrCl2·6H2O的质量百分含量为:1/2×(1.100×10-2 mol -0.004mol)×267g/mol÷1.000g×100% ="93.45%"
考点:本题考查实验中基本操作、化学流程的分析、化学方程式的书写、质量分数的计算。
以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等。实验室模拟工业以硫酸渣制备铁红(Fe2O3),过程如下:
(1)硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是 , 写出酸溶过程Fe2O3与稀硫酸反应的离子反应方程式: ;
(2)生产过程中,为了确保铁红的纯度,氧化过程需要调节溶液的pH的范围是_________;(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 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 3.8 | 7.5 | 9.4 |
完全沉淀 | 3.2 | 5.2 | 9.7 | 12.4 |
(3)滤渣A的主要成分为 ,滤液B可以回收的物质有______________________;
(4)简述洗涤过程的实验操作 ;
(5)已知硫酸渣质量为w kg,假设铁红制备过程中,铁元素损耗25%,最终得到铁红的质量为m kg,则原来硫酸渣中铁元素质量分数为 (用最简分数表达式表示)。
(已知相对原子质量:O 16 S 32 Fe 56 )
铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图:
已知:①4FeO·Cr2O3+ 8Na2CO3+ 7O28Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8CO2↑;
②Na2CO3 + Al2O32NaAlO2 + CO2↑;③ Cr2O72-+ H2O2CrO42- + 2H+
根据题意回答下列问题:
(1)固体X中主要含有_________(填写化学式);要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,应该使用__________(填写仪器或试剂名称)。
(2)酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5,其目的是_________________________________。
(3)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩、 、过滤、_______、干燥。
(4)下表是相关物质的溶解度数据,操作Ⅲ发生反应的化学方程式是:Na2Cr2O7+2KCl →K2Cr2O7↓+2NaCl。该反应在溶液中能发生的理由是_______________。
物质 | 溶解度/(g/100g水) | ||
0°C | 40°C | 80°C | |
KCl | 28 | 40.1 | 51.3 |
NaCl | 35.7 | 36.4 | 38 |
K2Cr2O7 | 4.7 | 26.3 | 73 |
Na2Cr2O7 | 163 | 215 | 376 |
(5)副产品Y主要含氢氧化铝,还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质,精确分析Y中氢氧化铝含量是称取n g样品,加入过量______(填写试剂)、溶解、过滤、再______(填写试剂)、……灼烧、冷却、称量,得干燥固体m g 。计算样品中氢氧化铝的质量分数为_______(用含m、n的代数式表示)。
(6)六价铬有毒,而Cr3+相对安全。工业含铬(CrO3)废渣无害化处理的方法之一是干法解毒,用煤不完全燃烧生成的CO还原CrO3。在实验室中模拟这一过程的装置如下:
CO由甲酸脱水制得;实验结束时熄灭酒精灯的顺序是_________________________。
(Ⅰ)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:
(1)洗涤的目的主要是为了除去Cl-和___________(填离子符号),检验该滤渣A洗净的方法是_____________________。
(2)第②步反应的离子方程式是____________________________。
(3)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536 g,加硫酸溶解后,用0.1000mol· L-1FeSO4标准溶液滴定终点时(铈被还原为Ce3+),消耗25.00mL标准溶液,该产品中Ce(OH)4的质量分数为_____________。
(Ⅱ)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛.硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索.以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:
(1)加入H2O2氧化时,发生反应的化学方程式为________________。
(2)滤渣2的成分是______________(填化学式)。
(3)煅烧过程存在以下反应:2MgSO4+C=2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+C=MgO+SO2↑+CO↑ MgSO4+3C=MgO+S↑+3CO↑
利用如图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
①D中收集的气体可以是______________(填化学式)。
②B中盛放的溶液可以是______________(填字母)。
A.NaOH溶液 | B.Ca(OH)2溶液 | C.稀硝酸 | D.KMnO4溶液 |
多彩水泥的添加剂是CoCl2-6H2O。工定是以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程如下图:
已知:①钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HCl CoCl2+H2↑
②CoCl2·6H2O溶点86oC,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110oC~120OC时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
请回答下列问题:
(1)上述流程中的试剂a可能为 ;其作用是 ;
(2)加入碳酸钠调节pH至b,b的范围是 ;
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 |
开始沉淀(pH) | 2.3 | 7.5 | 7.6 | 3.4 |
完全沉淀(pH) | 4.1 | 9.7 | 9.2 | 5.2 |
(3)操作1是 ;滤渣的成分为 ;
(4)操作2的过程为蒸发浓缩、 和过滤。
(5)制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是 。