题目内容

海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如图所示：

(1)若在空气中加热MgCl2·6H2O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式：                                               。
用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水MgCl2，其原因是                                          。
(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤：                                        。
(3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的。
溶解时：                               ；
过滤时：                               ；
蒸发时：                               。
(1)MgCl2·6H2OMg(OH)Cl＋HCl↑＋5H2O↑，MgCl2·6H2OMgO＋2HCl↑＋5H2O↑或Mg(OH)ClMgO＋HCl↑　在干燥的HCl气流中，抑制了MgCl2水解，且带走MgCl2·6H2O受热产生的水汽，能得到无水MgCl2
(2)加入MgCl2溶液，充分搅拌、过滤，沉淀用蒸馏水洗涤
(3)搅拌，加速溶解　使滤液沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒搅拌，防止因局部过热液滴或晶体飞溅
(1)根据Cl、H、O三种元素守恒可知，在空气中加热MgCl2·6H2O，除生成Mg(OH)Cl或MgO外，还有HCl和H2O生成。(2)为防止引入新杂质，可用：MgCl2溶液或Mg(NO3)2溶液将Ca(OH)2转化为Mg(OH)2，然后过滤、洗涤Mg(OH)2。(3)溶解固体时使用玻璃棒是为了加速溶质的扩散，提高溶解速度；在过滤时使用玻璃棒是为了引流液体；蒸发结晶过程中使用玻璃棒是为了防止因局部过热而使液滴或晶体飞溅。
练习册系列答案
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甲酸钙广泛用于食品、化工、石油等工业生产上，300～400℃左右分解。Ⅰ、实验室制取的方法之一是：Ca(OH)2 +2HCHO + H2O2 = Ca(HCOO)2 + 2H2O + H2↑。
实验室制取时，将工业用氢氧化钙和甲醛依次加入到质量分数为30-70%的过氧化氢溶液中（投料物质的量之比依次为1∶2∶1.2），最终可得到质量分数98%以上且重金属含量极低的优质产品。
（1）过氧化氢比理论用量稍多，其目的是               。
（2）反应温度最好控制在30-70℃之间，温度不易过高，其主要原因是               。
（3）制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外，还要加入少量的Na2S溶液，加硫化钠的目的是               。
（4）实验时需强力搅拌45min，其目的是               ；结束后需调节溶液的pH 7～8，其目的是               。最后经结晶分离、干燥得产品。
Ⅱ、某研究性学习小组用工业碳酸钙(主要成分为CaCO3；杂质为：Al2O3、FeCO3) 为原料，先制备无机钙盐，再与甲酸钠溶液混合制取甲酸钙。结合如图几种物质的溶解度曲线及表中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)，现提供的试剂有：a.甲酸钠，b.5mol·L－1硝酸，c. 5mol·L－1盐酸，d. 5mol·L－1硫酸，e. 3%H2O2溶液，f.澄清石灰水。

请补充完整由碳酸钙制备甲酸钙的实验步骤
金属
离子
开始沉淀
的pH
沉淀完全
的pH
Fe3＋
1. 1
3. 2
Al3＋
3. 0
5. 0
Fe2＋
5. 8
8. 8
 
步骤1.称取13.6g甲酸钠溶于约20mL水，配成溶待用，并称取研细的碳酸钙样品10g待用。
步骤2.               。
步骤3.               。
步骤4.过滤后，将滤液与甲酸钠溶液混合，调整溶液pH 7～8，充分搅拌，所得溶液经蒸发浓缩、                  、洗涤、60℃时干燥得甲酸钙晶体。
（15分）工业中利用废铜（含有锌、铝等）制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中加热，使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。

下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L—1计算）。
 
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
沉淀溶解的pH
Cu2+
4.4
6.4
 
Al3+
3.0
5.0
10
Zn2+
5.9
8.9
11
（1）①为了节约原料，硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为    ；该反应中产生尾气污染空气，请选择下图中合适的装置吸收尾气   。 

②由表可知Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2—，请写出金属锌与氢氧化钠溶液反应的离子方程式    
（2）为了符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
第一组：空气为氧化剂法
将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加入物质甲调节pH，铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1，就认为沉淀完全。已知：Ksp[Fe((OH)3]≈10-38，然后过滤、浓缩、结晶。
请回答下列问题：
①方案为了使铁离子全部沉淀，应调节pH至少为    。
②方案中甲物质可选用的是     
A．CaO　   B．NaOH　    C．CuCO3　     D．Cu2(OH) 2CO3    E．Fe2(SO4) 3
③方案中加入少量FeSO4可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因    。
第二组：过氧化氢为氧化剂法
将铜粉放到 1.5 mol·L-1的足量稀硫酸中，控温在50℃加入10%的足量H2O2反应0.5 h，升温到60℃，持续反应1 h后，过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4·5H2O 。
请回答下列问题：
④用过氧化氢为氧化剂法比流程中采用硝酸和硫酸溶解的优点是   。
⑤用少量95%的酒精淋洗的目的是    。
（3）废铜溶解后经过一系列操作得到硫酸铜溶液，补充完整由溶解液制备纯净硫酸铜溶液的实验步骤    。
利用下列实验装置进行的相应实验，不能达到实验目的的是
A．用图1所示装置可制取氨气
B．用图2所示装置可分离CH3CH2OH和CH3COOC2H5混合液
C．用图3所示装置可制取乙烯并验证其易被氧化
D．用图4所示装置可说明浓H2SO4具有脱水性、强氧化性，SO2具有漂白性、还原性
下列关于某些离子的检验说法正确的是
A．向某溶液中加稀盐酸，将产生的无色气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，则原溶液中一定有CO32-或HCO3-
B．向某溶液中加入硝酸钡溶液有白色沉淀产生，再加稀盐酸，沉淀不消失，则原溶液中一定有SO42-
C．向某溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，则原溶液中存在NH4+
D．向某溶液中加入硝酸银溶液产生白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀不消失，则原溶液中一定有Cl-
仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)或实验装置就能达到相应实验目的的是   (　　)。
选项
A
B
C
D
实验
目的
除去KCl中少量MnO2
用10 mol·L－1盐酸配制100 mL 0.1 mol·L－1盐酸
用含有少量NH4Cl杂质的NaCl溶液制备氯化钠晶体
除去乙烯中少量SO2
实验仪器或装置　
烧杯、玻璃棒、分液漏斗
100 mL容量瓶、玻璃棒、烧杯


 
下列物质中的杂质(括号内的物质)除去时，所使用的试剂和主要操作都正确的是(  )
选项
物质
使用的试剂
主要操作
A
乙醇(水)
金属钠
过滤
B
乙酸乙酯(乙酸)
饱和碳酸钠溶液
分液
C
苯(苯酚)
浓溴水
振荡、分液
D
乙烷(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液
冼气
 
海带中碘元素的分离实验中，在灼烧后的海带灰中加入蒸馏水，煮沸2～3 min，再过滤，得到滤液。煮沸的目的是
A．加快碘元素与水反应的速率B．使溶液浓缩
C．使空气中的氧气更多地进入溶液D．加速碘化物的溶解
新型材料纳米级Fe粉具有超强的磁性，能用作高密度磁记录的介质以及高效 催化剂等。
I．实验室采用气相还原法制备纳米级Fe,其流程如下：

（1）固体加热脱水通常要通入                                     。
（2）生成纳米级Fe的化学方程式为                                             。
Ⅱ．在不同温度下，纳米级Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同：温度低于570℃时生成FeO，高于570℃时生成。甲同学用下图所示装置进行纳米级Fe粉与水蒸气的反应并验证固体产物。

（3）B中收集到的气体是              (填名称)，C装置的作用是         。
（4）乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验：

乙同学认为该条件下反应的固体产物为FeO。丙同学认为该结论不正确，他的理由是                 (用离子方程式表示)。
（5）丁同学称取5．60gFe粉，反应一段时间后，停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后，称得质量为6．88g。然后将冷却后的固体物质与足量FeCl3溶液充分反应，消耗0．08molFeCl3。丁同学实验的固体产物为                       。

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