题目内容
(16分)高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具有很高的经济价值,工业上用难溶于水的碳酸锶(SrCO3)为原料(含少量钡和铁的化合物等),制备高纯六水氯化锶晶体的过程为:
已知: Ⅰ. SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。
Ⅱ.有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH表:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 |
(1)操作①加快反应速率的措施有 (写一种)。
碳酸锶与盐酸反应的离子方程式 。
(2)酸性条件下,加入30% H2O2溶液,将Fe2+氧化成Fe3+,其离子方程式为 。
(3)在步骤②-③的过程中,将溶液的pH值由1调节至4时,宜用的试剂为_______。
A.氨水 B.氢氧化锶粉末 C. 氢氧化钠 D.碳酸钠晶体
(4)操作③中所得滤渣的主要成分是 (填化学式)。
(5)步骤④的操作是 、 。
(6)工业上用热风吹干六水氯化锶,适宜的温度是
A.50~60℃ B.70~80℃ C.80~100℃ D.100℃以上
(16分) (1)加热、充分搅拌、适当增加盐酸浓度等(写一种)(2分)。
SrCOs+2H+= Sr2+ +CO2↑+H2O (2分)
(2)2Fe2++ H2O2 +2H+=2Fe3++ 2H2O (3分)
(3)B(3分);
(4)Fe(OH)3、BaSO4 (2分)
(5)蒸发浓缩 、冷却结晶(2分)
(6)A(2分)
解析试题分析:(1)根据条件对反应速率的影响,加快反应速率的方法可以是搅拌、升温、增大盐酸的浓度等;碳酸锶难溶于水,所以离子方程式中不可拆,则碳酸锶与盐酸反应的离子方程式为SrCOs+2H+= Sr2+ +CO2↑+H2O;
(2)根据题目所给条件,过氧化氢氧化亚铁离子生成水和铁离子,离子方程式为2Fe2++ H2O2 +2H+=2Fe3++ 2H2O;
(3)在步骤②-③的过程中,将溶液的pH值由1调节至4目的是使钡、铁离子沉淀,但不能引入新的杂质,所以选择氢氧化锶,答案选B;
(4)根据流程图分析,pH=4时铁离子沉淀完全,所以操作③中所得滤渣的主要成分是Fe(OH)3、BaSO4
(5)由滤液得到晶体需通过蒸发浓缩、冷却结晶的方法得到固体,然后再过滤可得氯化锶晶体;
(6)SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水,所以用热风吹干六水氯化锶,适宜的温度应低于61℃,答案选A。
考点:考查工艺流程的分析,离子方程式的书写,实验方案的设计,实验操作的判断
水杨酸甲酯()具有冬青味,故又名冬青油,主要用于制造杀虫剂、杀菌剂、香料、涂料等。用水杨酸()与甲醇酯化而得的冬青油中往往会混有未反应完全的水杨酸,若要进行提纯,适宜的洗涤剂为( )
A.NaHCO3溶液 | B.NaOH溶液 | C.Na2CO3溶液 | D.NaCl溶液 |
下列仪器:①漏斗②容量瓶③蒸馏烧瓶④天平⑤分液漏斗⑥滴定管⑦燃烧匙,常用于物质分离的是( )
A.①③④ | B.①②⑥ | C.①③⑤ | D.③④⑦ |
下列不属于海水淡化方法的是:
A.蒸馏法 | B.过滤法 | C.电渗析法 | D.离子交换法 |
(16分)锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:
已知25℃,部分物质的溶度积常数如下:
物质 | Mn(OH)2 | Co(OH)2 | Ni(OH)2 | MnS | CoS | NiS |
Ksp | 2.1×10-13 | 3.0×10-16 | 5.0×10-16 | 1.0×10-11 | 5.0×10-22 | 1.0×10-22 |
(2)步骤Ⅱ中,MnO2在酸性条件下可将Fe2+离子氧化为Fe3+,反应的离子方程式是 ,加氨水调节溶液的pH为5.0-6.0,以除去Fe3+。
(3)步骤Ⅲ中,滤渣2的主要成分是 。
(4)步骤Ⅳ中,在 (填“阴”或“阳”)极析出Mn,电极反应方程式为 。
(5)电解后的废水中还含有Mn2+,常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀,过滤后再向滤液中加入适量Na2S,进行二级沉降。进行二级沉降的目的是 。
(本题共16分)锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:
已知25℃,部分物质的溶度积常数如下:
物质 | Mn(OH)2 | Co(OH)2 | Ni(OH)2 | MnS | CoS | NiS |
Ksp | 2.1×10-13 | 3.0×10-16 | 5.0×10-16 | 1.0×10-11 | 5.0×10-22 | 1.0×10-22 |
(2)步骤Ⅱ中,MnO2在酸性条件下可将Fe2+离子氧化为Fe3+,反应的离子方程式是 ,加氨水调节溶液的pH为5.0~6.0,以除去Fe3+。
(3)步骤Ⅲ中,滤渣2的主要成分是 。
(4)步骤Ⅳ中,在 (填“阴”或“阳”)极析出Mn,电极反应方程式为 。
(5)电解后的废水中还含有Mn2+,常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀,过滤后再向滤液中加入适量Na2S,进行二级沉降。为了将Mn2+降到1.0×10-9mol/L,则c(Na2S)至少是 mol/L。
卤块的主要成分是MgCl2,此外还含 Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。以卤块为原料可制得轻质氧化镁,工艺流程如下图:
已知:Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,所以常将它氧化为Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去。若要求产品尽量不含杂质,请根据表1表2提供的资料,填写空白:
表1 生成氢氧化物沉淀的pH
物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 |
Mg(OH)2 | 9.6 | 11.1 |
表2 化学试剂价格表
试剂 | 价格(元/吨) |
漂液(含NaClO,25.2%) | 450 |
双氧水(含H2O2 ,30%) | 2400 |
烧碱(含98% NaOH) | 2100 |
纯碱(含99.5% Na2CO3) | 600 |
(1)在步骤②中加入漂液而不是双氧水其原因是 。
写出加入NaClO发生反应的离子方程式 。
(2)在步骤③中控制pH=9.8,其目的是 。
(3)沉淀物A的成分为 ,试剂Z应该是 。
(4)在步骤⑤中发生反应的化学方程式是 。
(5)若在实验室中完成步骤⑥,则沉淀物必需在 (填仪器名称)中灼烧。