题目内容
【题目】在Na+浓度为0.5 mol·L-1的某澄清溶液中,还可能还有K+、Ag+、Ca2+、Ba2+、NO3-、CO32-、SiO32-、SO42-中的若干种,现取该溶液100mL进行如下实验
已知:H2SiO3为不容水的胶状沉淀,加热时易分解为两种物质
序号 | 实验内容 | 实验结果 |
Ⅰ | 向该溶液中加入足量稀盐酸 | 生成白色胶状沉淀并放出标况下0.56L气体 |
Ⅱ | 将Ⅰ中产生的混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量所得固体质量 | 固体质量为2.4g |
Ⅲ | 向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液 | 无明显现象 |
请回答下列问题:
(1)实验Ⅰ能确定一定存在的离子是______________;一定不存在的离子是____________。
(2)实验Ⅱ中沉淀洗涤、灼烧至恒重,所涉及的化学方程式为____________________;
(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算,求K+的最小浓度_______________。
【答案】CO32- SiO32-和K+ H2SiO3 H2O+SiO2 0.8 mol·L-1
【解析】
根据生成白色沉淀说明存在,放出标况下 气体说明存在,然后分析出存在的离子、,不存在的离子,、 、,根据电荷守恒计算K+ 浓度,据此解答。
⑴生成白色胶状沉淀,说明存在 ,放出标况下 气体说明存在 ,由于存在,、 、 等离子会与产生沉淀,所以不能存在,故答案为:、,、 、;
⑵与 生成 的白色沉淀,沉淀洗涤,灼烧至恒重,受热分解,方程式为H2SiO3H2O+SiO2,故答案为:H2SiO3H2O+SiO2 ;
⑶求K+的最小浓度,也就是溶液中只存在、、K+、四种离子, 、 、,根据电荷守恒 得 , ,故答案为:
【题目】丙烯酸甲酯(CH2=CHCOOCH3)是一种重要的有机化工原料。实验室制备少量丙烯酸甲酯的反应为:CH2=CHCOOH+CH3OH CH2=CHCOOCH3+H2O,步骤如下:
步骤1:在100mL圆底烧瓶中依次加入10.0g丙烯酸、少许碎瓷片、10mL甲醇和2mL浓硫酸,搅拌。
步骤2:如图,连接装置,加热烧瓶中的混合液,用锥形瓶盛接通过分水器分离出的水。当不再有水生成,停止加热。
步骤3:反应液冷却后,依次用5%Na2CO3溶液、饱和食盐水、水洗涤。分离出有机相。
步骤4;向有机相中加无水Na2SO4固体,过滤后蒸馏,收集70~90℃馏分。测得丙烯酸甲酯的质量为6.45g。
可能用到的信息:
密度 | 沸点 | 溶解性 | ||
丙烯酸 | 1.05g·cm-3 | 141℃ | 与水互溶,易溶于有机溶剂 | 有毒 |
甲醇 | 0.79g·cm-3 | 65℃ | 与水互溶,易溶于有机溶剂 | 易挥发,有毒 |
丙烯酸甲酯 | 0.95g·cm-3 | 80.5℃ | 难溶于水,易溶于有机溶剂 | 易挥发 |
请回答下列问题:
(1)步骤1中,加入碎瓷片的目的是________。
(2)步骤2中,图中所示装置中仪器A的名称是______,其作用为_______。
(3)步骤3中,用5%Na2CO3溶液洗涤后,分离有机相的操作名称为_______,分离有机相时不需要用到下列玻璃仪器中的_______(填名称)。
(4)实验中可能生成的有机副产物结构简式为_______ (填一种即可)。
(5)本实验中丙烯酸甲酯的产率为______%。
【题目】现有下列十种物质:①乙醇 ②铜 ③CaO ④CO2 ⑤食醋 ⑥Ba(OH)2⑦红褐色氢氧化铁胶体 ⑧氨水 ⑨稀硝酸 ⑩硫酸铁
(1)按物质的分类方法填写表格的空白处:
分类标准 | _______ | 氧化物 | _____ | _____ | 电解质 | 非电解质 |
物质 | ② | _____ | ⑤⑧⑨ | ⑦ | _____ | _____ |
(2)上述十种物质中有两种物质之间可发生离子反应:OH-+ H+=H2O,该反应对应的化学方程式为________________________________。
(3)少量的②加入的溶液中反应⑩的离子方程式为____________________________。
【题目】Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。由图可知,当铁的净出率为70%时,所采用的实验条件为___________________。
(2)“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,写出相应反应的离子方程式__________________。
(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示:
温度/℃ | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
TiO2·xH2O转化率% | 92 | 95 | 97 | 93 | 88 |
分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。
(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为__________________。
(5)若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol/L,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5 mol/L,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?___________(列式计算)。
FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。
(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式______。