题目内容
【题目】硼氢化钠(NaBH4)具有优良的还原性,在有机化学和无机化学领域有着广泛的应用。利用硼精矿(主要成分为B2O3,含有少量Al2O3、SiO2、FeCl3等制取NaBH4的流程如图:
已知:偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水,不溶于醇,在碱性条件下稳定存在,回答下列问题:
(1)写出加快硼精矿溶解速率的措施______写一种。
(2)操作1为______,滤渣主要成分为______。
(3)除硅铝步骤加入CaO而不加入CaCl2的原因有:①能将硅、铝以沉淀除去;②______.
(4)氢化镁(MgH2)中H元素的化合价为______;MgH2与NaBO2在一定条件下发生反应1,其化学方程式为:______。
(5)如图在碱性条件下,在阴极上电解NaBO2也可制得硼氢化钠,写出阴极室的电极反应式______。
(6)硼氢化钠是一种强还原剂,碱性条件可处理电镀废液中的硫酸铜制得纳米铜,从而变废为宝,写出该反应的离子方程式______。
【答案】将硼精矿粉碎、搅拌、增大NaOH浓度、升温等 过滤 Fe(OH)3 提供碱性溶液抑制NaBO2水解 -1 2MgH2+ NaBO2= NaBH4+2MgO BO2-+6H2O+8e-= BH4-+8OH- 4Cu2++ BH4-+8OH-=4Cu+BO2-+6H2O
【解析】
硼精矿碱浸时,生成偏硼酸钠、偏铝酸钠、硅酸钠的混合液,氯化铁不溶于碱,则滤渣为氢氧化铁;向滤液中加入氧化钙,除去硅、铝元素,生成固体Na2O3CaOAl2O3nSiO2,过滤后,加入氢化镁,生成硼氢化钠和氧化镁。
(1)将硼精矿粉碎、搅拌、增大NaOH浓度、升温等都可以加快硼精矿溶解速率;
(2)根据以上分析,操作1为过滤,滤渣主要成分为Fe(OH)3;
(3)因为在NaBO2溶液除去硅铝,NaBO2易溶于水,在碱性条件下稳定存在,所以除硅铝步骤加入CaO而不加入CaCl2的原因有:①能将硅、铝以沉淀除去;②提供碱性溶液抑制NaBO2水解;
(4)根据化合价代数和为0,则氢化镁(MgH2)中H元素的化合价为-1;MgH2与NaBO2在一定条件下发生反应生成NaBH4和MgO,则反应方程式为:2MgH2+ NaBO2= NaBH4+2MgO;
(5)在阴极上电解NaBO2也可制得硼氢化钠,则阴极室BO2-得电子发生还原反应生成BH4-,则电极反应式为:BO2-+6H2O+8e-= BH4-+8OH-;
(6)硼氢化钠是一种强还原剂,碱性条件可处理电镀废液中的硫酸铜制得纳米铜,则反应的离子方程式为:4Cu2++ BH4-+8OH-=4Cu+BO2-+6H2O。
【题目】CO2与CH4可制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247 kJ·mol-1。初始温度均为T K时,在3个容器中按不同方式投入反应物,发生上述反应,相关信息如下表:
容器 | 起始物质的量/mol | CO2平衡转化率(α) | |||||
编号 | 容积/L | 条件 | CH4(g) | CO2(g) | CO(g) | H2(g) | |
Ⅰ | 2 | 恒温恒容 | 2 | 1 | 0 | 0 | 50% |
Ⅱ | 1 | 0.5 | 1 | 0 | 0 | ||
Ⅲ | 1 | 绝热恒容 | 1 | 0.5 | 0 | 0 | - |
下列说法正确的是
A.T K时,反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的平衡常数为1/3
B.容器Ⅱ中反应达到平衡时,α(CO2,Ⅱ)=50%
C.容器Ⅲ中反应达到平衡时反应热在123.5—247 kJ·mol-1范围内
D.容器Ⅱ中反应达到平衡时,再投入0.5 mol CH4、0.25 mol CO,反应达到新平衡前,v(正)<v(逆)
【题目】TiCl4是制备钛及其化合物的重要中间体,可利用下列装置在实验室制备TiCl4(夹持装置略去): TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO
已知:①PdCl2溶液捕获CO时生成Pd单质;②相关数据如下表:
化合物 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/gcm-3 | 溶解性 |
TiCl4 | -25 | 136 | 1.5 | 能溶于有机溶剂:遇水分解生成难溶于水的物质 |
CCl4 | -23 | 76.8 | 1.6 | 难溶于水 |
回答下列问题:
(1)装置A中连通管的作用是______;装置E中使用冰盐水浴的目的是_____________________。
(2)按照气流由左到右的方向,上述装置合理的连接顺序为____________________ (填仪器接口字母);根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:_____________; 装入药品;向装置A烧瓶中滴加适量浓盐酸,当观察到_________时,加热装置D中陶瓷管;装置E烧瓶中的液体量不再增加时,停止加热,充分冷却。
(3)装置C的作用为___________________。
(4)装置F中发生反应的化学方程式为________________________。
(5)制得的TiCl4中常含有少量CCl4, 从混合液体中分离出TiCl4的操作名称为_______________。
(6)利用如图所示装置测定产品纯度:称取w g TiCl4产品进行实验,向安全漏斗中加入适量蒸馏水,待四氯化钛充分反应后,将烧瓶和安全漏斗中的液体一并转入锥形瓶中,用氢氧化钠溶液调节至中性,滴加几滴0.1 molL-1的K2CrO4溶液作指示剂,用cmol L-1 AgNO3标准溶液滴定至终点( Ag2CrO4为红棕色沉淀,可指示滴定终点),重复滴定两次,平均消耗标准溶液V mL。
已知:TiCl4 +(2+x)H2O=TiO2xH2O↓+4HCl
①安全漏斗在本实验中的作用除加水外,还有___________。
②根据上述数据计算该产品的纯度为__________。(用含w、c和V的代数式表示)
【题目】某学习小组利用二氧化氯制备消毒剂、漂白剂亚氯酸钠,有关反应原理:放热反应
实验一、制备晶体
选择如图所示装置设计实验制备亚氯酸钠晶体
已知:饱和溶液析出晶体与度关系如下表所示:
温度 | |||
品体成分 | 分解生成,NaCl |
⑴装置连接顺序:______
⑵C装置的作用是______D装置作用是______
⑶A装置中选择浓硫酸的理由是______
⑷写出E装置中发生反应的离子方程式______
⑸对B装置中溶液采用结晶法提取无水亚氯酸钠晶体,操作分别为蒸发结晶、趁热过滤、用左右热水洗涤、低于条件下干燥,得到成品,蒸发结晶时控制温度为______
实验二、测定产品纯度
⑹准确称量/span>ag产品,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体,在酸性条件下发生反应:,将所得混合溶液稀释成250mL待测液。取待测液于锥形瓶,加入淀粉溶液作指示剂,用标准溶液滴定至终点,测得消耗标准溶液的体积为(已知:)
该产品纯度为______(只要求列出计算式)
若滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定终点时尖嘴气泡消失,则测得结果______(填“偏高偏低”或“无影响”)