题目内容
【题目】粗盐除含NaCl外,还含Mg2+、Ca2+、SO42-以及泥沙等杂质。以下是制备精盐的各步操作流程:
(1)过滤和蒸发操作中所使用的共同玻璃仪器是______,他们的作用分别是________、_______。
(2)过滤操作中要点可概括为“一贴、二低、三靠”,其中“二低”的含义是_______;_________。
(3)蒸发食盐水时,何时停止加热?__________________________。
(4)第②步操作的目的是除去粗盐中的__________(填化学式), 所涉及的化学方程式是________,判断BaCl2已过量的方法是__________。
(5)第③步操作中,除杂试剂不能用KOH的理由是______。
(6)第④步操作中加入的除杂试剂是__________(填化学式)。
(7)写出第⑥步操作中涉及的化学方程式:__________。
(8)实验室进行NaCl溶液蒸发结晶时,一般有以下操作过程,其正确的操作顺序为_______
①固定铁圈位置;②放置酒精灯;③放上石棉网;④放上蒸发皿;⑤加热搅拌;⑥停止加热,余热蒸干
A.①②③④⑤⑥ B.②①③④⑤⑥ C.②①④⑤⑥ D.②①③④⑤
【答案】玻璃棒;引流、搅拌滤纸上沿低于漏斗边缘;液面低于滤纸上沿当蒸发皿出现大量固体(晶体)出现时停止加热SO42-或Na2SO4;Na2SO4+BaCl2BaSO4↓+2NaCl取少量上层清液于试管中,滴入几滴氯化钡溶液,若无白色沉淀生成则说明氯化钡已经过量若用氢氧化押会引入新的杂质氯化钾(或杂质钾离子)Na2CO3Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑;NaOH+HClNaCl+H2OC
【解析】
(1)过滤和蒸发操作中所使用的共同玻璃仪器是玻璃棒,他们的作用分别是引流和搅拌。
(2)过滤操作中要点可概括为“一贴、二低、三靠”,其中“二低”的含义是指滤纸上沿低于漏斗边缘;液面低于滤纸上沿。
(3)蒸发食盐水时,当蒸发皿出现大量固体(晶体)出现时停止加热。
(4)加入过量的氯化钡,氯离子对氯化钠来说不是杂质,钡离子可以将硫酸根离子转化为沉淀,所以第②步操作加入过量的BaCl2目的是除去粗盐中的硫酸钠Na2SO4;,反应的化学方程式 Na2SO4+BaCl2BaSO4↓+2NaCl;判断BaCl2已过量的方法是:取少量上层清液于试管中,滴入几滴氯化钡溶液,若无白色沉淀生成则说明氯化钡已经过量。
(5)第③步操作中,除杂试剂不能用KOH的理由是氢氧化钾会与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钾,氯化钾对氯化钠来说就是杂质了,所以在第③步操作中,选择的除杂的试剂不能用KOH代替NaOH。
(6)第④步操作的目的除去Ca2+和加入的Ba2+,加入Na2CO3使Ca2+、Ba2+变成沉淀,所以加入的除杂试剂是Na2CO3 。
(7)第⑥步操作是加盐酸除去滤液中所含的Na2CO3 和NaOH,所涉及的化学方程式为: Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑;NaOH+HClNaCl+H2O。
(8)实验室进行NaCl溶液蒸发结晶时,一般进行以下操作:先放置酒精灯,根据其高度调整固定铁圈的位置,蒸发皿可以直接加热,不用垫石棉网,然后加热搅拌,当出现较多晶体剩余少量水分的时候停止加热,用余热蒸干。所以其正确的操作顺序为C
【题目】下面是某科研小组利用废铁屑还原浸出软锰矿(主要成分为MnO2)制备硫酸锰及电解其溶液制锰的工艺流程图:
已知:①浸出液中主要含有Fe3+、Fe2+、Co2+、Ni2+等杂质金属离子;
②生成氢氧化物的pH见下表:
物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Ni(OH)2 | Co(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀pH | 7.5 | 2.7 | 7.7 | 7.6 | 8.3 |
完全沉淀pH | 9.7 | 3.7 | 8.4 | 8.2 | 9.8 |
请回答下列问题:
(1)“酸浸”前将原料粉碎的目的是______________。
(2)流程图中“①加入MnO2”的作用是将浸出液中的Fe2+氧化为Fe3+,同时自身被还原为Mn2+。该反应的离子方程式是_________,其中的MnO2可以用试剂_____(填化学式)代替。
(3)流程图中“②调节pH”可以除去某种金属离子,应将溶液pH调节控制的范围是_________下列可用于流程中调节pH的试剂是__________(填试剂对应的字母编号)。
a.MnCO3 b.Na2CO3 C.NaOH d.氨水
(4)向滤液I中加人MnS的作用是除去Co2+、Ni2+等离子,发生反应为MnS+Ni2+=NiS+Mn2+等。当该反应完全后,滤液2中的Mn2+与Ni2+离子的物质的量浓度之比是_______[已知Ksp(MnS)=2.8×10-10,Ksp(NiS)=2.0×10-21]。
(5)上述流程中,能循环使用的一种物质是___________(填化学式)。
(6)上述流程中在电解前需对电解液中Mn2+的含量进行测定。方法是:取出一定体积的电解液,加入一定质量的NaBiO3(不溶于水),使二者发生反应,反应的氧化产物和还原产物分别是MnO4-、Bi3+。该反应的离子方程式是_______________。
(7)在适当条件下,在MnSO4=H2SO4+H2O为体系的电解液中电解也可获得MnO2,其阳极电极反应式为________________。