题目内容
【题目】据报道,磷酸二氢钾(KH2PO4)大晶体已应用于我国研制的巨型激光器“神光二号”中。 某兴趣小组制备 KH2PO4,流程如下:
已知:
a.KH2PO4 有潮解性,溶于水,不溶于乙醇和醚等有机溶剂。
b.HCl 易溶于乙醇和醚等有机溶剂。
请回答:
(1)步骤Ⅱ的实验操作是_____。
(2)有关步骤Ⅲ,下列说法正确的是_____。
A.有机溶剂 M 可用乙醇
B.步骤Ⅲ与步骤Ⅱ的实验操作基本相同
C.NH4Cl 在水中溶解度明显大于在有机溶剂 M 中
D.有机溶剂 M 可循环使用
(3)试从平衡角度分析,由步骤Ⅰ、Ⅱ得到 KH2PO4 溶液的原理:_____。
(4)在下列仪器中,使用前需进行“检漏”操作的是_____。
A.吸滤瓶 B.球型分液漏斗 C.蒸馏烧瓶 D.碱式滴定管
(5)步骤Ⅳ,包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥等多步操作。在冷却结晶操作中,为了得到 磷酸二氢钾大晶体,常采取的措施有____________________。某同学发现使用加热浓缩、冷却结晶得到的磷酸二氢钾晶体欠佳,请提出针对性的改进实验方案:_____________,然后经过滤、干燥得到晶体。
【答案】萃取、分液 BCD 步骤Ⅰ.磷酸加入KCl,发生KCl+H3PO4KH2PO4+HCl,步骤Ⅱ.反应产生的HCl易溶于有机萃取剂,经萃取后,水相中HCl浓度降低,平衡正向移动,生成KH2PO4 BD 自然冷却(缓慢冷却) 在磷酸二氢钾溶液中加入乙醇
【解析】
步骤Ⅰ.磷酸加入KCl,发生KCl+H3PO4KH2PO4+HCl,Ⅱ.反应产生的HCl易溶于有机萃取剂,经萃取后,有机层含有HCl,Ⅲ.用氨水进行反萃取,Ⅴ.可得到氯化铵,Ⅳ.水相经蒸发、浓缩、冷却结晶可得到KH2PO4.
(1)反应产生的HCl易溶于有机萃取剂,经萃取后,有机层含有HCl,步骤Ⅱ的实验操作是萃取、分液。 故答案为:萃取、分液;
(2)A.乙醇与水互溶,不分层,有机溶剂 M 不可用乙醇,故A错误;
B.步骤Ⅲ与步骤Ⅱ的实验操作基本相同,都是萃取、分液,故B正确;
C.Ⅲ.用氨水进行反萃取,Ⅴ.可得到氯化铵,说明NH4Cl 在水中溶解度明显大于在有机溶剂 M 中 ,故C正确;
D.用氨水进行反萃取,有机溶剂 M 可循环使用,故D正确;
故答案为:BCD;
(3)由步骤Ⅰ、Ⅱ得到 KH2PO4 溶液的原理:步骤Ⅰ.磷酸加入KCl,发生KCl+H3PO4KH2PO4+HCl,步骤Ⅱ.反应产生的HCl易溶于有机萃取剂,经萃取后,水相中HCl浓度降低,平衡正向移动,生成KH2PO4。故答案为:步骤Ⅰ.磷酸加入KCl,发生KCl+H3PO4
KH2PO4+HCl,步骤Ⅱ.反应产生的HCl易溶于有机萃取剂,经萃取后,水相中HCl浓度降低,平衡正向移动,生成KH2PO4;
(4)有活塞的仪器在使用前需进行“检漏”操作,A.吸滤瓶没有活塞,连接好仪器后要检查气密性,故A不选; B.球型分液漏斗有活塞,在使用前需进行“检漏”操作,故B选;C.蒸馏烧瓶没有活塞,连接好仪器后要检查气密性,故C不选;D.碱式滴定管有活塞,在使用前需进行“检漏”操作,故D选;
故答案为:BD;
(5)步骤Ⅳ,包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥等多步操作。在冷却结晶操作中,为了得到磷酸二氢钾大晶体,常采取的措施有:自然冷却(缓慢冷却)。某同学发现使用加热浓缩、冷却结晶得到的磷酸二氢钾晶体欠佳,请提出针对性的改进实验 方案:在磷酸二氢钾溶液中加入乙醇,然后经过滤、干燥得到晶体。
故答案为:自然冷却(缓慢冷却);在磷酸二氢钾溶液中加入乙醇。
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【题目】金属钛(Ti)因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料,被誉为“未来金属”。以钛铁矿(主要成分钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下。请回答下列问题。
(1)钛酸亚铁(用R表示)与碳在高温下反应的化学方程式为2R+C═2Fe+2TiO2+CO2↑,钛酸亚铁的化学式为_______________;钛酸亚铁和浓H2SO4反应的产物之一是TiOSO4,反应中无气体生成,该反应的化学方程式为____________________。
(2)上述生产流程中加入铁屑的目的是_________________________,此时溶液Ⅰ中含有Fe2+、TiO2+和少量Mg2+等阳离子。常温下,其对应氢氧化物的Ksp如下表所示。
氢氧化物 | Fe(OH)2 | TiO(OH)2 | Mg(OH)2 |
Ksp | 8.0×10-16 | 1.0×10-29 | 1.8×10-11 |
①常温下,若所得溶液中Mg2+的物质的量浓度为0.0018mol/L,当溶液的pH等于_______时,Mg(OH)2开始沉淀。
②若将含有Fe2+、TiO2+和Mg2+的溶液加水稀释,立即析出大量白色沉淀,该反应的离子方程式为___________________________________________________________。
(3)中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应制取TiCl4的方程式为________。Mg还原TiCl4过程中必须在1070K的温度下进行,你认为还应该控制的反应条件是_________。除去所得金属钛中少量的金属镁可用的试剂是__________________。
【题目】下列方程式属于水解反应方程式的是( )
A.H2CO3HCO3-+H+B.HCO3-+H2O
H3O++CO32-
C.HCO3-+OH-=H2O+CO32-D.CO32-+H2OHCO3-+OH-
【题目】一定温度下,在 5 L 的恒容密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。反应过程中的部分数据如下表所示:
n/mol t/min | N(N2) | N(H2) | N(NH3) |
0 | a | 24 | 0 |
5 | 13 | 6 | |
10 | 12 | ||
15 | 8 |
下列说法正确的是
A.N2 的初始浓度为16 mol·L1
B.0~5 min 用H2表示的平均反应速率为0.24 mol·L1·min1
C.平衡状态时,c(N2)=2.6 mol·L1
D.N2 的平衡转化率为 25%