15.粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验:

①取适量A进行铝热反应,产物中有单质B生成;

②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0mol·L-1盐酸中,得溶液C;

③将①中得到的单质B和溶液C反应,放出1.12 L(标准状况)气体,同时生成溶液D,还残留有固体物质B;

④用KSCN溶液检验时,溶液D不变色。

请填空:

(1)①中引发铝热反应的实验操作是_______________。产物中的单质B是______________。

(2)②中所发生反应的反应的化学方程式是_________________________________________。

(3)③中所发生的各反应的离子方程式是___________________________________________。

(4)若溶液D的体积仍视为0.15 L,则该溶液中c(Mg2+)为__________________________,c(Fe2+)为___________________________。

解析:MgO不能与铝发生置换反应,所以①发生的反应是Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3

②中发生的反应是Fe2O3+6HCl====2FeCl3+3H2O,MgO+2HCl====MgCl2+H2O。

③中发生的反应是Fe+2FeCl3====3FeCl2,Fe+2HCl====FeCl2+H2↑。

④中加入KSCN溶液不变色,说明Fe3+完全被还原为Fe2+,溶液D为MgCl2、FeCl2的混合液。根据题意假设20 g A中MgO和Fe2O3的物质的量均为x,则:40 g·mol-1x+160 g·mol-1x=20 g,解得x=0.1 mol。

溶液中Mg2+的物质的量等于MgO的物质的量,c(Mg2+)==0.67 mol·L-1

反应后原加入的盐酸中的Cl-全部转移到FeCl2和MgCl2中,Cl-守恒,所以溶液D中

n(Cl-)=n(Mg2+)×2+n(Fe2+)×2=6.0 mol·L-1×0.15 L=0.9 mol

n(Fe2+)==0.35 mol

所以c(Fe2+)==2.3 mol·L-1

答案:(1)加少量KClO3,点燃镁条并将其倒插在混合物上  Fe

(2)Fe2O3+6HCl====2FeCl3+3H2O,MgO+2HCl====MgCl2+H2O

(3)Fe+2H+====Fe2++H2↑,Fe+2Fe3+====3Fe2+

(4)0.67 mol·L-1  2.3 mol·L-1

14.2010年6月5日世界环境日。深圳及周边沿海城市海域赤潮现象日益严重,导致鱼类大量死亡,可见,海洋保护环境刻不容缓。在海水中溴以溴化镁和溴化钠的形式存在。经过晒盐和氯化钾后的卤水中,溴的含量已提高100倍左右。只要把卤水加入反应塔中,通过氯气(1)和水蒸气蒸馏,就可以把“溴”蒸出来(2),也有借助煤油从海水中提溴的(3),煤油用过之后还可以回收(4)。土法提溴可用盐酸作用于漂白粉(5)或用二氧化锰氧化盐酸制取氯。

请完成以下几个问题:

(1)写出卤水中通入氯气时发生反应的离子方程式。______________________________。

(2)为什么通过蒸馏法就可以将溴蒸出来?______________________________________。

(3)用煤油提取溴的方法叫______________________________,煤油能作溴的萃取剂的原因是______________________________,如何分离海水和溴的煤油溶液?__________________。

(4)如何分离溴和煤油?_________________________________________________________。

(5)漂白粉的主要成分是_______________,其中能与浓盐酸反应的是_______________,它跟盐酸反应的化学方程式为_____________________________________________,这是一个氧化还原反应,其中氧化剂是_______________,盐酸表现_______________性。

解析:海洋提炼溴的方法是首先将海水浓缩,然后加入合适的氧化剂将溴离子氧化成溴单质,因为溴易挥发且易溶于有机溶剂,所以可以利用萃取法或蒸馏法将溴提取出来。漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物,其中有效成分为次氯酸钙,次氯酸钙中的次氯酸根具有强氧化性,能氧化浓盐酸中的氯离子生成氯气。

答案:(1)2Br-+Cl2====Br2+2Cl-

(2)溴有挥发性,且温度越高越易挥发

(3)萃取  煤油和水不互溶,且煤油溶解溴的能力比水的大  分液

(4)蒸馏

(5)氯化钙和次氯酸钙  次氯酸钙  Ca(ClO)2+4HCl====CaCl2+2Cl2↑+2H2O  次氯酸钙  还原性和酸

13.海水中有取之不尽的化学资源,从海水中可提取多种化工原料。下图是某工厂对海水资源的综合利用的示意图。

试完成下列问题:

(1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+等杂质,精制后可得NaCl饱和溶液。精制时通常在溶液中依次加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液;最后加入盐酸至溶液呈中性。请写出加入盐酸后可能发生的化学反应的离子方程式为______________________。

(2)海水提取食盐后的母液中有K+、Na+、Mg2+等阳离子。从离子反应的角度思考,在母液里加入石灰乳起的作用是_________________________________________________________。

(3)海水里的镁元素处于游离态还是化合态?________________,从海水中提取氯化镁的反应是不是氧化还原反应?_______________,用电解法冶炼金属镁的反应是不是氧化还原反应?_______________,原因是______________________________________________________。

(4)电解无水氯化镁所得的镁蒸气冷却后即为固体镁。请思考镁蒸气可以在下列哪种气体氛围中冷却_______________。

A.H2              B.CO2             C.空气           D.O2

解析:粗盐提纯的主要过程是:过量BaCl2(沉淀),过量NaOH(沉淀Mg2+),过量Na2CO3(沉淀Ca2+、Ba2+),适量HCl(中和Na2CO3并调节pH)。

答案:(1)OH-+H+====H2O  CO2-3+2H+====H2O+CO2

(2)将Mg2+沉淀为Mg(OH)2

(3)化合态  不是  是  发生了化合价的变化

(4)A

12.将两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状,套在一起使四周都是四层,把内层“纸漏斗”取出,在底部剪一个孔,用水湿润,再与另一“纸漏斗”套在一起,架在铁架台铁圈上,下面放有盛有细沙的蒸发皿,将5 g炒干的三氧化二铁粉末和2 g铝粉混合均匀,放在“纸漏斗”中,上面加少量氯酸钾,并在混合物中插一根镁条,用燃着的木条点燃镁条。完成下列问题:

(1)上述反应的实验现象为____________________________________________________,因此铝可用于制造信号弹、燃烧弹、火箭推进剂等。

(2)上述反应的化学方程式为:________________________________________________,此反应称为铝热反应,铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂,铝热反应可用于焊接铁轨。铝粉可以和铁、铬、锰的氧化物粉末发生铝热反应,铝变成氧化铝,铁、铬、锰等金属的氧化物变成相应的金属单质。写出下面反应的方程式。

Al+MnO2_____________________________________________________________________;

Al+Fe2O3____________________________________________________________________;

Al+Cr2O3____________________________________________________________________。

解析:铝与氧化物反应的实质是氧化还原反应,铝将氧化物中的化合态金属元素还原为金属单质。反应的特点是在高温下进行,反应迅速并放出大量的热,新生成的金属单质呈液态且易与Al2O3分离。反应的重要意义:一是焊接钢轨,二是冶炼V、Cr、Mn等难熔的金属。

做该实验时,要注意以下几点:

①镁条要打磨净表面的氧化膜,否则难以点燃。Al2O3与Al粉要干燥,Al粉要用未被氧化的,否则难以反应。

②Fe2O3与Al质量比要控制在3∶1,且二者要混合均匀,以保证Fe2O3与Al都完全反应。

③玻璃漏斗内的纸漏斗要厚,并要用水润湿,以免损伤玻璃漏斗。

④承接反应物的蒸发皿内要垫适量的细砂,一是防止蒸发皿炸裂,二是防止熔融的固体溅出伤人。

⑤实验装置不要离人群太近,或将实验在通风橱内损伤,防止人受伤。

答案:(1)当外部镁条刚刚燃烧完毕时,纸漏斗内混合物立即剧烈反应,发出耀眼的白光,产生大量的烟。纸漏斗被烧破,有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上。液珠冷却后变为黑色固体

(2)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe

4Al+3MnO22Al2O3+3Mn

2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe

2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr

 0  23252  23260  23266  23270  23276  23278  23282  23288  23290  23296  23302  23306  23308  23312  23318  23320  23326  23330  23332  23336  23338  23342  23344  23346  23347  23348  23350  23351  23352  23354  23356  23360  23362  23366  23368  23372  23378  23380  23386  23390  23392  23396  23402  23408  23410  23416  23420  23422  23428  23432  23438  23446  447348 

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