题目内容
(16分)高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具有很高的经济价值,工业上用难溶于水的碳酸锶(SrCO3)为原料(含少量钡和铁的化合物等),制备高纯六水氯化锶晶体的过程为:
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已知: Ⅰ. SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。
Ⅱ.有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH表:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 |
(1)操作①加快反应速率的措施有 (写一种)。
碳酸锶与盐酸反应的离子方程式 。
(2)酸性条件下,加入30% H2O2溶液,将Fe2+氧化成Fe3+,其离子方程式为 。
(3)在步骤②-③的过程中,将溶液的pH值由1调节至4时,宜用的试剂为_______。
A.氨水 B.氢氧化锶粉末 C. 氢氧化钠 D.碳酸钠晶体
(4)操作③中所得滤渣的主要成分是 (填化学式)。
(5)步骤④的操作是 、 。
(6)工业上用热风吹干六水氯化锶,适宜的温度是
A.50~60℃ B.70~80℃ C.80~100℃ D.100℃以上
(16分) (1)加热、充分搅拌、适当增加盐酸浓度等(写一种) (2分)。
SrCOs+2H+= Sr2+ +CO2↑+H2O (2分)
(2)2Fe2++ H2O2 +2H+=2Fe3++ 2H2O (3分)
(3)B(3分);
(4)Fe(OH)3、BaSO4 (2分)
(5)蒸发浓缩 、冷却结晶(2分)
(6)A(2分)
【解析】
试题分析:(1)根据条件对反应速率的影响,加快反应速率的方法可以是搅拌、升温、增大盐酸的浓度等;碳酸锶难溶于水,所以离子方程式中不可拆,则碳酸锶与盐酸反应的离子方程式为SrCOs+2H+= Sr2+ +CO2↑+H2O;
(2)根据题目所给条件,过氧化氢氧化亚铁离子生成水和铁离子,离子方程式为2Fe2++ H2O2 +2H+=2Fe3++ 2H2O;
(3)在步骤②-③的过程中,将溶液的pH值由1调节至4目的是使钡、铁离子沉淀,但不能引入新的杂质,所以选择氢氧化锶,答案选B;
(4)根据流程图分析,pH=4时铁离子沉淀完全,所以操作③中所得滤渣的主要成分是Fe(OH)3、BaSO4
(5)由滤液得到晶体需通过蒸发浓缩、冷却结晶的方法得到固体,然后再过滤可得氯化锶晶体;
(6)SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水,所以用热风吹干六水氯化锶,适宜的温度应低于61℃,答案选A。
考点:考查工艺流程的分析,离子方程式的书写,实验方案的设计,实验操作的判断
下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是
选项 | 叙述I | 叙述II |
A | NH4Cl为强酸弱碱盐 | 加热可除去NaCl中的NH4Cl |
B | Fe3+具有氧化性 | 用KSCN溶液可以鉴别Fe3+ |
C | 溶解度:CaCO3<Ca(HCO3)2 | 溶解度:Na2CO3<NaHCO3 |
D | SiO2可与HF反应 | 氢氟酸不能保存在玻璃瓶中 |
(16分)以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等,用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下:
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(1)酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为 ;
“滤渣A”主要成份的化学式为 。
(2)还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3 +还原为Fe2 +,而本身被氧化为H2SO4,请完成该反应的离子方程式:FeS2 + 14Fe3 + + H2O== 15Fe2 + + SO42- + 。
(3)氧化过程中,O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为 。
(4)为了确保铁红的质量,氧化过程需要调节溶液的pH的范围是 (几种离子沉淀的pH见下表);滤液B可以回收的物质有(写化学式) 。
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 |
开始沉淀pH | 2.7 | 3.8 | 7.6 | 9.4 |
完全沉淀pH | 3.2 | 5.2 | 9.7 | 12.4 |