题目内容
溴化钙(CaBr2·2H2O)是一种白色晶体,易溶于水,有很强的吸湿性,是光敏纸矿泉水和灭火剂的重要成分,在医药上用作治疗神经衰弱等的药物,也用作化学分析。用工业大理石(含有少量Al3+、Fe3+等杂质)制备溴化钙的主要流程如下![]()
回答下列问题
(1)溶解时发生的主要反应的离子方程式为
(2)除杂步骤控制溶液的pH约为8.0的目的是 ,
(3)滤液用氢溴酸酸化的目的是 ,操作a主要包括 , 和过滤
(4)制得的溴化钙晶体可以通过如下步骤测定其纯度:
①称取5.00g溴化钙晶体样品,②溶解;③滴入足量Naa2CO3溶液,充分反应后过滤,④烘干、冷却;⑤称量。若得到2. 00 g碳酸钙,则样品的纯度为
(5)溴化钙晶体中溴离子和钙离子的检验
①将少量溴化钙晶体溶于水,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,实验现象为 ,发生反应的离子方程式为
②将少量溴化钙晶体溶于水,滴加草酸钠溶液,实验现象为 ,发生反应的离子方程式为
(1)CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O(2分)
(2)确保Al3+和Fe3+沉淀完全;防止Al(OH)3溶解(各1分)
(3)除去过量的Ca(OH)2;蒸发浓缩;冷却结晶(各1分)
(4)94.4%(或0.944)(2分)
(5)①产生淡黄色浑浊(1分);Br-+Ag+=AgBr↓(2分)
②产生白色沉淀(1分);Ca2++C2O42-=CaC2O4↓(2分)
解析试题分析:解无机化学工艺流程题要注意:①审题头,明确化工生产的目的②审流程结合题给信息明确每一步的原理、目的和操作③答题要注意规范,注意化学用语的书写要求及实验操作的文字叙述;(1)大理石的主要成分为碳酸钙,与氢溴酸反应生成溴化钙、水和二氧化碳,离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;(2)分析工业大理石的成分及流程图知,除杂的目的是除去Al3+和Fe3+,结合氢氧化铝为两性氢氧化物,溶于强酸强碱,控制溶液的pH约为8.0的目的是确保Al3+和Fe3+沉淀完全;防止Al(OH)3溶解;(3)滤液中含过量氢氧化钙,用氢溴酸酸化的目的是除去过量的Ca(OH)2;溶液中得晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等;(4)根据质量守恒定律知,n(CaBr2)= n(CaCO3)=0.02mol,溴化钙晶体(CaBr2·2H2O)的质量为4.72g,质量分数为4.72/5.00×100%=94.4%;(5)①用硝酸酸化的硝酸银溶液检验溴离子,实验现象为产生淡黄色浑浊,离子方程式为Br-+Ag+=AgBr↓,②用草酸钠溶液检验钙离子,现象为产生白色沉淀,离子方程式为Ca2++C2O42-=CaC2O4↓。
考点:以无机化学工艺流程为载体考查离子方程式的书写、化学实验基本操作、化学计算及离子检验。
下表是四种盐在不同温度下的溶解度(g/100g水):
| | NaNO3 | KNO3 | NaCl | KCl |
| 10℃ | 80.5 | 21.2 | 35.7 | 31.0 |
| 100℃ | 175 | 246 | 39.1 | 56.6 |
(假设:盐类共存时不影响各自的溶解度,分离晶体时,溶剂的损耗忽略不计)
某同学设计用物质的量之比为1∶1的硝酸钠和氯化钾为原料,加入一定量的水制取硝酸钾的实验,其流程如下图所示:
(1)在①和②的实验过程中,需要控制的关键的实验条件是______________________,在上述晶体中,______(填“A”或“C”)应为硝酸钾晶体。
(2)在①的实验过程中,需要进行的操作依次是________________、________________、_____________。
(3)粗产品中可能含有杂质离子_______________________,检验其中一种离子的方法是________________________________________________________________________。
(4)为了洗涤所得的硝酸钾晶体,下列溶剂可用作洗涤剂的是___________(填编号)。
a.热水 b.冰水 c.95%的酒精 d.四氯化碳
(5)如取34.0g硝酸钠和29.8g氯化钾,加入70g水,在100℃蒸发掉50g水,维持该温度,过滤,析出晶体的质量为_______________。
铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图:![]()
已知:①4FeO·Cr2O3+ 8Na2CO3+ 7O2
8Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8CO2↑;
②Na2CO3 + Al2O3
2NaAlO2 + CO2↑;③ Cr2O72-+ H2O
2CrO42- + 2H+
(1)固体X中主要含有_________(填写化学式);要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,应该使用__________(填写仪器或试剂名称)。
(2)酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5,其目的是_________________________________。
| 物质 | 溶解度/(g/100g水) | ||
| 0°C | 40°C | 80°C | |
| KCl | 28 | 40.1 | 51.3 |
| NaCl | 35.7 | 36.4 | 38 |
| K2Cr2O7 | 4.7 | 26.3 | 73 |
| Na2Cr2O7 | 163 | 215 | 376 |
(3)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩、 、
过滤、_______、干燥。
(4)右表是相关物质的溶解度数据,操作Ⅲ发生反应的化学方程式是:Na2Cr2O7+2KCl→K2Cr2O7↓+2NaCl。该反应在溶液中能发生的理由是_______________。
(5)酸性溶液中过氧化氢能使Cr2O72-生成蓝色的过氧化铬(CrO5分子结构为
该反应 (填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
(6)称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液,取出25mL与碘量瓶中,加入10mL2mol/ L H2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min。然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32—=2I-+S4O62—)。
①判断达到滴定终点的依据是 ;
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为 。(保留3位有效数字, K2Cr2O7的摩尔质量为294g/mol)。
一种含铝、锂、钴的新型电子材料,生产中产生的废料数量可观,废料中的铝以金属铝箔的形式存在;钴以Co2O3·CoO的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面;锂混杂于其中。
从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如下:![]()
(1)过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al,反应的离子方程式为 。
(2)过程II中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方程式为(产物中只有一种酸根) 。在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_______________。
(3)过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用,请写出该反应的离子方程式________________________。
(4)碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同,请写出在过程IV中起的作用是
____________________________________________________________。
(5)在Na2CO3溶液中存在多种粒子,下列各粒子浓度关系正确的是______(填序号)。
| A.c(Na+) = 2c(CO32-) | B.c(Na+) > c(CO32-) > c(HCO3-) |
| C.c(OH-) > c(HCO3-) > c(H+) | D.c(OH-) - c(H+)=c(HCO3-) + 2c(H2CO3) |
就有关物质的分离回答下列问题:
(1)现有一瓶A和B的混合液,已知它们的性质如下表。
| 物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g·cm-3 | 溶解性 |
| A | -11.5 | 198 | 1.11 | A、B互溶,且均易溶于水 |
| B | 17.9 | 290 | 1.26 |
据此分析,将A和B相互分离的常用方法是: 。
(2)在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时,静置分层后,如果不知道哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方法: 。