高中化学

以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等。实验室模拟工业以硫酸渣制备铁红(Fe2O3),过程如下:

(1)硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是        , 写出酸溶过程Fe2O3与稀硫酸反应的离子反应方程式:                                                        
(2)生产过程中,为了确保铁红的纯度,氧化过程需要调节溶液的pH的范围是_________;(部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表)

沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀
2.7
3.8
7.5
9.4
完全沉淀
3.2
5.2
9.7
12.4

 
(3)滤渣A的主要成分为      ,滤液B可以回收的物质有______________________;
(4)简述洗涤过程的实验操作                                                                
(5)已知硫酸渣质量为w kg,假设铁红制备过程中,铁元素损耗25%,最终得到铁红的质量为m kg,则原来硫酸渣中铁元素质量分数为         (用最简分数表达式表示)。
(已知相对原子质量:O 16  S 32  Fe 56 )

  • 更新:2020-03-18
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焦亚硫酸钠(Na2S2O5)常用作食品漂白剂。其制备工艺流程如下:

已知:反应Ⅱ包含2NaHSO3Na2S2O5+H2O等多步反应。
(1)实验室制取氨气的化学方程式:                                              
(2)“灼烧”时发生反应的化学方程式:                                            
(3)已知Na2S2O5与稀硫酸反应放出SO2,其离子方程式为:                                
(4)副产品X的化学式是:         ;可循环利用的物质是:_____________。
(5)为了减少产品Na2S2O5中杂质含量,需控制反应Ⅱ中气体与固体的物质的量之比约
                        
(6)检验产品中含有碳酸钠杂质所需试剂是               (填编号)
①酸性高锰酸钾 ②品红溶液 ③澄清石灰水  ④饱和碳酸氢钠溶液 ⑤NaOH ⑥稀硫酸

  • 更新:2020-03-18
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硫酸亚锡(SnSO4)可用于镀锡工业.某小组设计SnSO4制备路线为:

查阅资料:
Ⅰ.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化.
Ⅱ.SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡
(1)锡原子的核电荷数为50,与碳元素同处ⅣA族,锡位于周期表的第     周期
(2)操作Ⅰ是                过滤、洗涤等
(3)溶解SnCl2粉末需加浓盐酸,原因是                                                  
(4)加入Sn粉的作用有两个:①调节溶液pH ②                                   
(5)反应Ⅰ得到沉淀是SnO,得到该沉淀的离子反应方程式是                                      
(6)酸性条件下,SnSO4与双氧水去反应的离子方程式是                                          
(7)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):
①将试样溶于盐酸中,发生的反应为:Sn+2HCl═SnCl2+H2↑;
②加入过量的FeCl3
③用已知浓度的K2Cr2O7滴定②生成的Fe2+,再计算锡粉的纯度,请配平方程式:
FeCl2 +   K2Cr2O7 +   HCl =      FeCl3 +      KCl +     CrCl2+    

  • 更新:2020-03-18
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二氧化钛(TiO2)广泛应用于各类结构表面涂料、纸张涂层等,二氧化钛还可作为制备钛单质的原料。
Ⅰ.二氧化钛可由以下两种方法制备:
方法1:TiCl4水解生成TiO2·xH2O,过滤、水洗除去其中的Cl,再烘干、焙烧除去水分得到胶体TiO2,此方法制备得到的是纳米二氧化钛。
(1)① TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化学方程式为_______________________________   
②检验TiO2·x H2O中Cl是否被除净的方法是______________________________     
方法2:可用含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3,其中Ti元素化合价为+4价)制取,其主要流程如下:

(2)钛铁矿粉末中加硫酸反应得TiO2+的离子方程式为                                          
(3)溶液甲中加入Fe的作用是                                      
(4)若要加热FeSO4.7H2O晶体得无水硫酸亚铁,除酒精灯、玻璃棒外,还要用到的两种硅酸盐质仪器是                              
Ⅱ二氧化钛可用于制取钛单质,涉及到的步骤如下图:
反应②的方程式是                        ,该反应需要在Ar气氛中进行,请解释原因:                                _                  

  • 更新:2020-03-18
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工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下:

已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:

沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4

 
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ中发生的氧化还原反应的化学方程式为                          
(2)加入少量NaHCO3的目的是调节pH,使溶液中的________(填“Fe3”、“Fe2”或“Al3”)沉淀。该工艺流程中“搅拌”的作用是______________________。
(3)反应Ⅱ的离子方程式为                          ___。在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,O2与NaNO2在反应中均作____     ____。若参与反应的O2有11.2 L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为________。
(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2离子,可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子。该水解反应的离子方程式为____________________________。
(5)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2,应使用的试剂为________(填字母)。
A. 氯水  B. KSCN溶液  C. NaOH溶液  D. 酸性KMnO4溶液

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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________                          ____________。
(3)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               
(4)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(HCO3-) > c(CO32-)
C.c(OH-) > c(HCO3-) > c(H+)
D.c(OH-) - c(H+) = c(HCO3-) + 2c(H2CO3)

(5)CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl2·6H2O晶体受热分解时,剩余固体质量随温度变化的曲线,A物质的化学式是______。

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以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下:

回答下列问题:
(1)焙烧硫铁矿的主要方程式为                      。
(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是提高铁元素的浸出率、            。
(3)通氯气氧化后时,发生的主要反应的离子方程式为                              ;该过程产生的尾气可用碱溶液吸收,尾气中污染空气的气体为(写化学式)             
(4)在氧化过程中,如何检验铁元素全部以Fe3+形式存在:                                                                                    
(5)如果将氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)放在坩埚中加热灼烧,最后得到的固体为        
(6)在一定条件下,SO2转化为SO3的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),该反应的平衡常数表达式为K=                            ; 工业在接触法制硫酸的生产中,采取下列哪些措施有利于提高SO2转化率        
①V2O5作崔化剂  ②通入过量O2  ③SO2、O2进行二次氧化 ④通入过量SO2

  • 更新:2020-03-18
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以白云石(化学式表示为MgCO3·CaCO3)为原料制备氢氧化镁的工艺流程如下:


(1)根据流程图判断白云石“轻烧”后固体产物的主要成份  _____ 。则“轻烧”温度应不超过  _____ 
(2)流程图中“加热反应”的化学方程式为  _     _________________________ 
(3)沉淀过程溶液的pH=9.5,此时溶液中c(Mg2+)=  _______ (已知Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12)。
(4)该工艺中可以循环使用的物质是          (填化学式)。
(5)传统工艺将白云石分解为氧化镁和氧化钙后提取,该工艺采用轻烧白云石 的方法,其优点是                                          

  • 更新:2020-03-18
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工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下:

已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4

 
回答下列问题:
(1)加入过量废铁屑的目的是                         ,此时溶液中存在的阳离子主要有                ,用NaHCO3调整溶液pH时的离子方程式是                  
(2)在实际生产中,反应Ⅱ中常同时通入O2以减少NaNO2的用量,同时通入O2的作用是                                   
(3)碱式硫酸铁溶于水后能电离产生[Fe(OH)]2+离子,写出[Fe(OH)]2+发生水解反应生成Fe(OH)3的离子方程式                                          
(4)已知废铁屑中铁元素的质量分数为84.0%,若不考虑每步反应中铁元素的损耗,现有100吨废铁屑理论上最多能生产             吨碱式硫酸铁。

  • 更新:2020-03-18
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亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于工业生产的漂白及消毒。
下图是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:
相关物质的性质如下:
① ClO2沸点低易气化;浓度较高的ClO2气体易分解爆炸。
② NaClO2溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O。

(1).在ClO2发生器中通入SO2的同时鼓入空气,其作用是________(填序号)。
A.将SO2氧化成SO3,增强酸性
B.稀释ClO2以防止爆炸
C.将NaClO3氧化成ClO2
(2)为确保H2O2充分参与反应,吸收塔内温度不宜较高,其原因是______________。
(3)160 g·L-1 NaOH溶液的物质的量浓度为______________,在实验室若要配制450mL该物质的量浓度NaOH溶液,应称取NaOH的质量为__________克。
(4)写出吸收塔内反应的化学方程式_____________________________________。
(5)从滤液中得到NaClO2·3H2O粗晶体的实验操作依次是____________(填序号)。
A.蒸馏      B.蒸发      C.灼烧      D.过滤      E.冷却结晶
要得到更纯的NaClO2·3H2O晶体必须进一步的操作是________(填操作名称)。

  • 更新:2020-03-18
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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+ 7O28Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8CO2↑;
②Na2CO3 + Al2O32NaAlO2 + CO2↑;③ Cr2O72+ H2O2CrO42+ 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), 该反应可用来检验Cr2O72-的存在。写出反应的离子方程式:                                                。
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)。

  • 更新:2020-03-18
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氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:
 (1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为                                                 
(2)加入H2O2氧化时,发生反应的化学方程式为                                            。(3)滤渣2的成分是                 (填化学式)。
(4)煅烧过程存在以下反应:2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑、MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑、 MgSO4+3CMgO+S↑+3CO↑。

利用上图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
①D中收集的气体是                 (填化学式)。
②B中盛放的溶液可以是        (填字母)。
a.NaOH 溶液      b.Na2CO3溶液      c.稀硝酸      d.KMnO4溶液
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应,产物中元素最高价态为+4,写出该反应的离子方程式:                                               

  • 更新:2020-03-18
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多晶硅(硅单质的一种)被称为“微电子大厦的基石”,制备中副产物以SiCl4为主,它环境污染很大,能遇水强烈水解,放出大量的热。研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成分为BaCO3,且含有铁、镁等离子),制备BaCl2 • 2H2O,工艺流程如下:

已知: ① 常温下Fe3+、Mg2+ 完全沉淀的pH分别是3.4、12.4;
② BaCO3的相对分子质量是197; BaCl2 • 2H2O的相对分子质量是244;
(1)SiCl4发生水解反应的化学方程式__________________________________
(2)高温下,SiCl4 (g) 用H2还原可制取纯度很高的硅,当反应中有1mol电子转移时吸收
59 kJ热量,则该反应的热化学方程式为__________________________________
(3)加钡矿粉调节pH=7的作用是:
①使BaCO3转化为BaCl2     ②_______________________________
(4)生成滤渣A的离子方程式________________________________________
(5)BaCl2滤液经__________、_________、过滤、洗涤,再经真空干燥后得到BaCl2 • 2H2O
(6)10吨含78.8% BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2 • 2H2O___________吨。

  • 更新:2020-03-18
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以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下:

回答下列问题:
(1)焙烧硫铁矿的主要方程式为                      。
(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是提高铁元素的浸出率、             。
(3)通氯气氧化后时,发生的主要反应的离子方程式为                               ;该过程产生的尾气可用碱溶液吸收,尾气中污染空气的气体为(写化学式)             
(4)在氧化过程中,如何检验铁元素全部以Fe3+形式存在:                                         
(5) 如果将氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)放在坩埚中加热灼烧,最后得到的固体为        
(6)在一定条件下,SO2转化为SO3的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),该反应的平衡常数表达式为K=                             ; 工业在接触法制硫酸的生产中,采取下列哪些措施有利于提高SO2转化率        
①V2O5作催化剂  ②通入过量O2  ③SO2、O2进行二次氧化 ④通入过量SO2

  • 更新:2020-03-18
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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               

  • 更新:2020-03-18
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高中化学晶格能的应用填空题