工业上用难溶于水的碳酸锶(SrCO3)粉末为原料(含少量钡和铁的化合物)制备高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O),其过程为:
已知:Ⅰ.有关氢氧化物沉淀的pH:
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 |
Ⅱ.SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。
(1)操作①需要加快反应速率,措施有充分搅拌和 (写一种)。
碳酸锶与盐酸反应的离子方程式 。
(2)在步骤②-③的过程中,将溶液的pH值由1调节至 ;宜用的试剂为 。
A.1.5
B.3.7
C.9.7
D.氨水
E.氢氧化锶粉末
F.碳酸钠晶体
(3)操作③中所得滤渣的主要成分是 (填化学式)。
(4)工业上用热风吹干六水氯化锶,适宜的温度是
A.50~60℃ B.80~100℃ C.100℃以上
(5)步骤⑥宜选用的无机洗涤剂是 。
电子工业中,可用FeCl3—HCl溶液作为印刷电路铜板蚀刻液。某探究小组设计如下线路处理废液和资源回收:
请回答:
(1)FeCl3—HCl溶液蚀刻铜板后的废液中含有的金属阳离子是 。
(2)FeCl3蚀刻液中加入盐酸的目的:可以 ,又可提高蚀刻速率。
(3)步骤①中加入H2O2溶液的目的是 。
(4)已知:生成氢氧化物沉淀的pH
|
Cu(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
开始沉淀时 |
4.7 |
7.0 |
1.9 |
沉淀完全时 |
6.7 |
9.0 |
3.2 |
根据表中数据推测调节pH的范围是 。
(5)写出步骤②中生成CO2的一个离子方程式_____(已知Cu2(OH)2CO3不易溶于水)。
(6)写出步骤③生成Cu2(OH)2CO3的离子方程式___________________。
从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取两种工艺的流程如下:
请回答下列问题:
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的方程式为____________________________.
(2)流程乙加入烧碱后生成SiO32—的离子方程式为______________________.
(3)验证滤液B含Fe3+,可取少量滤液并加入________(填试剂名称)。
(4)滤液E、K中溶质的主要成份是_________(填化学式),写出该溶液的一种用途__________
(5)已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数KSP=5.6×10—12,取适量的滤液B,加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡,测得PH=13.00,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=__________________.
某科研小组设计出利用工业废酸(10%H2SO4)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO的方案,实现废物综合利用,方案如下图所示。
已知:298K时各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。
离子 |
开始沉淀时的pH |
完全沉淀时的pH |
Fe2+ |
6.34 |
9.7 |
Fe3+ |
1.48 |
3.2 |
Zn2+ |
6.2 |
8.0 |
请回答下列问题:
(1)氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,这是由于相同温度下:Ksp(CuS) Ksp(ZnS)(选填“>”“<”或“=”)。
(2)你认为在除铁过程中选用下列物质中的 (填序号)作为试剂甲是比较合适的。
A.KMnO4 B.HNO3 C.H2O2 D.Cl2
(3)除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH,pH应控制在 范围之间。
(4)请写出加甲物质后,加入氨水控制调节溶液的pH下生成Fe(OH)3反应的离子方程式 。
(5)298K时,残留在乙溶液中的c(Fe3+)在 __ mol/L以下。Fe(OH)3的KSP= 2.70×10-39
(6)乙的溶液可直接用作氮肥,则乙的化学式是 。
(7)请写出“沉淀Zn2+”步骤中发生反应的化学方程式 。
滴定实验是化学学科中重要的定量实验。请回答下列问题:
(1)酸碱中和滴定——用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液。
①下列操作会造成测定结果偏高的是 (填选项字母)。
A、滴定终点读数时,俯视滴定管刻度,其他操作正确
B、盛NaOH溶液锥形瓶用蒸馏水洗后,未用NaOH溶液润洗
C、酸式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准盐酸润洗
D、滴定前,滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
②某学生的实验操作如下:
A、用碱式滴定管取稀NaOH溶液25.00 mL,注入锥形瓶中,加入甲基橙作指示剂
B、用待测定的溶液润洗碱式滴定管
C、用蒸馏水洗干净滴定管
D、取下酸式滴定管,用标准HCl溶液润洗后,注入标准液至“0”刻度以上2~3cm处,再把滴定管固定好,调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下
E、检查滴定管是否漏水
F、另取锥形瓶,再重复操作一次
G、把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
a.滴定操作的正确顺序是(用序号填写) 。
b.在G操作中如何确定终点? 。
(2)氧化还原滴定——取草酸溶液于锥形瓶中,加适量稀硫酸,用浓度为0.1 mol·L-1的高锰酸钾溶液滴定,发生反应为:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+22MnSO4+8H2O。表格记录了实验数据:
滴定次数 |
待测液体积(mL) |
标准KMnO4溶液体积(mL) |
|
滴定前读数 |
滴定后读数 |
||
第一次 |
25.00 |
0.50 |
20.40 |
第二次 |
25.00 |
3.00 |
23.00 |
第三次 |
25.00 |
4.00 |
24.10 |
①滴定时,KMnO4溶液应装在 (“酸”或“碱”)式滴定管中,达终点时的现象是 。
②该草酸溶液的物质的量浓度为 。
(3)沉淀滴定——滴定剂和被滴定物的生成物比滴定剂与指示剂的生成物更难溶。
参考下表中的数据,若用AgNO3滴定NaSCN溶液,可选的指示剂是 (填选项字母)。
难溶物 |
AgCl |
AgBr |
AgCN |
Ag2CrO4 |
AgSCN |
颜色 |
白 |
浅黄 |
白 |
砖红 |
白 |
KSP |
1.77×10-10 |
5.35×10-13 |
1.21×10-16 |
1.12×10-12 |
1.0×10-12 |
A、NaCl B、NaBr C、NaCN D、Na2CrO4
钡盐生产中排出大量的钡泥[主要含BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等],某主要生产BaCO3的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2晶体及其他副产物,其部分工艺流程如下:
已知:i.Fe(OH)3和Fe(OH)2完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2和9.7。
ii.Ba(NO3)2在热水中溶解度较大,在冷水中溶解度较小。
iii.KSP(BaSO4)=1.1×10-10,KSP(BaCO3)=5.1×10-9。
(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯,提纯的方法是:将产品加入足量的饱和Na2CO3
溶液中,充分搅拌,过滤,洗涤。用离子方程式说明提纯原理: 。
(2)上述流程酸溶时,Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐,化学方程式为: 。
(3)该厂结合本厂实际,选用的X为 (从下列选项中选择);废渣2为 (写出化学式)。
① BaCl2 ②Ba(NO3)2 ③BaCO3 ④Ba(OH)2
(4)过滤3后的母液应循环到容器 中。(填“a”、“b”或“c”)
(5)称取w g晶体溶于蒸馏水,加入足量的硫酸,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀质量为m g,则该Ba(NO3)2的纯度为 。
CuCl是有机合成的重要催化剂,并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(含Fe、Al及其化合物、SiO2杂质),生产CuCl的工艺流程如下:
物质 |
开始沉淀 |
沉淀完全 |
Fe(OH)3 |
2.7 |
3.7 |
Cu(OH)2 |
5.6 |
6.7 |
Al(OH)3 |
3.8 |
4.7 |
已知:CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCl2-,CuCl2-的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀。
(1)煅烧的主要目的是: 。
(2)操作Ⅰ为调节溶液的PH值,范围为 ,加入的物质X可以是( )
A.CuO B.Cu(OH)2 C.NaOH 溶液 D.CaCO3
(3)滤渣Ⅱ的主要成分是 。
(4)往滤液Ⅱ中加入食盐并通入SO2可生成CuCl2-,请写出反应的离子方程式: 。
(5)在反应Ⅰ中,温度控制在70~80℃并使用浓NaCl溶液,主要目的是: 。
(6)常温下,已知CuOH的KSP为1.0×10-14,则Cu++H2O CuOH + H+的平衡常数为: 。
某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性,查得如下资料:(以下数据和实验均指在25℃下测定)
难溶电解质 |
CaCO3 |
CaSO4 |
Ksp |
2.8×10-9 |
9×10-6 |
实验步骤如下:
①往100 mL 0.1 mol·L-1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液,立即有白色沉淀生成。
②向上述悬浊液中加入足量Na2CO3固体,搅拌,静置,沉淀后弃去上层清液.
③再加入蒸馏水搅拌,静置,沉淀后再弃去上层清液.
④ 。
(1)步骤①所得悬浊液中c(Ca2+)=________ mol·L-1
(2)写出第②步发生反应的离子方程式:________________________________.
(3)请补充第④步操作及发生的现象________________________________________________.
(4)请写出该原理在实际生产生活中的一个应用 。
某研究小组进行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的实验探究。
向2支盛有1 mL 1 mol/L的MgCl2溶液中各加入10滴2 mol/L NaOH,制得等量Mg(OH)2沉淀;然后分别向其中加入不同试剂,记录实验现象如下表:
实验序号 |
加入试剂 |
实验现象 |
Ⅰ |
4 mL 2mol/LNH4Cl 溶液 |
沉淀溶解 |
Ⅱ |
4 mL蒸馏水 |
沉淀不溶解 |
(1)测得实验Ⅰ中所用NH4Cl溶液显酸性(pH约为4.5),用离子方程式解释其显酸性的原因 。
(2)同学们猜测实验Ⅰ中沉淀溶解的原因有两种:
猜想1:氢氧化镁电离出OH-离子,与氯化铵电离出来的铵根离子反应生成氨水.
猜想2: 。
(3)为验证猜想,又设计了以下实验
序号 |
实验内容 |
结 果 |
1 |
测定醋酸铵溶液的pH |
pH约为7,溶液呈中性 |
2 |
取少量的相同质量的氢氧化镁分别盛放在试管中,分别向其中滴加醋酸铵溶液和氯化铵溶液 |
固体均溶解 |
①用醋酸铵溶液与氢氧化镁反应的原因是 。
②实验证明猜想正确的是 (填“1”或“2”)。
(4)实验Ⅱ观察到沉淀不溶解。该实验的目的是 。
(12分) ZrO2常用作陶瓷材料,可由锆英砂(主要成分为ZrSiO4,也可表示为ZrO2·SiO2,还含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)通过如下方法制取。
已知:①ZrO2能与烧碱反应生成可溶于水的Na2ZrO3,Na2ZrO3与酸反应生成ZrO2+。
②部分金属离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀的pH如下表。
金属离子 |
Fe3+ |
Al3+ |
ZrO2+ |
开始沉淀时pH |
1.9 |
3.3 |
6.2 |
沉淀完全时pH |
3.2 |
5.2 |
8.0 |
(1)熔融时ZrSiO4发生反应的化学方程式为 ,滤渣I的化学式为 。
(2)为使滤液I的杂质离子沉淀完全,需用氨水调pH=a,则a的范围是 ;继续加氨水至pH=b时,所发生反应的离子方程式为 。
(3)向过滤III所得滤液中加入CaCO3粉末并加热,得到两种气体。该反应的离子方程式为 。
(4)为得到纯净的ZrO2,Zr(OH)4需要洗涤,检验Zr(OH)4是否洗涤干净的方法是 。
滴定法是化学上常用的定量分析的方法。滴定的方法有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定、络合滴定等。
I.甲化学兴趣小组取20.00mL待测稀盐酸放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞溶液作指示剂,用0.2000 mol·L-1的标准NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作3次,并记录数据。
(1)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察________。(填序号)
A.滴定管内液面的变化 B.锥形瓶内溶液颜色的变化
(2)判断滴定终点的现象是:_____________________。
(3)根据下列数据:请计算待测盐酸溶液的浓度为________mol/L。
滴定次数 |
待测液体积(mL) |
标准NaOH溶液读数记录(mL) |
|
滴定前读数 |
滴定后读数 |
||
第一次 |
20.00 |
0.40 |
20.40 |
第二次 |
20.00 |
4.00 |
24.00 |
第三次 |
20.00 |
2.00 |
24.10 |
II.乙化学兴趣小组利用氧化还原反应滴定,测定了某工厂废水中游离态氯的含量。实验如下:
①取水样10.0 ml于锥形瓶中,加入10.0 ml的KI溶液(足量),滴入指示剂2~3滴。
②将自己配制的0.01mol·L-1标准Na2S2O3溶液装入滴定管中,调整液面,记下读数。
③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定,发生的反应为:I2+2Na2S2O3="2NaI+" 2Na2S4O6。试回答下列问答:
(1)步骤①发生的化学反应方程式为:_______________;加入的指示剂是_______。
(2)步骤②应使用_________式滴定管。
(3)氯的所测浓度比实际浓度会偏大,造成误差的原因可能是______(填序号)
A 配制标准Na2S2O3溶液定容时,加水超过刻度线
B 锥形瓶水洗后直接装待测水样
C 装标准Na2S2O3溶液的滴定管水洗后没有润洗
D 滴定到达终点时,俯视读出滴定管读数;
E 滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失
III.沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂。已知一些银盐的颜色和Ksp(20℃)如下表,测定水体中氯化物的含量,常用标准硝酸银溶液进行滴定。
化学式 |
AgCl |
AgBr |
AgI |
Ag2S |
Ag2CrO4 |
颜色 |
白色 |
浅黄色 |
黄色 |
黑色 |
红色 |
Ksp |
2.0×10-10 |
5.4×10-13 |
8.3×10-17 |
2.0×10-48 |
2.0×10-12 |
(1)滴定时,你认为该滴定适宜选用的指示剂是下列中的___________。(填序号)
A.KBr B.KI C.K2S D.K2CrO4
(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,=__________。
碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。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) 加入少量NaHCO3的目的是调节pH在 范围内,使溶液中的 沉淀(写离子符号)。
(2)反应Ⅱ中的离子方程式为 。
(3)在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,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,Fe(OH)2+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 。
A.氯水 B.KSCN溶液 C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液
资源综合利用既符合绿色化学理念,也是经济可持续发展的有效途径。一种难溶的废弃矿渣杂卤石,其主要成分可表示为:,已知它在水溶液中存在如下平衡:
为了充分利用钾资源,一种溶浸杂卤石制备K2S04工艺流程如下:
(1)操作①名称是
(2)用化学平衡移动原理解释:Ca(OH)2溶液能溶解出杂卤石中K十的原因:
(3)除杂质环节,为了除去Ca2+,可先加人 溶液,经搅拌等操作后,过滤,再向滤液中滴加稀H2 S04,调节溶液pH至 ;(填“酸性”、“中性”或“碱性”)
(4)操作②的步骤包括(填操作过程):、 、过滤、洗涤、干燥;
(5)有人用可溶性碳酸盐为溶浸剂,其浸溶原理可表示为:
则常温下该反应的平衡常数K=
碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]可用作净水剂、媒染剂、颜料和药物。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等),生产碱式硫酸铁的部分工艺如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
(1)反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式是__________。
(2)反应II中加入NaHCO3调节体系的pH在____范围内。
(3)反应III中生成的气体遇空气变红棕色,则III中发生反应的离子方程式是_________ 。
(4)反应III中通入氧气可减少NaNO2的用量,若消耗1mol氧气可节约n(NaNO2)=____mol。
(5)用硫酸可知体系的pH。若硫酸加入量过小,溶液生成沉淀;若硫酸加入量过大,不利于产品形成,用化学平衡移动原理分析其原因是_________。
(6)碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可发生水解生成Fe2(OH)42+聚合离子,该水解反应的离子方程式是____________。
硫酸镁在医疗上具有镇静、抗挛等功效。以菱镁矿(主要成分是MgCO3)为主要原料制备硫酸镁的方法如下:
(1)步骤②中发生反应的离子方程式为 。
(2)步骤④中调节pH=6.0~6.5的目的是 。
(3)步骤⑤的操作为
(4)已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示:
pH |
< 8.0 |
8.0 ~ 9.6 |
> 9.6 |
颜色 |
黄色 |
绿色 |
蓝色 |
25℃时,向Mg(OH)2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液所呈现的颜色为 [25℃时,Ksp[Mg(OH)2] =5.6×10-12]。