某强酸性溶液X含有Ba 2+ 、Al 3+ 、NH4+、Fe 2+ 、Fe 3+ 、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、
NO3-中的一种或几种,取该溶液进行实验,实验内容如下:
根据以上信息,回答下列问题:
(1)溶液X中除H + 外还肯定含有的离子是 ;不能确定是否含有的离子是 ,若要确定其中阳离子的存在,最可靠的化学方法是 。
(2)沉淀G的化学式为 。
(3)写出有关离子方程式:
步骤①中生成A 。
步骤②生成沉淀I 。
(4)假设测定A、F、I均为0.01 mol,10 mL X溶液中n(H + )="0.04" mol,而沉淀C物质的量0.07 mol,能说明(1)中不能确定的阴离子存在的理由是 。
某强酸性溶液X含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一种或几种,取该溶液进行实验,实验内容如下:
根据以上信息,回答下列问题:
(1)溶液X中除H+外还肯定含有的离子是___________;
(2)写出有关离子方程式:
步骤①中生成A:____________;步骤②生成沉淀I:__________。
(3)假设测定A、F、I均为0.01 mol,10 mL X溶液中n(H+)=0.04 mol,而沉淀C物质的量0.07 mol,能说明该溶液不能确定的阴离子存在的理由是___________________。
某溶液仅含下表中的某些离子,且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1 mol/L(此数值忽略水的电离及离子的水解)。
阳离子 |
K+Ag+Mg2+Cu2+Al3+NH4+ |
阴离子 |
Cl-CO32- NO3- SO42-I- |
甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ.取该无色溶液5 mL,滴加一滴氨水有沉淀生成,且离子种类增加。
Ⅱ.用铂丝蘸取溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,无紫色火焰。
Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
请推断:
(1)由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是________________。
(2)Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是________________。
(3)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子有_______,阴离子有______;并据此推测原溶液应该呈______性,原因是________________(用离子方程式说明)。
(4)另取100 mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,此过程中涉及的离子方程式为__________。充分反应后过滤,洗涤,灼烧沉淀至恒重,得到的固体质量为________g。
(21分)过氧化氢常用作氧化剂、漂白剂和消毒剂,可用于甲型H1N1流感消毒,为了贮存运输和使用的方便,工业上采用“醇析法”,将它转化为固态的过碳酸钠晶体(2Na2CO3·3H2O2),该晶体具有Na2CO3和Na2O2的双重性质,工业“醇析法”的工艺如下:
回答下列问题:
(1)过氧化氢溶液加入二氧化锰的反应化学方程式为_____________。
(2)反应温度控制在0~5 ℃时进行的理由是___________。
(3)稳定剂能相互反应,生成一种不溶物将过碳酸钠粒子包住,该反应的化学方程式为_________。
(4)加入异丙醇的作用是___________。
(5)下列物质不能使过碳酸钠较快失效的是________。
a.FeCl3 b.Na2S c.CH3COOH d.NaHCO3
(6)根据题中有关信息,请你提出贮存、运输过碳酸钠晶体中应注意(至少两项):___________。
(7)某同学向酸性高锰酸钾溶液中滴入过量过氧化氢溶液,观察到高锰酸钾溶液褪色,则发生反应的离子方程式为__________。
(16分)柠檬酸(C6H8O7)是一种工业原料,广泛应用于食品、医药等行业。下图是两种不同方法制备一水柠檬酸晶体(C6H8O7·H2O)的工艺流程图。回答相关问题:
【资料卡片】:
①柠檬酸水溶液显酸性,柠檬酸钙不溶于水;
②工业生产柠檬酸,原料预处理后,得到的发酵液中
含有柠檬酸及其他可溶性杂质;
③一水柠檬酸在不同温度下的溶解度如下表:
温度/℃ |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
… |
溶解度/g |
96 |
118 |
146 |
183 |
216 |
… |
④某种专用树脂对柠檬酸的吸附率和水温的关系如图:
【钙盐法制备】
(1)气体X是 (填化学式),实验室检验该气体的化学方程式为 ;
(2)操作1、2的名称是 ;
(3)操作3的目的是得到一水柠檬酸晶体,操作顺序是b → → a;(填序号)
a.过滤 b.加热浓缩 c.冷却结晶 d.蒸发结晶
(4)工业生产中,可加入 (填序号)进行脱色处理;
A.活性炭 B.明矾 C.肥皂水
(5)洗涤CaSO4滤渣的目的是 ;
(6)母液可以循环,其中一定含有的溶质是 ;
酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是有碳粉,二氧化锰,氯化锌和氯化铵等组成的填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可以得到多种化工原料,有关数据下图所示:
溶解度/(g/100g水)
化合物 |
Zn(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Ksp近似值 |
10-17 |
10-17 |
10-39 |
回答下列问题:
(1)该电池的负极为 ,正极反应式为 ,
(2)维持电流强度为0.5A,电池工作5分钟,理论消耗Zn g(已知F=96500C/mol)。
(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有氯化锌和氯化铵,两者可以通过 分离回收,滤渣的主要成分是二氧化锰、 和 ,欲从中得到较纯的二氧化锰,最简便的方法是 ,其原理是 。
(4)用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌,需去除少量杂质铁,其方法是:加入稀硫酸和双氧水,溶解,铁变为 加碱调节PH为 ,铁刚好完全沉淀(离子浓度≤1×10-5mo1·L-1时即可认为离子沉淀完全)继续加碱调节PH为 锌开始沉淀(假定此时溶液中Zn2+的浓度为0.1 mo1·L-1)。若上述过程不加双氧水的后果 ,原因是 。
粉煤灰中含有SiO2、Al2O3、Fe2O3等,某实验室对其进行处理的流程如下图所示:
回答下列问题:
(1)第①步得到的“熟料”中可溶性的成分主要是NH4Fe(SO4)2、NH4Al(SO4)2等,写出生成NH4Fe(SO4)2的化学方程式_____________。
(2)滤渣B的主要成分与NaOH溶液反应的离子方程式为________。
(3)步骤③中用NH4HCO3调节pH的实验原理为__________(用离子方程式表示)。
(4)实验室进行第④步操作时,所需的仪器是酒精灯、石棉网、三脚架、玻璃棒、_________,得到的晶体主要成份是_________(填化学式)。第⑥步生成Al(OH)3的离子方程式为_________。
由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下:
(注:NaCl熔点为801 ℃;AlCl3在181 ℃升华)
(1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为:
①____________
②____________。
(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有_________;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在__________。
(3)在用废碱液处理气体A的过程中,所发生反应的离子方程式为:________________。
(4)镀铝电解池中,金属铝为________极。熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AlCl4-和Al2Cl7-形式存在,铝电极的主要电极反应式为___________。
(5)钢材镀铝后,表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀,其原因是______________。
查资料得:HNO2是一种弱酸且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。
试回答下列问题:
(1)下列方法中,不能用来区分NaNO2和NaCl的是________(填序号)。
A.测定这两种溶液的pH
B.分别在两种溶液中滴加甲基橙
C.在酸性条件下加入KI—淀粉溶液来区别
D.用AgNO3和HNO3两种试剂来区别
(2)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液,将Fe2+转化为Fe3+,要求产物纯净,可选用的最佳试剂是________(填序号)。
A.Cl2 B.Fe C.H2O2 D.HNO3
(3)某同学把酸性高锰酸钾溶液滴入NaNO2溶液中,观察到紫色褪去,同时生成NO3-和Mn2+,请写出反应的离子方程式:_________________。
(4)已知FeSO4在一定条件下可转变为高铁酸钾(K2FeO4),高铁酸钾是一种新型、高效的绿色水处理剂,在水中发生反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是____________。
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 。
硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:
已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、4.9、9.7和 12.4。
回答下列问题:
(1)为提高“浸出”速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有 。
(2)实验室中过滤操作所需要的玻璃仪器有:玻璃棒、 。
(3)“浸渣”中的物质是 (化学式)。
(4)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是 ,然后再调节溶液的pH约为5,目的是 。
(5)“粗硼酸”中的主要杂质是 (填名称)。
(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料在加热条件下可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程 。
废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程简图如下:
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3)42+,反应中H2O2 的作用是 。写出操作①的名称: 。
(2)反应II是铜氨溶液中的Cu(NH3)42+与有机物RH反应,写出该反应的离子方程式: 。操作②用到的主要仪器名称为 ,其目的是(填序号) 。
a.富集铜元素
b.使铜元素与水溶液中的物质分离
c.增加Cu2+在水中的溶解度
(3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和 。若操作③使用下图装置,图中存在的错误是 。
(4)操作④以石墨作电极电解CuSO4 溶液。阴极析出铜,阳极产物是 。操作 ⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是 。
(5)流程中有三次实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处,第三处的试剂是 。循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是 。
某无色稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种。
阴离子 |
CO32-、SiO32-、AlO2-、Cl- |
阳离子 |
Al3+、Fe3+、Mg2+、NH4+、Na+ |
现取该溶液适量,向其中加入某试剂Y,产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系如图所示。
(1)若Y是盐酸,则oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的,下同)是_____ ,___,ab段发生反应的离子是________,bc段发生反应的离子方程式为__________。
(2)若Y是NaOH溶液,则X中一定含有的阳离子是_____ ,__ _,其物质的量之比为_________,ab段反应的离子方程式为____________。
【化学——选修2:化学与技术】丙酮和苯酚都是重要的化工原料,工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮,其反应和工艺流程示意图如下:
相关化合物的物理常数
物质 |
相对分子质量 |
密度(g/cm﹣3) |
沸点/℃ |
|
苯酚 |
94 |
1.0722 |
182 |
|
丙酮 |
58 |
0.7898 |
56.5 |
|
异丙苯 |
120 |
0.8640 |
153 |
|
回答下列问题:
(1)反应①和②分别在装置 和 中进行(填装置符号).
(2)反应②为 (填“放热”或“吸热”)反应.反应温度控制在50﹣60℃,温度过高的安全隐患是 .
(3)在反应器A中通入的X是 .
(4)在分解釜C中加入的Y为少量浓硫酸,其作用是 ,优点是用量少,缺点是 .
(5)中和釜D中加入的Z最适宜的是 (填编号.已知苯酚是一种弱酸)
a.NaOH b.CaCO3 c.NaHCO3 d.CaO
(6)蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为 和 ,判断的依据是 .
(7)用该方法合成苯酚和丙酮的优点是 .
常见的五种盐X、Y、Z、M、N,它们的阴离子可能是SO42-、Cl-、NO3-、CO32-,阳离子可能是Ag+、NH4+、Na+、Al3+、Cu2+、Ba2+、Fe3+,已知:
①M的焰色反应呈黄色。
②五种盐均溶于水,水溶液均为无色。
③X的溶液呈中性,Y、Z、N的溶液呈酸性,M的溶液呈碱性。
④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO3)2溶液,只有X、Z的溶液不产生沉淀。
⑤若在这五种盐的溶液中,分别加入氨水,N和Z的溶液中生成沉淀,继续加氨水,Z中沉淀消失。
⑥把X的溶液分别加入到Y、Z、N的溶液中,均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。
请回答下列问题:
(1)五种盐中,一定不含有的阳离子是________;所含阴离子相同的两种盐的化学式是__________。
(2)M的化学式为_________________,M溶液显碱性的原因是_____________(用离子方程式表示)。
(3)X和Z的溶液反应的离子方程式是________________;
N和氨水反应的离子方程式是____________。
(4)若要检验Y中所含的阳离子,正确的实验方法是__________________。