某工厂产生的烧渣(主要含FeO、Fe 2O 3,还有一定量的SiO 2)可用于制备七水合硫酸亚铁晶体(FeSO 4•7H 2O),其工艺流程如下:
查阅资料:SiO 2不溶于水,也不与稀硫酸反应。
(1)"浸取"步骤中,FeO、Fe 2O 3和稀硫酸发生反应的化学方程式分别为
FeO+H 2SO 4=FeSO 4+H 2O、 。
(2)为提高"浸取"步骤的反应速率,可采取的具体措施有 (写2条,不考虑"搅拌"和"使用催化剂")。
(3)"还原"步骤的目的是将Fe 3+转化为Fe 2+,试剂X可用SO 2或Fe。
①若试剂X是SO 2,转化原理为SO 2+Fe 2(SO 4) 3+2Y═2FeSO 4+2H 2SO 4,则Y的化学式是 。
②若试剂X是Fe,转化原理为Fe+Fe 2(SO 4) 3=3FeSO 4.测得"还原"后溶液的pH明显增大,其原因是 。
实验室以MnO 2为原料制备少量高纯MnCO 3的流程如下:
已知:①反应Ⅰ的化学方程式:MnO 2+SO 2═MnSO 4;
②MnCO 3、Mn(OH) 2均难溶于水,MnCO 3在100℃时开始分解。
(1)反应Ⅰ属于基本反应类型中的 反应。
(2)流程中"操作"的名称为 ,所需要的主要玻璃仪器有 。
(3)反应Ⅱ的化学方程式为 。反应Ⅱ需控制溶液的酸碱性,若碱性过强,MnCO 3粗产品中将混有 (填化学式)。
(4)验证MnCO 3粗产品表面附着有Na 2SO 4杂质:取样品少许,向其中加入水,搅拌、过滤,向滤液中加入适量的 (填化学式)溶液,有白色沉淀产生。
(5)为获得高纯MnCO 3,需选择"低温"干燥的原因是 。
海洋是巨大的资源宝库,从海洋中可以获得很多物质,连云港水资源丰富。
(1)通过晾晒海水得到的粗盐中含有多种可溶性杂质和不溶性杂质(泥沙等)。实验室中除去粗盐中不溶性杂质获得精盐的步骤是:溶解→过滤→蒸发→计算产率等。
①过滤操作中玻璃棒的末端要轻轻的斜靠在 一边。蒸发时为防止液滴飞溅,除用玻璃棒搅拌外,还可以采取的操作是 。
②下列操作可能导致精盐产率偏高的是 (填字母)
a.食盐没有完全溶解即过滤 b.过滤时液面高于滤纸边缘
c.器皿上粘有的精盐没有全部转移到称量纸上
(2)海水中含量最多的氯化物是氯化钠,其次是氯化镁。如图1是从海水中获得氯化镁溶液的流程。
①在海水中加入石灰乳后,发生反应的化学方程式是 。
②上述过程中试剂A与沉淀B发生的是中和反应,则试剂A是(填名称) 。
(3)2017年5月18日,在中国南海海域实现可燃冰(CH 4•nH 2O)试采成功,这将使人类能源格局翻开新篇章。
①可燃冰中,水分子形成一种空间笼状结构,甲烷和少量N 2、CO 2等分子填入笼内空隙中,无固定的化学计量关系,因此可燃冰属于 (选填"纯净物"或"混合物")。
②若某种可燃冰中CH 4与H 2O的质量比是1:9,则该可燃冰中n= 。
③可燃冰中甲烷完全燃烧的化学方程式是 。
氯化镁是一种重要的化工原料,同学们在实验室对其开展了系列研究.
课题1:选择制取氯化镁的原料
【查阅资料】
①全球海水中含有的盐类总质量为5亿吨,其中含有的各种离子占盐类总质量的百分含量如下表所示:
离子 |
Cl﹣ |
Na+ |
Mg2+ |
Ca2+ |
K+ |
其他 |
含量 |
55.06% |
30.61% |
3.69% |
1.15% |
1.10% |
… |
②工业生产中海水或卤水(海水晒盐后的剩余溶液)都可以作为制取氯化镁的原料.
【交流讨论】
同学们经讨论,一致选择卤水用于实验室制取氯化镁.你认为他们的理由是
.
课题2:由卤水制取氯化镁
同学们设计如图所示方案,从卤水中制取氯化镁.
(1)溶液X的名称是 .
(2)部分同学认为上述制取方案不够完善,在“过滤”操作后缺少“洗涤”操作,从而导致制取的氯化镁不纯,可能混有的杂质是 .
课题3:测定氯化镁产品的纯度(氯化镁的质量分数)
同学们设计如下实验方案对制得的氯化镁进行纯度测定.
【实验步骤】
①称取9.5g氯化镁样品,放于烧杯中,加足量的水溶解,形成溶液;
②向上述溶液中加入90g质量分数为10%的氢氧化钠溶液;
③充分反应后,过滤;
④…
⑤向所得溶液中加入几滴无色酚酞试液,溶液变红,再逐滴加入10%稀硫酸(密度为1.07g•mL﹣1),并 ,当观察到溶液恰好褪色且30s内红色不复现,停止加入稀硫酸;
⑥计算氯化镁样品的纯度.
【问题讨论】
(1)为计算出氯化镁样品的纯度,除上述数据外,实验还需测量的数据是 .
(2)若缺少步骤④,则会导致氯化镁纯度测定不准确,步骤④的操作是 .
工业上利用生产钛白的副产品硫酸亚铁制备还原铁粉的流程如图
(1)“转化”时在溶液中生成了FeCO3沉淀,从四种基本反应类型来看,该反应的类型是 ;“过滤”后得到的滤液中的溶质有 (填化学式)
(2)“干燥”过程中有少量的FeCO3转化为FeOOH和CO2,此时与FeCO3反应的物质有 (填化学式);FeCO3和FeOOH在空气中焙烧转化为Fe2O3,写出Fe2O3在高温条件下与C反应生成Fe和CO2的化学方程式 。
(3)制得的还原铁粉中含有Fe和少量FexC.为确定FexC的化学式,进行了如下实验:
①取14.06g还原铁粉在氧气流中充分加热,得到0.22g CO2;
②另取相同质量的还原铁粉与足量稀硫酸充分反应(FexC与稀硫酸不反应),得到0.48g H2.FexC的化学式是 。
在一定条件下,下列物质间的转化不能一步实现的是( )
A.S→SO3B.CO2→O2
C.Fe3O4→FeD.Ca(OH)2→NaOH
实验室利用反应所得CuSO4稀H2SO4混合液制备CuSO4“5H2O,其主要流程如图:
(1)试剂X应选用 (选填序号).
a.Cu b.CuO c.Fe
(2)操作A中,所用玻璃仪器有 、玻璃棒、烧杯.
(3)操作B为蒸发浓缩、 、过滤.
(4)操作C为洗涤、低温干燥,其中洗涤剂不可选用 (选填序号).
a.热水 b.冰水 c.饱和CuSO4溶液.
如图各组转化中,一定条件下均能一步实现的组合是( )
A. |
①② |
B. |
②③ |
C. |
①③ |
D. |
①②③ |
碳酸钙是一种重要的无机化工产品,工业上有重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米碳酸钙等不同品种.以下是两种碳酸钙产品的主要生产过程.请回答下列问题:
原料 |
主要生产过程 |
产品 |
|
石灰石 |
1.高温煅烧,得到固体A与气体B 2.固体A与水反应,净化后得到石灰乳 |
石灰乳与B反应 |
轻质碳酸钙 |
石灰乳与适量盐酸反应得溶液C,C中加入氨水同时通入B |
纳米碳酸钙 |
(1)A的主要成分俗称 ,A与水的反应过程中 (填"吸收"或"放出")热量.石灰乳的主要成分是 .
(2)石灰乳中加入纯碱溶液,也可得到碳酸钙,请写出该反应的化学方程式 ,该反应属于 (填基本反应类型)反应.
(3)C溶液中的溶质是 ,C与氨水、气体B反应除得到纳米碳酸钙之外,另一种副产品是 .
高氯酸钠晶体(NaClO4•H2O)可用于制备高氯酸.粗盐除去泥沙等不容性杂质后得到“精盐”(只含MgCl2、CaCl2两种杂质),以“精盐”为原料制备高氯酸钠晶体的流程如下:
【资料】高氯酸钠在较高温度下容易分解.
请回答下列问题:
(1)滤液中溶质除NaCl外还含有 .
(2)ClO2中氧元素的化合价是 .
(3)通入SO2是为了除去NaClO4溶液中少量的NaClO3,该反应的化学方程式为 .
(4)“气流干燥”时温度应控制在75°C~95°C之间,其原因是 .
海水是一种重要的资源,利用海水可制取镁等物质.有人设计如图实验流程:
下列说法错误的是( )
A. |
固体B是Mg(OH) 2,试剂X为盐酸 |
B. |
操作Ⅰ和操作Ⅲ的操作方式完全相同 |
C. |
加入NaOH溶液应过量,其目的是使MgCl 2完全反应 |
D. |
处理等量海水,若将NaOH溶液换成石灰乳,既能节约成本,又能提高镁的产量 |
某科研小组设计利用稀H2SO4浸取某废弃的氧化铜锌矿(主要成分为CuO和ZnO,其余成分既不与酸反应,也不溶解于水)的方案,实现废物综合利用。部分实验流程如下:
请根据上述实验流程回答下列问题:
(1)操作1的名称是 。
(2)在氧化铜锌矿中加入过量稀硫酸,主要成分发生反应的化学方程式为 , 。
(3)加过量铁粉后,发生反应的基本反应类型是 ,得到滤渣1的成分为 (填化学式)。
(4)在实验过程中,双氧水会与Fe2+反应生成Fe3+和水,以便在后续的操作中将溶液中铁元素除去。高锰酸钾溶液也能将Fe2+氧化成Fe3+,选用双氧水的优点是 。
柠檬酸亚铁是重要的含铁试剂,兴趣小组制取柠檬酸亚铁溶液的实验流程如图:
(1)写出反应1的化学方程式: ,该反应属于基本反应类型中的 反应;
(2)操作1的名称为 ;
(3)写出反应2的化学方程式: ;
(4)反应3中会有气体生成,该气体是 ;
(5)柠檬酸亚铁的化学式为FeC6H6O7,柠檬酸亚铁中铁元素和碳元素质量比为 .
闪锌矿(主要成分为ZnS)经熔烧得锌熔砂,锌熔砂主要含ZnO、ZnFe 3O 4,以及少量FeO、CuO,工业上用其制备金属锌,具体过程如图所示。
(1)操作X的名称是 ;
(2)进行反应①时,要将锌熔砂粉粹成细小颗粒,目的是 ;
(3)ZnFe 2O 4可看作两种氧化物的结合,它与稀H 2SO 4反应生产两种盐,分别是ZnSO 4和 (填化学式)。
(4)参加反应②的物质为ZnSO 4和 (填化学式);
(5)写出反应③的化学方程式: 。