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工艺流程题
1.(1)为了除粗盐中的氯化钙、硫酸镁及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列四项操作(同时过滤操作)①加过量的BaCl2溶液 ②加适量的盐酸③ 加过量Na2CO3 ④加过量NaOH溶液正确的操作顺序是 ;
(2)要除去Ca(NO3) 2溶液中的少量NaCl,设计甲、乙两个方案,实验流程如图:
综合分析如图实验,回答下列问题:
①实验证明甲方案不合理,原因是 ;
②乙方案中得到Ca(NO3)2溶液和气体时,发生反应的化学方程式为 ;
③实验结束后,将两个方案中产生的A、B两溶液混合,若形成的溶液C中只含有两种溶质,乙方案中向混合溶液中加入过量的X是 。
2.某氯化钾样品中含有少量氯化钙、硫酸镁和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,再将滤液按如图所示步骤进行操作,(注意事项:①所加试剂必须过量;②过量试剂必须除去;③不能引入新的杂质)。
(1)过滤操作时发现过滤速度较慢,可能是固体颗粒阻碍了液体通过滤纸孔隙,还可能是 。
(2)①中发生反应的化学方程式为 ;试剂Ⅰ是 (写化学式),滤渣C中含有 种固体;若先加入过量试剂Ⅰ,再加过量氢氧化钡溶液, 则最终得到的KCl晶体中含有的杂质是 。
(3)在滤液D中加入过量的试剂Ⅱ的目的是 。
(4)滤液E中除K+和Cl-外,还含有的离子是 (填离子符号).
(5)由所得KCl溶液制成氯化钾晶体的操作是 。
(6)如果称得加入的样品质量为3g,实验后得到的氯化钾晶体质量为3.1g,则下列分析不正确的是_____(填字母)。
A.蒸发过程中可能有水分没有蒸干
B.溶解操作中氯化钾没有完全溶解
C.除杂过程中有氯化钾生成
3.金属在日常生活和工农业生产方面应用广泛。糖果等食品常用银白色、被称为“锡纸”的材料进行包装,“锡纸”实际上是铝箱纸。
(1)铝可以制成铝箔,是因为它具有良好的 性。
(2)将砂纸打磨过的“锡纸”放入 (填字母)中,根据实验现象,结合金属活动性可证明“锡纸”非锡。
A.稀盐酸 B.稀硫酸 C.硫酸铜溶液 D.硫酸亚铁溶液
(3)某化学兴趣小组的同学想从含有A12(SO4)3、CuSO4的废液中回收金属铜,设计了如图实验。
①写出操作A的名称 。
②溶液B中所含的物质除水外还含有的物质是 (填化学式)。
③Ⅱ中加入过量的稀硫酸的目的是 。
4.以MnO2为原料制备MnSO4 H2O的工业流程如图。
查阅资料可知:
①沉淀时的化学方程式为7MnSO4+7Na2CO3+11H2O=MnCO3 6Mn(OH)2 5H2O↓+7Na2SO4+6CO2↑
②MnSO4 H2O和MnSO4 5H2O易溶于水,难溶于乙醇。
③MnSO4的溶解度曲线如图所示。
(1)过滤I所得滤液的溶质主要是Na2SO4和 。过滤时,玻璃棒的作用是 。
(2)加入足量的稀硫酸进行“酸溶”,补全该反应的化学方程式为MnCO3 6Mn(OH)2 5H2O+ ═7MnSO4+ +CO2↑
(3)“酸溶”时,所得MnSO4溶液制备MnSO4 H2O的实验方案:
将MnSO4溶液转移至蒸发皿中蒸发浓缩,在温度至少高于 ℃时趁热过滤,用 洗涤MnSO4 H2O,100℃烘干得MnSO4 H2O。
5.某大理石的主要杂质是氧化铁,工业上由该大理石制备碳酸钙的主要流程如图所示。
(1)操作①的名称是 。
(2)请写出试剂C与溶液Ⅱ发生反应的化学方程式 。
(3)此工艺最后得到的碳酸钙与原料的不同点是 。
6.某兴趣小组用下图所示流程制取氧气,并回收提纯氯化钾和二氧化锰。
(1)固体1的主要成分是 ,固体2表面会沾有 溶液,如何检验固体2已经洗涤干净? 若整个流程中物质无损耗,则最后所得二氧化锰的质量为 g。
(2)根据化学方程式计算,理论上可回收得到氯化钾的质量是 ?(请写出计算过程)。
(3)实验结束后,称得回收到的氯化钾的质量比理论值小,可能的原因是 (写一点)。回收得到的氯化钾有做 肥(填化肥类别)和添加到食盐中做低钠盐等多种用途。
7.从盐湖中提取的某种矿物主要含有氯化钾,还有少量硫酸镁、氯化钙及不溶性杂质SiO2,从该矿物中提取氯化钾的流程如下图。
回答下列问题:
(1)滤渣Ⅰ的主要成分是 ;
(2)Y溶液中溶质的化学式为 ;
(3)向滤液Ⅱ中加入过量盐酸的目的是 ;
(4)操作④中用到的玻璃仪器有 。
8.小博周末从乡下外婆家带回一瓶浑浊的河水,他在化学实验室模仿自来水厂净化过程,最终制成蒸馏水,流程如图所示:
(1)操作①的名称是 ,若经过操作①后,所得液体仍然浑浊,其原因可能是 (填字母序号)。
A.漏斗内的滤纸有破损
B.漏斗下端未紧靠烧杯内壁
C.漏斗内液面高于滤纸的边缘
(2)取少量液体D于试管中,加入 ,振荡,发现产生了少量泡沫,有较多浮渣,说明液体D是硬水。
(3)如图是小博用得到的蒸馏水配制50g质量分数10%的氯化钠溶液的实验操作示意图,以下说法正确的是 (填字母序号)。
A.配制该溶液需要称取10g氯化钠,选用100mL的量筒
B.该实验的正确操作顺序为②③⑤④①
C.若量取水的体积时仰视读数,其他操作均正确,则所配制溶液的溶质质量分数偏大
D.①中玻璃棒起搅拌作用,加速固体溶解
9.硫酸亚铁是一种重要的补铁剂。实验室以废铁屑(含少量 Fe2O3)为原料制备硫酸亚铁晶体的流程如图所示:
已知:铁与硫酸铁反应的化学方程式为。
(1)“碱洗”是为了洗去铁屑表面的油污。用热的碳酸钠溶液浸泡,过滤,再用蒸馏水洗涤2~3 次。取最后一次洗涤液,测其 pH,若 pH= ,说明洗涤液中无碳酸钠。
(2)“酸溶”是向“碱洗”过的铁屑中加入过量稀硫酸。
①写出铁与稀硫酸反应的化学方程式 。
②所用硫酸溶液浓度不能太稀,原因是 。
③废铁屑中的少量 Fe2O3不需要进行除杂处理,原因是 。
(3)“结晶”的相关操作依次为:蒸发浓缩、降温结晶。蒸发浓缩的目的是 ,便于结晶。
10.普通立德粉(BaSO4·ZnS)广泛用于工业生产中,以粗氧化锌(含Zn、CuO、FeO等杂质)和BaS为原料制备立德粉的流程如下:
(1)生产ZnSO4的过程中,反应器Ⅰ要保持强制通风,原因是 。
(2)滤渣Ⅱ可回收的金属主要为 。
(3)配平反应器Ⅲ中反应的化学方程式 。
(4)普通立德粉(BaSO4·ZnS)中ZnS含量为29.4%,高品质银印级立德粉中ZnS含量为62.5%。(已知BaSO4、ZnS的相对分子质量分别为233、97)
①银印级立德粉的化学式为 。
②从ZnSO4、Na2SO4、BaS和Na2S中选取三种物质,经过一步反应制备银印级立德粉,反应的化学方程式为 。
11.工业烟气脱硫是将烟气中含有的二氧化硫除去。采用“双碱法”脱硫的工业流程如下。查阅资料:亚硫酸钠与碳酸钠具有某些相似的化学性质。
(1)吸收塔中,用NaOH溶液吸收SO2生成亚硫酸钠(Na2SO3)和水,NaOH溶液喷成雾状能充分吸收SO2的原因是 ,反应的化学方程式为 。此反应的作用 。
(2)沉淀室中发生的反应的化学方程式为 。
(3)上述流程中,化合价发生变化的元素有 (用元素符号表示)。
12. 某工厂生产硼砂产生的固体废料,主要含有MgCO3、CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2O3等,其中MgCO3质量分数为63%。回收镁的工艺流程如图。
(1)为了提高“酸溶”效果,常采用搅拌的方法,其目的是 。
(2)“调pH”前用pH试纸测得滤液Ⅰ的pH<7,具体操作为在玻璃片上放一小片pH试纸,取待测溶液与pH 试纸上, (填具体操作),读出pH。
(3)滤液Ⅱ中的溶质为 (填化学式),“沉镁”过程中的化学反应方程式为: ,已知固体废料质量为m,理论上可生产Mg(OH) 的质量为 。
(4)滤液Ⅲ中可回收的主要物质 (填名称)。
(5)某 BaCO 中混有 SiO 杂质,简述提纯该 BaCO 的实验操作: 。(必须用的试剂为稀盐酸和碳酸钠溶液)
13.孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2及少量不溶性杂质(杂质不与酸反应)某同学按下列实验步骤制取了少量氧化铜。
(1)写出步骤①中发生反应的化学方程式 。
(2)若向溶液A中逐滴加入NaOH溶液,其过程中溶质种类数会发生变化,最多时可达 种。
(3)蓝色沉淀受热分解生成另一种氧化物的化学式是 。
答案和解析
1. ①③④②(合理即可) 会增加新的杂质硝酸钠 CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O Na2CO3
【详解】(1)要先除硫酸根离子,然后再除钙离子,碳酸钠可以除去过量的钡离子,如果加反了,过量的钡离子就没法除去,至于加氢氧化钠除去镁离子顺序不受限制,因为过量的氢氧化钠加盐酸就可以调节了,只要将三种离子除完了,过滤就行了,最后加盐酸除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子。正确的操作顺序是:①③④②;
(2)①硝酸银和氯化钠反应产生氯化银沉淀和硝酸钠,因此会增加新的杂质硝酸钠;
②乙方案中白色沉淀b和稀硝酸反应得到Ca(NO3)2溶液和气体,因此白色沉淀的成分是碳酸钙,碳酸钙和硝酸反应产生硝酸钙、水和二氧化碳,故反应的方程式为:CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O;
③甲方案得到溶液A中含有硝酸钠和没有参加反应的硝酸钙,乙方案得到的溶液B与A溶液混合得到的溶液中含有两种溶质,其中一种是硝酸钠,另一种是氯化钠,这就要求溶液B中过量的X把溶液A中的硝酸钙反应掉而不能增加其它的溶质,因此过量的X应该是碳酸钠,则X是碳酸钠,故答案为:Na2CO3.
【点睛】物质的分离与除杂是中考的重点,也是难点,解决除杂问题时,抓住除杂质的必需条件(加入的试剂只与杂质反应,反应后不能引入新的杂质)是正确解题的关键。
2.(1)滤纸没有紧贴漏斗内壁
(2)
K2CO3 两/二/2 氯化钡/BaCl2
(3)除去氢氧化钾和碳酸钾
(4)H+
(5)蒸发结晶/蒸发
(6)B
【详解】(1)过滤操作时发现过滤速度较慢,可能是固体颗粒阻碍了液体通过滤纸孔隙,还可能是滤纸没有紧贴漏斗内壁;
(2)氯化钾样品中含有少量氯化钙、硫酸镁和不溶于水的杂质,①中加入过量氢氧化钡溶液,故发生反应为氢氧化钡和硫酸镁反应生成硫酸钡和氢氧化镁,除去硫酸镁,该反应的化学方程式为:;
滤液A中含氯化钙和过量的氢氧化钡杂质,故试剂Ⅰ是K2CO3,碳酸钾能与氢氧化钡反应生成碳酸钡和氢氧化钠,碳酸钾与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钾,可除去氯化钙和过量的氢氧化钡;
滤渣C中含氯化钙和碳酸钾反应生成的碳酸钙,氢氧化钡和碳酸钾反应生成的碳酸钡,故滤渣C中含有两种固体;
若先加入过量试剂Ⅰ,即先加入过量碳酸钾溶液,碳酸钾和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钾,除去氯化钙,再加过量氢氧化钡溶液,氢氧化钡和硫酸镁反应生成硫酸钡和氢氧化镁,氢氧化钡和过量的碳酸钾反应生成碳酸钡和氢氧化钾,过滤,除去硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钡,滤液中还含有氢氧化钾、氢氧化钡、氯化钾,加入过量盐酸,氢氧化钾和盐酸反应生成氯化钾和水,氢氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水,盐酸具有挥发性,蒸发过程中,氯化氢会挥发出去,故最终得到的KCl晶体中含有的杂质是BaCl2;
(3)滤液D中含氢氧化钾和碳酸钾杂质,故试剂Ⅱ应是稀盐酸,氢氧化钾和稀盐酸反应生成氯化钾和水,碳酸钾和稀盐酸反应生成氯化钾、二氧化碳和水,故目的是:除去氢氧化钾和碳酸钾;
(4)由以上分析可知,滤液E中含氯化钾和过量的盐酸,故滤液E中除K+和Cl-外,还含有的离子是H+;
(5)由所得KCl溶液制成氯化钾晶体的操作是蒸发结晶,蒸发结晶可除去水;
(6)A、蒸发过程中,有水分没有蒸干,会导致得到氯化钾的质量比样品质量大,不符合题意;
B、溶解操作中氯化钾没有完全溶解,会导致得到氯化钾的质量偏小,符合题意;
C、除杂过程中,氯化钙和碳酸钾,碳酸钾和稀盐酸,氢氧化钾和稀盐酸均反应生成了氯化钾,反应过程中,有氯化钾生成,会导致得到氯化钾的质量比样品质量大,不符合题意。
故选B。
3.(1)延展
(2)D
(3) 过滤 Al2(SO4)3、FeSO4/FeSO4、Al2(SO4)3 完全除去铁
【详解】(1)铝可以制成铝箔,说明铝的延展性很好。
(2)A、铝和锡的活动性均强于氢,都能和稀盐酸反应产生氢气,现象相同,不能证明“锡纸”非锡,此选项错误;
B、铝和锡的活动性均强于氢,都能和稀硫酸反应产生氢气,现象相同,不能证明“锡纸”非锡,此选项错误;
C、铝和锡的活动性均强于铜,两种金属都能置换出硫酸铜中的铜,现象相同,不能证明“锡纸”非锡,此选项错误;
D、铝能够和硫酸亚铁反应置换出铁,而锡不能置换出铁,现象不同,能证明“锡纸”非锡,此选项正确。
故选D。
(3)①操作A是将固体A与溶液B分离,操作A的名称为过滤;
②铁会与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,不会与硫酸铝反应,所以溶液B中除水外还含有的物质是Al2(SO4)3、FeSO4;
③Ⅱ中加入过量的稀硫酸,铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,铜不与稀硫酸反应,Ⅱ中加入过量的稀硫酸的目的是完全除去固体A中的铁,使得到的铜粉更纯。
4. MnSO4 引流 7H2SO4 18H2O 40 乙醇
【详解】(1)由图可知,溶解时,二氧化锰能与稀硫酸反应生成硫酸锰和水,除铁环节,加入碳酸钠,硫酸亚铁、稀硫酸被完全除去,过滤I,后面沉淀,继续加入碳酸钠,是为了将硫酸锰完全转化为MnCO3 6Mn(OH)2 5H2O,故过滤I所得滤液的溶质主要是Na2SO4和MnSO4;
过滤时,玻璃棒的作用是:引流;
(2)加入足量的稀硫酸进行酸溶,故该反应是MnCO3 6Mn(OH)2 5H2O与稀硫酸反应,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含Mn、C、O、H、S、生成物中含Mn、S、O、C,故生成物中还应含H,故生成的另一产物是水,反应后含7个S,故硫酸的系数为7,根据反应物中含36个H,故水的系数为18,故将化学方程式补充完全为:MnCO3 6Mn(OH)2 5H2O+7H2SO4═7MnSO4+18H2O+CO2↑;
(3)由图可知,温度高于40℃时,析出的是MnSO4 H2O,故在温度至少高于40℃时趁热过滤,由于MnSO4 H2O易溶于水,难溶于乙醇,故用乙醇洗涤MnSO4 H2O,100℃烘干得MnSO4 H2O。
5. 过滤 原料大理石是混合物,该工艺得到的碳酸钙是纯净物
【详解】(1)由图可知,操作①实现了固液分离,是过滤;
(2)由图可知,该工艺最终得到了碳酸钙、氯化钠、氢氧化铁,已知大理石的主要成分是碳酸钙,主要杂质是氧化铁,故可加入稀盐酸,即试剂A是稀盐酸,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,得到溶液Ⅰ,加入试剂B,得到氢氧化铁和溶液Ⅱ,故试剂B是氢氧化钠,氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁和氯化钠,故溶液Ⅱ是氯化钙和氯化钠的混合溶液,要想得到碳酸钙和氯化钠,可加入碳酸钠,故试剂C是碳酸钠,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,该反应的化学方程式为:;
(3)此工艺最后得到的碳酸钙与原料的不同点是:原料大理石的主要成分是碳酸钙,还含有其它杂质,属于混合物,该工艺得到的碳酸钙是纯净物。
6. 氯化钾和二氧化锰 氯化钾 取最后一次洗涤液于试管中,加入硝酸银和稀硝酸溶液,如产生白色沉淀,说明未洗涤干净,如无沉淀产生,说明洗涤干净 5.0g 14.9g 蒸发过程中,有溶液溅出 钾
【详解】(1)氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解为氯化钾和氧气,故固体1的主要成分是氯化钾和二氧化锰;
加水溶解,氯化钾溶于水,二氧化锰不溶于水,故固体2是二氧化锰,固体2中可能沾有氯化钾溶液;
氯化钾能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,且该沉淀不溶于酸,故可用酸化的硝酸银检验,步骤为:取最后一次洗涤液于试管中,加入硝酸银和稀硝酸溶液,如产生白色沉淀,说明未洗涤干净,如无沉淀产生,说明洗涤干净;
在该反应中,二氧化锰是催化剂,化学反应前后,质量不变,故若整个流程中物质无损耗,则最后所得二氧化锰的质量为5.0g;
(2)解:设理论上可回收得到氯化钾的质量是x
x=14.9g
(3)实验结束后,称得回收到的氯化钾的质量比理论值小,可能是二氧化锰未洗涤干净,或者蒸发过程中,有溶液溅出等;
氯化钾含钾元素,可做钾肥。
7.(1)硫酸钡和氢氧化镁
(2)K2CO3
(3)除去溶液中的氢氧化钾和碳酸钾,得到纯净的氯化钾
(4)玻璃棒
【分析】矿物加水过滤,得到二氧化硅和X溶液(溶质是硫酸镁、氯化钙);X溶液中加入过量氢氧化钡溶液,氢氧化钡溶液与硫酸镁反应生成硫酸钡和氢氧化镁的沉淀;过滤,得到滤渣Ⅰ(主要成分是硫酸钡和氢氧化镁)和滤液Ⅰ(溶质是氢氧化钡、氯化钙);滤液Ⅰ加入过量的Y溶液(碳酸钾),碳酸钾与氢氧化钡反应生成碳酸钡的沉淀和氢氧化钾,碳酸钾与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钾,过滤,得到滤渣Ⅱ(主要成分是碳酸钡和碳酸钙)和滤液Ⅱ(氯化钾、氢氧化钾、碳酸钾);氢氧化钾与过量盐酸反应生成氯化钾,碳酸钾与盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,然后蒸发结晶得到氯化钾固体。
【详解】(1)由分析知,生成滤渣Ⅰ的反应是:硫酸镁与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀,故滤渣Ⅰ的主要成分是硫酸钡 和氢氧化镁;
(2)由分析知,Y溶液中溶质是碳酸钾,化学式为:K2CO3;
(3)向滤液Ⅱ中加入过量盐酸的目的是:除去溶液中的氢氧化钾和碳酸钾,得到纯净的氯化钾;
(4)蒸发结晶需要用到的仪器:铁架台(带铁圈)、酒精灯、玻璃棒、蒸发皿,用到的玻璃仪器有玻璃棒。
8.(1) 过滤 AC
(2)肥皂水
(3)D
【详解】(1)操作①实现了固液分离,名称是过滤;
A、漏斗内的滤纸有破损,会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯,从而使得滤液浑浊,符合题意;
B、漏斗下端未紧靠烧杯内壁,会导致滤液飞溅,不会导致滤液浑浊,不符合题意;
C、漏斗内液面高于滤纸的边缘,会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下,该操作会使滤液仍然浑浊,符合题意。
故选AC;
(2)通常用肥皂水来区分硬水和软水,肥皂水在硬水中易起浮渣,在软水中泡沫较多,故取少量液体D于试管中,加入肥皂水,振荡,发现产生了少量泡沫,有较多浮渣,说明液体D是硬水;
(3)A、配制该溶液需要称取氯化钠的质量为:,所需水的质量为:50g-5g=45g,即45mL,量筒量程的选择,应遵循“大而近”的原则,故应选择50mL的量筒,不符合题意;
B、用固体配制一定溶质质量分数的溶液,实验步骤为:计算、称量、量取、溶解、装瓶贴标签,故顺序为:③②④⑤①,不符合题意;
C、若量取水的体积时,仰视读数,读取数值小于实际数值,其他操作均正确,则量取水的体积偏大,溶液质量偏大,则所配制溶液的溶质质量分数偏小,不符合题意;
D、①是溶解,溶解时,玻璃棒起搅拌作用,加速固体溶解,符合题意。
故选D。
9.(1)7
(2)
反应速率太慢,结晶步骤能耗太多 氧化铁能与硫酸反应生成硫酸铁,而硫酸铁能与铁反应生成硫酸亚铁
(3)得到热饱和溶液
【详解】(1)碳酸钠溶液显碱性,则若洗涤液中无碳酸钠,则为蒸馏水,故溶液pH=7。
(2)①铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为。
②溶液浓度会影响反应速率,若硫酸溶液浓度太稀,反应速率太慢,且蒸发时需要蒸发过多的水分,从而能耗太多。
③由于氧化铁能与硫酸反应生成硫酸铁和水,硫酸铁能与铁反应生成硫酸亚铁,则废铁屑中的少量 Fe2O3 不需要进行除杂处理。
(3)酸溶后溶液浓度较低,使不饱和溶液,蒸发浓缩的目的是得到热饱和溶液,便于降温结晶,得到更多的产品。
10. 反应中产生氢气,达一定浓度后易爆炸,出现危险,需要通风 铜 BaSO4·4ZnS
【分析】分析流程中的相关反应:反应器I中粗氧化锌中所含Zn、CuO、FeO与硫酸反应,不溶性杂质以滤渣I的形式过滤分离;反应器Ⅱ中用Zn置换溶液中Cu2+;反应器Ⅲ中用KMnO4、氧化Fe2+,同时控制pH,在弱酸性、弱碱性环境中,产生MnO2和Fe(OH)3 沉淀得到净化的ZnSO4溶液;反应器IV中BaSO4+2C=BaS+2CO2↑制备BaS;反应器V用ZnSO4和BaS共沉淀制备立德粉,据此分析回答问题。
【详解】(1)粗氧化锌中含有锌与硫酸反应生成氢气,故保持强制通风,原因是反应中产生氢气,达一定浓度后易爆炸,出现危险,需要通风;
(2)反应Ⅱ用锌置换出溶液中铜离子,故可回收的金属主要为铜;
(3)主要利用质量守恒定律中,反应前后左右两边原子个数相等,利用最小公倍数的方式,故反应器Ⅲ中反应的化学方程式为2KMnO4+6FeSO4+14H2O=2MnO2↓+6Fe(OH)3↓+K2SO4+5H2SO4;
(4)①设银印级立德粉的化学式为BaSO4·xZnS,由题意可知, ,解得x=4,故银印级立德粉的化学式为BaSO4·4ZnS;
②在制备银印级立德粉时,需要增加-2价的硫,故除了ZnSO4、BaS以外,可选用Na2S作为反应物,反应的化学方程式为4ZnSO4+BaS+3Na2S=BaSO4 4ZnS+3Na2SO4。
11.(1) 增大SO2与NaOH溶液的接触面积 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O 可用于除SO2
(2)Ca(OH)2+Na2SO3=2NaOH+CaSO3↓
(3)S、O
【详解】(1)吸收塔中,用NaOH溶液吸收SO2,生成亚硫酸钠和水,NaOH溶液喷成雾状能充分吸收SO2的原因是增大接触面积,使反应充分进行;NaOH溶液吸收SO2生成亚硫酸钠(Na2SO3)和水,化学方程式为:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,这样可以将烟气中的二氧化硫除去,减小污染;
(2)沉淀室中发生的是复分解反应,即亚硫酸钠和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为:Ca(OH)2+Na2SO3═2NaOH+CaSO3↓;
(3)亚硫酸钙转化成硫酸钙过程中,硫元素化合价由+4变成+6,氧气中氧元素化合价由0变成-2,因此上述流程中,化合价发生变化的元素有硫元素、氧元素。
12.(1)提高反应速率
(2)与标准比色卡对比读数
(3) Na2SO4、MgSO4 0.435m
(4)硫酸钠
(5)向样品中加入足量盐酸至反应结束,过滤,除去二氧化硅,再加入过量碳酸钠溶液,过滤、洗涤、干燥,得到纯净的BaCO 。
【分析】向固体肥料中加入过量硫酸后,氧化铝、氧化铁、碳酸镁,碳酸钙与硫酸反应生成硫酸铁、硫酸铝、硫酸镁和硫酸钙,然后加入氢氧化钠调节pH,硫酸铝和硫酸铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀和硫酸钠,过滤后剩余溶质含有硫酸钠和硫酸镁,此时再加入氢氧化钠,硫酸镁再与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和硫酸钠,滤液Ⅲ溶质是硫酸钠。
【详解】(1)为了提高“酸溶”效果,常采用搅拌的方法,其目的是提高反应速率。
(2)测量溶液pH值方法:操作为在玻璃片上放一小片pH试纸,取待测溶液与pH 试纸上,与标准比色卡对比读数,读出pH。
(3)滤液Ⅱ中的溶质为硫酸钠、硫酸镁,其化学式分别为:Na2SO4、MgSO4。“沉镁”过程中是指硫酸镁和氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和氢氧化镁,该反应化学方程式:
依据质量守恒定律可知:化学变化前后元素的种类和质量不变,生成氢氧化镁中镁元素的质量=固体肥料中镁元素的质量,设生成氢氧化镁的质量为,,,理论上可生产氢氧化镁的质量为0.435m。
(4)由分析可知:滤液Ⅲ溶质是硫酸钠,可回收的主要物质是硫酸钠。
(5)加入足量盐酸,碳酸钡可与盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳,而二氧化硅不溶于盐酸,过滤后得到滤液则为氯化钡的溶液,此时加入足量碳酸钠溶液,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,过滤后得到的固体,经过洗涤干燥,就可以得到纯净的碳酸钡。
13. 3 H2O
【详解】(1)CuCO3·Cu(OH)2加入硫酸,反应生成硫酸铜、二氧化碳和水,化学反应式为:;
(2)溶液A的溶质为硫酸和硫酸铜,逐滴加入NaOH溶液,其先与过量的硫酸进行中和反应。当NaOH溶液的量不足以将硫酸完全反应时,此时溶质有硫酸铜和硫酸、硫酸钠3种;当NaOH正好与硫酸恰好完全反应时,此时溶质为硫酸铜和硫酸钠2种;当NaOH溶液过量但不足以将硫酸铜反应完时,NaOH与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,此时溶质为硫酸钠、硫酸铜2种;当氢氧化钠溶液的量能将硫酸和硫酸铜恰好完全反应时,此时溶质只有硫酸钠1种;当氢氧化钠溶液将硫酸和硫酸铜全部反应完且有剩余时,此时溶质为硫酸钠和氢氧化钠2种;综上所述,向溶液A中逐滴加入NaOH溶液,其过程中溶质种类数会发生变化,最多时可达3种;
(3)根据质量守恒定律可知,氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水,另一种氧化物的化学式是H2O。
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