【題目】鈦酸鋇(BaTiO3)在工業(yè)上有重要用途,主要用于制作電子陶瓷、PTC熱敏電阻、電容器等多種電子元件。以下是生產(chǎn)鈦酸鋇的一種工藝流程圖:

已知:①草酸氧化鈦鋇晶體的化學(xué)式為BaTiO(C2O4)2·4H2O;

②25℃時(shí),BaCO3的溶度積Ksp=2.58×10-9

(1)BaTiO3中Ti元素的化合價(jià)為:__________。

(2)用鹽酸酸浸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為: __________。

(3)流程中通過過濾得到草酸氧化鈦鋇晶體后,為提高產(chǎn)品質(zhì)量需對晶體洗滌。

①過濾操作中使用的玻璃儀器有_____________________

②如何證明晶體已洗凈?_______________________。

(4)TiO2具有很好的散射性,是一種有重要用途的金屬氧化物。工業(yè)上可用TiCl4水解來制備,制備時(shí)需加入大量的水,同時(shí)加熱,其目的是:_______________。

(5)某興趣小組取19.70gBaCO3模擬上述工藝流程制備BaTiO3,得產(chǎn)品13.98g,BaTiO3的產(chǎn)率為:________。

(6)流程中用鹽酸酸浸,其實(shí)質(zhì)是BaCO3溶解平衡的移動。若浸出液中c(Ba2+)=0.1mol/L,則c(CO32-)在浸出液中的最大濃度為__________ mol/L。

【答案】 +4 BaCO3 + 2H+ = Ba2+ + CO2 ↑+ H2O 漏斗、 燒杯、 玻璃棒 取最后一次洗滌液少許于試管中, 滴加稀 HNO3 酸化的 AgNO3 溶液, 若無白色沉淀產(chǎn)生, 說明已洗凈。 促進(jìn) TiCl4水解 60% 2.58×10-8

【解析】試題分析:本題以生產(chǎn)鈦酸鋇的工藝流程為載體,考查離子方程式的書寫,基本實(shí)驗(yàn)操作,外界條件對鹽類水解平衡的影響,產(chǎn)率和溶度積的計(jì)算等

1BaTiO3Ba的化合價(jià)為+2價(jià),O的化合價(jià)為-2價(jià),根據(jù)化合物中元素的正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0,Ti的化合價(jià)為+4價(jià)。

2鹽酸酸浸時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2,離子方程式為BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2

3過濾操作中使用的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒。

根據(jù)流程草酸氧化鈦鋇晶體吸附可溶性的Cl-要證明晶體已經(jīng)洗凈即證明洗滌液中不含Cl-。方法是取最后一次洗滌液少許于試管中滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生說明已洗凈。

4TiCl4水解的離子方程式為TiCl4+2H2OTiO2+4HCl加入大量水促進(jìn)TiCl4水解,鹽的水解是吸熱過程,加熱促進(jìn)TiCl4水解,制備時(shí)加入大量的水同時(shí)加熱,目的是促進(jìn)TiCl4的水解。

5根據(jù)Ba守恒,理論上得到BaTiO3的質(zhì)量為233g/mol=23.3g,BaTiO3的產(chǎn)率為100%=60%。

6BaCO3的溶解平衡表達(dá)式為BaCO3sBa2+aq+CO32-aq),KspBaCO3=cBa2+·cCO32-=2.5810-9,若浸出液中cBa2+=0.1mol/LCO32-在浸出液中最大濃度cCO32-=mol/L=2.5810-8mol/L。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法不正確的是

A.低碳生活有利于減緩全球氣候變暖和環(huán)境惡化的速度

B.光導(dǎo)纖維的主要材料是晶體硅

C.云、霧、煙均能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象

D.氯氣與燒堿溶液或石灰乳反應(yīng)都能得到含氯消毒劑

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知:2C(s)O2(g)===2CO(g) ΔH=-Q1kJ·mol1;

C(s)O2(g)===CO2(g) ΔH=-Q2kJ·mol1

S(s)O2(g)===SO2(g) ΔH=-Q3kJ·mol1。

CO與鎳反應(yīng)會造成鎳催化劑中毒,為防止鎳催化劑中毒,工業(yè)上常用SO2CO氧化,二氧化硫轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 (  )

A. SO2(g)2CO(g)===S(s)2CO2(g) ΔH(2Q12Q2Q3) kJ·mol1

B. S(s)2CO(g)===SO2(g)2C(s) ΔH(Q1Q3) kJ·mol1

C. SO2(g)2CO(g)===S(s)2CO2(g) ΔH(Q12Q2Q3) kJ·mol1

D. SO2(g)2CO(g)===S(s)2CO2(g) ΔH(2Q1Q22Q3) kJ·mol1

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。

(1)在T℃時(shí),將0.6molH2和0.4molN2置于容積為2 L的密閉容器中(壓強(qiáng)為mPa)發(fā)生反應(yīng):3H2+N22NH3 △H<0。若保持溫度不變,某興趣小組同學(xué)測得反應(yīng)過程中容器內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖所示:8 min內(nèi)分鐘NH3的平均生成速率為____mol·L-1·min-1。

(2)仍在T℃時(shí),將0.6molH2和0.4molN2置于一容積可變的密閉容 器中。

①下列各項(xiàng)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______(填序號)。

a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為l:3:2

b.3v(N2)=v(H2)

c.3v(H2)=2v(NH3)

d.混合氣體的密度保持不變

e.容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化

②該條件下達(dá)到平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)與題(1)條件下NH3的體積分?jǐn)?shù)相比 ________ (填“變大”“變小”或“不變”)。

(3)硝酸廠的尾氣含有氮氧化物,不經(jīng)處理直接排放將污染空氣。氨氣能將氮氧化物還原為氮?dú)夂退浞磻?yīng)機(jī)理為:

2NH3(g)+5NO2(g)=7NO(g)+3H2O(g) H=-akJ·mol-1

4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) H=-bkJ·mol-1

則NH3直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為:_______________。

若標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO與NO2混合氣體40.32L被足量氨水完全吸收,產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氮?dú)?2.56L。該混合氣體中NO與NO2的體積之比為________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列變化中,不存在化學(xué)鍵斷裂的是(
A.氯化氫氣體溶于水
B.干冰氣化
C.氯化鈉固體溶于水
D.氫氣在氯氣中燃燒

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氨是動植物生長不可缺少的元素,氨在自然界中的循環(huán)對生命有重要意義。其循環(huán)示意圖如下:

(1) 氨分子的電子式是__________。

(2) NH3是重要的化工原料,用途廣泛,如合成尿素等。合成尿素原理分兩步:

CO2(g)+ 2NH3(g)=NH2COONH4(s) △H1=- 159.5kJ/mol

NH2COONH4(s) = CO(NH2)2(s) + H2O(g) △H2=+28.5kJ/mol

則2NH3(g)+ CO2(g)=CO(NH2)2(s) + H2O(g) △H=_______kJ/mol

(3) 氯化銨也是氨的重要化合物,現(xiàn)有25℃時(shí)某濃度的氯化銨溶液中NH3·H2O和NH4+的濃度隨pH的變化示意圖如圖I所示,則圖中曲線①代表的是__________[填c(NH3·H2O)或c(NH4+)]該溫度下NH3·H2O 電離平衡常數(shù)為___________(用a 的代數(shù)式表示)。

(4) 在厭氧環(huán)境下,土壤中的某些微生物(細(xì)菌)可將硝酸鹽還原成氮?dú)舛鴮?shí)現(xiàn)自然界中的氮循環(huán)。某研究性學(xué)習(xí)小組由自然界中的氮循環(huán)產(chǎn)生聯(lián)想:利用微生物的作用將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能即設(shè)計(jì)成微生物電池來同時(shí)處理含硝酸鈉和有機(jī)物的廢水,裝置原理如圖II(圖中有機(jī)物用C6H12O6表示).寫出電極b上的電極反應(yīng)式__________________

(5) 將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮叫做氮的固定,其中一種重要的人工固氮就是合成氨,F(xiàn)維持溫度為T壓強(qiáng)為P的條件下,向一容積可變的密閉容器中通入1molN2和3molH2發(fā)生N2(g) +3H2(g)2NH3(g)的反應(yīng)。容器容積與反應(yīng)時(shí)間的數(shù)據(jù)關(guān)系如下表:

時(shí)間/min

0

5

10

20

40

80

容器 容積/L

4.00V

3.20V

2.80V

2.60V

2.50V

2.50V

該條件下達(dá)平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率α(H2)=______,平衡常數(shù)K=_________(用V表示)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】關(guān)于銅晶體的堆積方式說法正確的是(  )

A. 按ABABAB……方式堆積,配位數(shù)為12 B. 按ABABAB…方式堆積,配位數(shù)為8

C. 簡單立方堆積,配位數(shù)為6 D. 按ABCABC……方式堆積,配位數(shù)為12

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】合成氨技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑,其研究來自正確的理論指導(dǎo),合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K值和溫度的關(guān)系如表:

度(

360

440

520

K

0.036

0.010

0.0038

1①由上表數(shù)據(jù)可知該反應(yīng)的ΔH_____ 0(填填、“=”)。

②下列措施能用勒夏特列原理解釋是_____(填序號)。

a.增大壓強(qiáng)有利于合成氨 b.使用合適的催化劑有利于快速生成氨

c.生產(chǎn)中需要升高溫度至500°C左右 d.需要使用過量的N2,提高H2轉(zhuǎn)化率

20.2mol NH3溶于水后再與含有0.2mol H2SO4的稀溶液完全反應(yīng)放熱Q kJ,請你用熱化學(xué)方程式表示其反應(yīng)式___________________________________

3常溫時(shí),將a mol氨氣溶于水后,再通入b mol氯化氫,溶液體積為1L,且cNH4+=cCl),則一水合氨的電離平衡常數(shù)Kb=_____(用ab表示)

4原料氣H2可通過反應(yīng) CH4g+H2O gCOg+3H2g獲取,已知該反應(yīng)中,當(dāng)初始混合氣中的恒定時(shí),溫度、壓強(qiáng)對平衡混合氣CH4含量的影響如圖所示:

①圖中,兩條曲線表示壓強(qiáng)的關(guān)系是:P1_____P2(填、“=”)。

②其它條件一定,升高溫度,氫氣的產(chǎn)率會______(填增大,減小減小,不變不變)。

5原料氣H2還可通過反應(yīng)COg+H2OgCO2g+H2g)獲取。

T℃時(shí),向容積固定為5 L的容器中充入1mol H2Og1mol CO, 反應(yīng)達(dá)平衡后,測得CO的濃度0.08 mol/L,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K值為_____

②保持溫度仍為T℃,容積體積為5L,改變水蒸氣和CO的初始物質(zhì)的量之比,充入容器進(jìn)行反應(yīng),下列描述能夠說明體系處于平衡狀態(tài)的是_____(填序號)。

a.容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變

b.混合氣體的密度不隨時(shí)間改變

c.單位時(shí)間內(nèi)生成a mol CO2的同時(shí)消耗a mol H2

d.混合氣中nCO):nH2O):nCO2):nH2=11666

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】請你寫出(NH42SO4的電離方程式:

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案