【題目】鈦酸鋇是一種強介電化合物材料,具有高介電常數(shù)和低介電損耗,是電子陶瓷中使用最廣泛的材料之一,被譽為“電子陶瓷工業(yè)的支柱”,工業(yè)制取方法如下,先獲得不溶性草酸氧鈦鋇晶體[BaTiO(C2O4)2·4H2O],煅燒后可獲得鈦酸鋇粉體。
(1)酸浸時發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為__________________;
(2)配制TiCl4溶液時通常將TiCl4固體溶于濃鹽酸再加水稀釋,其目的是_________________________;
(3)加入H2C2O4溶液時,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________;可循環(huán)使用的物質(zhì)X是________(填化學(xué)式),設(shè)計實驗方案驗證草酸氧鈦鋇晶體是否洗滌干凈:_______________________;
(4)煅燒草酸氧鈦鋇晶體得到BaTiO3的同時,生成高溫下的氣體產(chǎn)物有CO、_______和_________;
(5)工業(yè)上用飽和Na2CO3溶液處理重晶石(主要成分是BaSO4),待達(dá)到平衡后,移走上層清液,重復(fù)多次操作,將其轉(zhuǎn)化為易溶于酸的BaCO3,再由BaCO3制備其它鋇鹽。已知常溫下:Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,Ksp(BaCO3)=2.58×10-9,請問至少需要______ mol·L-1的碳酸鈉溶液浸泡才能實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化(忽略CO32-的水解)。
【答案】 BaCO3+2H+ = Ba2+ + CO2↑+H2O 抑制TiCl4的水解 BaCl2 + TiCl4 + 2H2C2O4 + 5H2O = BaTiO(C2O4)2·4H2O↓+ 6HCl HCl 取最后一次洗滌液少許,滴入硝酸酸化的硝酸銀,若無沉淀生成,則說明晶體已經(jīng)洗滌干凈 CO2 H2O(g) 2.58×10-4
【解析】試題分析:由題意,結(jié)合流程圖可知:用HCl溶液溶解BaCO3得到BaCl2溶液,向溶液中加入TiCl4與H2C2O4溶液,發(fā)生反應(yīng)生成BaTiO(C2O4)2·4H2O(草酸氧鈦鋇晶體)和HCl,然后經(jīng)過濾、洗滌、干燥、煅燒得到BaTiO3粉體。
(1)用鹽酸酸浸,鹽酸與碳酸鋇反應(yīng),離子方程式為:BaCO3+2H+ = Ba2+ + CO2↑+H2O。
(2)TiCl4是強酸弱堿鹽,若直接溶于水獲得溶液,TiCl4會水解,又因為TiCl4水解顯酸性,所以將TiCl4固體先溶于濃鹽酸再稀釋,可抑制TiCl4的水解。
(3)BaCl2、TiCl4與H2C2O4溶液發(fā)生反應(yīng)生成BaTiO(C2O4)2·4H2O(草酸氧鈦鋇晶體)和HCl,化學(xué)方程式為:BaCl2 + TiCl4 + 2H2C2O4 + 5H2O = BaTiO(C2O4)2·4H2O↓+ 6HCl;流程中用鹽酸溶解BaCO3,所以BaCl2、TiCl4與H2C2O4溶液發(fā)生反應(yīng)生成的HCl可循環(huán)利用;要驗證草酸氧鈦鋇晶體是否洗滌干凈,可檢驗晶體表面有無Cl-存在,方法為:取最后一次洗滌液少許,滴入硝酸酸化的硝酸銀,若無沉淀生成,則說明晶體已經(jīng)洗滌干凈。
(4)根據(jù)草酸氧鈦鋇晶體的化學(xué)式可知,碳元素化合價為+3價,所以煅燒草酸氧鈦鋇晶體除了得到BaTiO3、CO外,還會生成高溫下的氣體產(chǎn)物有CO2和H2O(g)
(5)根據(jù)反應(yīng)物和生成物可寫出方程式為:BaSO4(s)+Na2CO3(aq)=BaCO3(s)+Na2SO4(aq)。反應(yīng)的平衡常數(shù)是 = = ,飽和硫酸鋇溶液中,SO42-濃度是1×10-5mol/L,所以此時CO32-濃度是2.58×10-4。
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【題目】下列實驗過程中的現(xiàn)象及結(jié)論均正確且存在因果關(guān)系的是
實驗 | 實驗現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
A | 廣口瓶中光亮的鐵釘放置一段時間后生銹 | 鐵釘發(fā)生析氫腐蝕 |
B | 左燒杯鐵表面冒氣泡,右燒杯銅表面冒氣泡 | 金屬活動性:Al>Fe>Cu |
C | 左燒杯氣體顏色加深,右燒杯氣體顏色變淺 | 2NO2(g)N2O4(g) △H>0 |
D | 白色固體先變?yōu)辄S色,后變?yōu)楹谏?/span> | Ksp:AgCl<AgI<Ag2S |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】(1)有①甲烷、②乙烷、③丙烷、④丁烷4種烷烴,試回答下列各題(填序號):
a.上述氣態(tài)烴中,其一氯取代物的同分異構(gòu)體只有兩種的是____________。
b.等物質(zhì)的量上述氣態(tài)烴充分燃燒,消耗O2的量最多的是_____________。
c.等質(zhì)量的上述氣態(tài)烴,在充分燃燒時,消耗O2的量最多的是_________。
(2)有4種無色液態(tài)物質(zhì): a.1-己烯[CH3(CH2)3CH=CH2]、b.己烷[ CH3(CH2)4CH3]、
c.苯()、d.甲苯(),
請回答下列問題:
①能與溴水和酸性KMnO4溶液反應(yīng)的是________________(寫編號),
②不能與溴水反應(yīng)但能與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的是________________(寫編號)。
③不能與溴水和酸性KMnO4溶液反應(yīng),但在鐵屑作用下能與液溴反應(yīng)的是________(寫編號),反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________。
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【題目】在食品中的一些元素含量偏高會引起毒性反應(yīng),食品衛(wèi)生法對它們的含量最高標(biāo)準(zhǔn)有極嚴(yán)格規(guī)定,這些元素是
①Na ②Mg ③As砷 ④Cd鎘 ⑤Ca ⑥Zn ⑦Hg ⑧Pb ⑨Cu ⑩K中的
A.②④⑥⑦⑧ B.②④⑥⑧⑨
C.⑥⑦⑧⑨⑩ D.③④⑦⑧⑨
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【題目】下列說法中錯誤的是
A.食鹽既是一種調(diào)味劑,也是一種食品防腐劑
B.油脂屬于酯類,都不能使溴水褪色
C.福爾馬林是一種良好的殺菌劑,但不可用來消毒飲用水
D.蔗糖和麥芽糖互為同分異構(gòu)體,但其水解產(chǎn)物不相同
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【題目】1mol過氧化鈉與2mol碳酸氫鈉固體混合后,在密閉的容器中加熱充分反應(yīng),排出氣體物質(zhì)后冷卻,殘留的固體物質(zhì)是
A.Na2CO3 B.Na2O2 、Na2CO3 C.NaOH 、Na2CO3 D.Na2O2 、NaOH 、Na2CO3
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【題目】汽車尾氣脫硝脫碳主要原理為: 。一定條件下密閉容器中,用傳感器測得該反應(yīng)在不同時間NO和CO濃度如下表:
時間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
完成下列填空:
(1)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:__________________。
(2)前2s內(nèi)的氮氣的平均反應(yīng)速率是: =___________ ;
達(dá)到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為_______________。
(3)工業(yè)上常采用“低溫臭氧氧化脫硫脫硝”技術(shù)來同時吸收和氮的氧化物氣體(),以獲得的稀溶液。在此溶液中,水的電離程度是受到了_________(填“促進(jìn)”、“抑制”或“沒有影響”);若往溶液中再加入少量稀鹽酸,則值將__________(填“變大”、“變小”或“不變”)。
(4)如果向溶液中通入足量氣體,沒有沉淀生成,繼續(xù)滴加一定量的氨水后,則會生成白色沉淀。用平衡移動原理解釋上述現(xiàn)象。_________________________。
(5)向另一種可溶性鋇鹽溶液中通入少量氣體,會立即看到白色沉淀,該沉淀的化學(xué)式為_________;原可溶性鋇鹽可能是_________________。
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【題目】利用化學(xué)原理對工廠排放的廢水等進(jìn)行有效檢測與合理處理。某工廠處理含+6價鉻的污 水工藝的流程如下:
(1)請寫出N2H4的電子式____________________。
(2)下列溶液中,可以代替上述流程中N2H4的是______________(填選項序號)。
A. FeSO4溶液 B.濃硝酸 C.酸性KMnO4溶液 D. Na2SO3溶液
(3)已知加入N2H4的流程中,N2H4轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì),則該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________________。
(4)Cr(OH)3的化學(xué)性質(zhì)與A1(OH)3相似。在上述生產(chǎn)過程中加入NaOH溶液時要控制溶液的pH不能過高,原因可用離子方程式表示為_______________________________。
(5)實際工業(yè)生產(chǎn)中,有時還可采用陽離子交換樹脂法來測定沉淀后溶液中Cr3+的含量,其原理是Mn++nNaR=nNa++MRn,其中NaR為陽離子交換樹脂,Mn+為要測定的離子(此時氫離子不參與交換)。常溫下,將pH=5的廢水經(jīng)過陽離子交換樹脂后,測得溶液中Na+比交換前增加了0.046 g·L-1,則該條件下Cr(OH)3的Ksp的值為___________________________。
(6)在實際的含鉻廢水處理中,還可采用直接沉淀的方法,處理成本較低。
①己知含鉻廢水中存在著平衡,Cr2O72-和CrO42-在溶液中可相互轉(zhuǎn)化,請用離子方程式表示它們之間的轉(zhuǎn)化反應(yīng)____________________________。
②在實際工業(yè)生產(chǎn)中,加入沉淀劑BaCl2溶液之前還要加入一定量的NaOH,這樣有利于沉淀的生成,則生成沉淀的化學(xué)式為__________________________________。
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【題目】下列各組中的反應(yīng),屬于同一反應(yīng)類型的是 ( )
A. 乙醇與濃硫酸共熱至170 ℃;由丙烯與水反應(yīng)制丙醇
B. 由甲苯硝化制對硝基甲苯;由甲苯氧化制苯甲酸
C. 乙醇與濃硫酸加熱到140 ℃;由丙烯加溴制1,2-二溴丙烷
D. 由乙酸和乙醇制乙酸乙酯;溴乙烷與氫氧化鈉溶液反應(yīng)
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