多晶硅(硅單質(zhì)的一種)被稱為“微電子大廈的基石”,制備中副產(chǎn)物以SiCl4為主,它環(huán)境污染很大,能遇水強(qiáng)烈水解,放出大量的熱。研究人員利用SiCl4水解生成的鹽酸和鋇礦粉(主要成分為BaCO3,且含有鐵、鎂等離子),制備BaCl2 ? 2H2O,工藝流程如下:
已知: ① 常溫下Fe3+、Mg2+ 完全沉淀的pH分別是3.4、12.4;
② BaCO3的相對分子質(zhì)量是197; BaCl2 ? 2H2O的相對分子質(zhì)量是244;
(1)SiCl4發(fā)生水解反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________
(2)高溫下,SiCl4 (g) 用H2還原可制取純度很高的硅,當(dāng)反應(yīng)中有1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)吸收
59 kJ熱量,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__________________________________
(3)加鋇礦粉調(diào)節(jié)pH=7的作用是:
①使BaCO3轉(zhuǎn)化為BaCl2 ②_______________________________
(4)生成濾渣A的離子方程式________________________________________
(5)BaCl2濾液經(jīng)__________、_________、過濾、洗滌,再經(jīng)真空干燥后得到BaCl2 ? 2H2O
(6)10噸含78.8% BaCO3的鋇礦粉理論上最多能生成BaCl2 ? 2H2O___________噸。
(1)SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl (2分,寫成H2SiO3且配平可給1分)
(2)SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g) △H= +236 kJ/mol (2 分)
(3)使Fe3+ 完全沉淀 (1分)
(4)Mg2++2OH- = Mg(OH)2↓( 1分)
(5)蒸發(fā)濃縮,降溫結(jié)晶(2分)
(6)9.76 (2 分)
解析試題分析:(3)常溫下Fe3+、Mg2+ 完全沉淀的pH分別是3.4、12.4,加鋇礦粉調(diào)節(jié)pH=7的另一作用為使Fe3+ 完全沉淀
(6)反應(yīng)關(guān)系式為
BaCO3~BaCl2·2H2O
197 244
10×78.8% m
m==9.76噸
考點(diǎn):考查實(shí)驗(yàn)基本操作、反應(yīng)熱、計(jì)算等相關(guān)知識。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
高錳酸鉀是常用的氧化劑。工業(yè)上以軟錳礦(主要成分是MnO2)為原料制備高錳酸鉀晶體。下圖是實(shí)驗(yàn)室制備的操作流程:
上述反應(yīng)②的化學(xué)方程式:
已知:
(1)加熱軟錳礦、KClO3和KOH固體時(shí),不采用瓷坩堝而選用鐵坩堝的理由是_______;
反應(yīng)①的化學(xué)方程式為______。
(2)從濾液中得到KMnO4晶體的實(shí)驗(yàn)操作依次是________(選填字母代號,下同)。
A.蒸餾 B.蒸發(fā) C.灼燒 D.抽濾 E.冷卻結(jié)晶
(3)制備過程中需要用到純凈的CO2氣體。制取純CO2凈最好選擇下列試劑中_________。
A.石灰石 B.濃鹽酸 C.稀疏酸 D.純堿
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí),若CO2過量會生成KHCO3,導(dǎo)致得到的KMnO4產(chǎn)品的純度降低。原因是______ 。
(5)由于CO2的通人量很難控制,因此對上述實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了改進(jìn),即把實(shí)驗(yàn)中通CO2改為加其他的酸。從理論上分析,選用下列酸中________ ,得到的產(chǎn)品純度更高。
A.醋酸 B.濃鹽酸 C.稀硫酸
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
已知:BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s)工業(yè)上以重晶石礦(主要成分BaSO4,雜質(zhì)為Fe2O3、SiO2)為原料,通過下列流程生產(chǎn)氯化鋇晶體(BaCl2·nH2O)。
回答下列問題:
(1)不溶物A的化學(xué)式是_________;若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行焙燒時(shí),所產(chǎn)生的氣體的處理方法是
a.用NaOH溶液吸收 b.用濃硫酸吸收 c.點(diǎn)燃
(2)用單位體積溶液中所含的溶質(zhì)質(zhì)量數(shù)來表示的濃度叫質(zhì)量-體積濃度,可以用g/L表示,現(xiàn)用38%的濃鹽酸配制含溶質(zhì)109.5g/L的稀鹽酸500mL,所需要的玻璃儀器除了玻璃棒還有 。
(3)沉淀反應(yīng)中所加的試劑R可以是下列試劑中的
a.NaOH溶液 b.BaO固體 c.氨水 d.生石灰
證明沉淀已經(jīng)完全的方法是________________________________________________________。
(4)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)確定產(chǎn)品氯化鋇晶體(BaCl2·nH2O)中的n值,完善下列實(shí)驗(yàn)步驟:
①稱量樣品②_______ ③置于_________(填儀器名稱)中冷卻 ④稱量 ⑤恒重操作。
恒重操作是指____________________________________________ _;
第③步物品之所以放在該儀器中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的原因是 。
(5)將重晶石礦與碳以及氯化鈣共同焙燒,可以直接得到氯化鋇,該反應(yīng)的化學(xué)方程為
BaSO4+ 4C+CaCl24CO + CaS+ BaCl2。請你完善下列從焙燒后的固體中分離得到氯化鋇晶體的實(shí)驗(yàn)流程的設(shè)計(jì)(已知硫化鈣不溶于水,易溶于鹽酸)。
(方框內(nèi)填寫操作名稱)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
選擇下列實(shí)驗(yàn)方法分離物質(zhì),將分離方法的序號填在橫線上。
A.萃取分液 | B.升華 | C.結(jié)晶 | D.分液 E.蒸餾 F.層析 G.過濾 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
趣小組在課外活動中,對某溶液進(jìn)行了多次檢測,其中三次檢測結(jié)果如下表所示,請回答:
檢測次數(shù) | 溶液中檢測出的物質(zhì) |
第一次 | KCl、K2SO4、Na2CO3、NaCl |
第二次 | KCl、BaCl2、Na2SO4、K2CO3 |
第三次 | Na2SO4、KCl、K2CO3、NaCl |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
高鐵酸鉀是一種新型高效多功能水處理劑。工業(yè)上常采用NaClO氧化法生產(chǎn),反應(yīng)原理為:
①在堿性條件下,利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4
3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH=2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O
②Na2FeO4與KOH反應(yīng)生成K2FeO4:Na2FeO4 + 2KOH=K2FeO4 + 2NaOH
主要的生產(chǎn)流程如下:
(1)加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH時(shí)需用pH試紙粗略測試pH以控制加入鹽酸的量。實(shí)驗(yàn)室用pH試紙測定溶液pH的操作是 。
(2)流程圖中“轉(zhuǎn)化”(反應(yīng)③)是在某低溫下進(jìn)行的,說明此溫度下Ksp(K2FeO4) Ksp(Na2FeO4)(填“>”或“<”或“=”)。
(3)反應(yīng)的溫度、原料的濃度和配比對高鐵酸鉀的產(chǎn)率都有影響。
圖1為不同的溫度下,F(xiàn)e(NO3)3不同質(zhì)量濃度對K2FeO4生成率的影響;
圖2為一定溫度下,F(xiàn)e(NO3)3質(zhì)量濃度最佳時(shí),NaClO濃度對K2FeO4生成率的影響。
工業(yè)生產(chǎn)中最佳溫度為 ℃,此時(shí)Fe(NO3)3與NaClO兩種溶液最佳質(zhì)量濃度之比為 。
(4)K2FeO4在水溶液中易“水解”:4FeO42- + 10H2O 4Fe(OH)3 + 8OH- + 3O2。在“提純”K2FeO4中采用重結(jié)晶、洗滌、低溫烘干的方法,則洗滌劑最好選用 溶液(填序號)。
A.H2O | B.CH3COONa、異丙醇 | C.NH4Cl、異丙醇 | D.Fe(NO3)3、異丙醇 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)上用某礦渣(主要成分為Cu2O,還含有Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取銅的操作流程如下:
(固體混合物B經(jīng)處理后可回收銅)
已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。
(1)實(shí)驗(yàn)操作Ⅰ的名稱為_________;在空氣中灼燒固體混合物D時(shí),用到多種硅酸鹽材質(zhì)的儀器,除玻璃棒、酒精燈、泥三角外,還有_________(填儀器名稱)。
(2)濾液A中鐵元素的存在形式為_______(填離子符號),生成該離子的離子方程式為_____________________。
檢驗(yàn)濾液A中存在該離子的試劑為 (填試劑名稱)。
(3)常溫下,等pH的NaAlO2和NaOH兩份溶液中,由水電離出的c(OH-)前者為后者的108倍,則兩種溶液的pH=_______。
(4) ①利用電解法進(jìn)行粗銅精煉時(shí),下列敘述正確的是________(填代號)。
a.電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 b.粗銅接電源正極,發(fā)生氧化反應(yīng)
c.精銅作陰極,電解后電解液中Cu2+濃度減小
d.粗銅精煉時(shí)通過的電量與陰極析出銅的量無確定關(guān)系
②從濃硫酸、濃硝酸、蒸餾水中選用合適的試劑,測定粗銅樣品中金屬銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù),涉及的主要步驟:稱取一定質(zhì)量的樣品→_____________________ _______→過濾、洗滌、干燥→稱量剩余固體銅的質(zhì)量。(填缺少的操作步驟,不必描述操作過程的細(xì)節(jié))
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某同學(xué)用廢于電池內(nèi)的黑色固體(可能含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物質(zhì))進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
(1)上述三步操作中都用到的一種玻璃儀器是_____________________________。
(2)將灼燒后的固體移入試管,滴加雙氧水,能迅速產(chǎn)生一種使帶火星的木條復(fù)燃的氣體,由此推斷黑色固體中含有MnO2,其在反應(yīng)中的作用為________,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________。MnO2有一定的氧化性,請寫出一個(gè)MnO2作氧化劑的反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________。
(3)驗(yàn)證步驟②的濾液中含有NH4+,下面是某一實(shí)驗(yàn)方案記錄片斷。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />實(shí)驗(yàn)操作:_______________________________________________________________。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:有使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體產(chǎn)生。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:濾液中有NH4+存在。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)上以碳酸錳礦為主要原料生產(chǎn)MnO2的工藝流程如下:
有關(guān)氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
請問答下列問題:
(1)酸浸前將碳酸錳礦粉碎的作用是 。
(2)酸浸后的溶液中含有Mn2+、 SO42-,另含有少量Fe2+、Fe3+.A13+、Cu2+、Pb2+等,其除雜過程如下:
①加入MnO2將Fe2+氧化,其離子反應(yīng)方程式為 。
②加入CaO將溶液的pH調(diào)到5.2~6.0,其主要目的是 。
③加入BaS,除去Cu2~、Pb2+后,再加入NaF溶液,除去 。
(3)從溶液A中回收的主要物質(zhì)是 ,該物質(zhì)常用作化肥。
(4)MnO2粗品中含有少量Mn3O4,可以用稀硫酸處理,將其轉(zhuǎn)化為MnSO4和MnO2,然后再用氧化劑將Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO2,制得優(yōu)質(zhì)MnO2。寫出Mn3O4與稀硫酸反應(yīng)韻化學(xué)方程式:
。
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