【題目】長余輝材料在發(fā)光照明、交通等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。下圖是一種利用大理石(主要成分CaCO3和MgCO3)和鋁土礦(主要成分Al2O3,還含少量Fe2O3雜質(zhì))制備一種長余輝材料(Ca12Al14Ox)的工藝流程圖;卮鹣铝袉栴}:
(1)Ca12Al14Ox中x的數(shù)值為 ______,試劑X的名稱是_________。
(2)NH4Cl溶液能溶解“粉末”的原因是_________,發(fā)生的主要反應(yīng)的化學方程為______。
(3)反應(yīng)②的離子方程式為 _______。
(4)實驗室加熱Al(OH)3應(yīng)在________(填儀器名稱)進行;操作①包括_____、干燥等。
(5)若溶液甲中c(Mg2+) <5×10-5molL-1元素損失,此時應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH大于______,為減少鈣元素損失,應(yīng)控制溶液甲中c(Ca2+)≤______。常溫下Ksp[Mg(OH)2]=5×10-11,Ksp[Ca(OH)2]=5×10-6。
【答案】33 氫氧化鈉溶液 NH4Cl溶液中銨根離子水解,溶液呈酸性 CaCl2+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 坩堝 過濾、洗滌 11 5mol·L-1
【解析】
大理石在高溫下煅燒,CaCO3和MgCO3均分解生成CaO和MgO,加入NH4Cl溶解,得到CaCl2和MgCl2的混合溶液,通入NH3,Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2,過濾除去,CaCl2溶液中加入NH3、CO2得到CaCO3。鋁土礦中含有Al2O3和Fe2O3,利用Al2O3溶于強堿,進行分離,加入強堿,得到AlO2-溶液,通過CO2,可將AlO2-轉(zhuǎn)化為Al(OH)3,加熱分解得到Al2O3。最終得到長余輝材料。
(1)根據(jù)化合物中各種元素化合價的代數(shù)和等于零,Ca12Al14Ox中Ca、Al的化合價分別為+2、+3,則有12×2+14×3+(-2)x=0,得x=33;
鋁土礦中含有Al2O3和Fe2O3,利用Al2O3溶于強堿,進行分離,X為強堿,根據(jù)后面的流程得到NaHCO3,可知該強堿為氫氧化鈉溶液;
(2)CaCO3和MgCO3在高溫下煅燒生成CaO和MgO粉末,因NH4Cl為強酸弱堿鹽,其溶液中的NH4+水解使得溶液呈酸性,能夠溶解CaO和MgO,生成Ca2+、Mg2+,通入NH3后Mg2+形成Mg(OH)2沉淀,過濾除去,溶液乙為CaCl2溶液,再通入NH3和CO2,發(fā)生反應(yīng)CaCl2+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl;
(3)由流程圖可知,反應(yīng)②為NaAlO2溶液中通入過量的CO2,生成Al(OH)3和NaHCO3,離子方程式為AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(4)加熱固體需要坩堝;操作①是為了得到CaCO3沉淀,具體操作為過濾、洗滌、干燥等;
(5)=5×10-11,若溶液甲中c(Mg2+)<5×10-5molL-1,代入數(shù)據(jù),,則pH=,則pH應(yīng)該大于11;
pH=11時,溶液中c(OH-)=10-3mol·L-1,帶入數(shù)據(jù),,帶入數(shù)據(jù),c(Ca2+)=5mol·L-1,為減少鈣元素損失,應(yīng)控制溶液甲中c(Ca2+)≤5mol·L-1。
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【題目】Cl2通入足量的氫氧化鈉溶液,溫度不同時充分反應(yīng)后產(chǎn)物溶液中除大量OH-外,還有Cl-、ClO-、ClO3-,已知:Cl2+OH-→Cl-+ClO-+H2O(冷堿)、Cl2+OH-→Cl-+ClO3-+H2O(熱堿),并知ClO-、ClO3-離子的物質(zhì)的量比為2:1,試問原混合氣體中Cl2與反應(yīng)后溶液中的Cl-物質(zhì)的量之比為( )
A.2:5B.3:1C.1:1D.5:7
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【題目】某同學用托盤天平稱量燒杯的質(zhì)量,天平平衡后的狀態(tài)如圖.由圖中可以看出,該同學在操作時的一個錯誤是______________,燒杯的實際質(zhì)量為___________g.
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【題目】下列離子方程式正確的是
A.用碳酸鈉溶液吸收少量二氧化硫:2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32-
B.向碳酸氫鈉溶液中加入氫氧化鈉:HCO3-+ OH-=CO2↑+H2O
C.向FeCl3溶液中加入銅片:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
D.向NaHSO4溶液中滴加過量Ba(OH)2溶液:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
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【題目】亞硝酰硫酸[M(NOSO4H)=127g·mol-1]主要用于分散染料重氮反應(yīng)中取代亞硝酸鈉,從而降低成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量。實驗室用如圖裝置(夾持裝置略)制備少量NOSO4H,并測定產(chǎn)品的純度。已知:NOSO4H遇水分解,但溶于濃硫酸而不分解。
(1)裝置A制取SO2,則A中反應(yīng)的化學方程式為___,導(dǎo)管b的作用是___。
(2)SO2與裝置B中盛有的濃硫酸和濃硝酸的混合液在維持體系溫度不得高于20℃的條件下,反應(yīng)制得NOSO4H。反應(yīng)過程中,亞硝酰硫酸和硝酸的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。反應(yīng)進行到10min后,反應(yīng)速度明顯加快,其可能的原因是___。
(3)裝置C的主要作用是__。
(4)該實驗裝置存在可能導(dǎo)致NOSO4H產(chǎn)量降低的缺陷是__。
(5)測定亞硝酰硫酸NOSO4H的純度
準確稱取1.500g產(chǎn)品放入250mL的碘量瓶中,加入0.1000mol·L-1、60.00mL的KMnO4標準溶液和10mL25%H2SO4溶液,然后搖勻。用0.2500mol·L-1草酸鈉標準溶液滴定,消耗草酸鈉溶液的體積為20.00mL。
已知:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
達到滴定終點時的現(xiàn)象為__,亞硝酰硫酸的純度為__。
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【題目】實驗室需要0.10mol·L-1CuSO4溶液480mL。
①配制溶液時必需的儀器有:托盤天平(精確到0.1)、藥匙、燒杯、玻璃棒、______、膠頭滴管以及等質(zhì)量的幾片濾紙。
②配制該溶液需稱取CuSO4·5 H2O晶體的質(zhì)量為_______。
③下列操作會使所配溶液濃度偏低的是________。
A.容量瓶洗滌干凈后未干燥
B.定容后經(jīng)振蕩、搖勻、靜置,發(fā)現(xiàn)液面下降,再加適量的蒸餾水
C.定容時俯視刻度線
D.燒杯和玻璃棒未洗滌
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【題目】鎂能在二氧化碳中燃燒:2Mg+CO22MgO+C,鈉比鎂更活潑,那么鈉能在二氧化碳中燃燒嗎?某研究性學習小組設(shè)計了如圖裝置進行探究。
請回答下列問題:
(1)裝置a中發(fā)生的是實驗室制CO2的反應(yīng),反應(yīng)方程式為___。
(2)裝置b中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___,裝置c的作用為___。
(3)實驗過程中,在點燃d裝置中的酒精燈前,必須經(jīng)過必要的操作方可進行后續(xù)的實驗,該必要的操作是___。
(4)實驗發(fā)現(xiàn)鈉在充滿二氧化碳氣體的玻璃管里劇烈地燃燒,產(chǎn)生大量的白煙并伴有黑色物質(zhì)生成。取一部分生成物于試管中,往試管中加水,白色物質(zhì)溶解于水,黑色物質(zhì)不溶。過濾,得到澄清的濾液。往所得濾液中加澄清石灰水,溶液變渾濁。再滴入稀鹽酸, 溶液中有氣泡出現(xiàn)。試寫出鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學方程式:___。
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【題目】碘蒸氣的存在能大幅度提高N2O的分解速率,反應(yīng)歷程為:
第一步I2(g)2I(g)(快速平衡)
第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反應(yīng))
第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反應(yīng))
下列說法錯誤的是( )
A.升高溫度,第一步向右進行的程度變大
B.第二步的活化能大于第三步的活化能
C.總反應(yīng)為2N2O2N2+O2
D.c[IO(g)]對總反應(yīng)速率的影響大于c[I(g)]
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【題目】將0.65g鋅加入50mL 1mol/L 的稀鹽酸中,計算:
(1)標準狀況下,生成H2的體積_________;
(2)反應(yīng)后溶液中Zn2+和H+的物質(zhì)的量濃度(假設(shè)反應(yīng)后,溶液體積仍為50mL)_________
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