【题目】一种“氢氧化锶-氯化镁法”制备“牙膏用氯化锶(SrCl2·6H2O)”的工艺流程如图:
(1)锶与钙同主族。金属锶应保存在__中(填“水”、“乙醇”或“煤油”)。
(2)天青石(主要成分SrSO4)经过多步反应后可制得工业碳酸锶。其中第一步是与过量焦炭隔绝空气微波加热还原为硫化锶,该过程的化学方程式为___。
(3)工业碳酸锶中含有CaCO3、MgCO3、BaCO3等杂质。“滤渣”的主要成分是___。
(4)“重结晶”时蒸馏水用量[以质量比m(H2O):m(SrO)表示]对Sr(OH)2·8H2O纯度及产率的影响如下表。最合适的质量比为___,当质量比大于该比值时,Sr(OH)2·8H2O产率减小,其原因是___。
质量mH2O:mSrO | 4:1 | 5:1 | 6:1 | 7:1 | 8:1 | 9:1 | 10:1 |
Sr(OH)2·8H2O纯度% | 98.64 | 98.68 | 98.65 | 98.64 | 98.63 | 98.63 | 98.65 |
Sr(OH)2·8H2O产率% | 17.91 | 53.36 | 63.50 | 72.66 | 92.17 | 89.65 | 88.93 |
(5)水氯镁石是盐湖提钾后的副产品,其中SO42-含量约为1%,“净化”过程中常使用SrCl2除杂,写出该过程的离子方程式___
(6)若需进一步获得无水氯化锶,必须对SrCl2·6H2O(M=267g·mol-1)进行脱水。脱水过程采用烘干法在170℃下预脱水,失重达33.7%,此时获得的产物化学式为___。
【答案】煤油 SrSO4+4CSrS+4CO↑ Ca(OH)2、MgO 8:1 随着蒸馏水溶剂的增加,在冷却结晶、过滤的过程中部分氢氧化锶留在母液中导致产率减小 SO42-+Sr2+=SrSO4↓ SrCl2·H2O
【解析】
一种“氢氧化锶-氯化镁法”制备“牙膏用氯化锶(SrCl26H2O)”,由流程可知,工业碳酸锶隔绝空气高温焙烧后水浸过滤,将滤液蒸发浓缩,冷却结晶得粗氢氧化锶,再通过重结晶操作,可得精制的氢氧化锶Sr(OH)28H2O,与由水氯镁石提纯而得的精制氯化镁发生复分解反应生成SrCl2溶液和Mg(OH)2沉淀,滤液中含SrCl2,最后蒸发、冷却结晶得到SrCl26H2O,由此分析解答。
(1)金属锶很活泼,易与水中的氢发生置换反应和醇羟基中氢发生置换反应,所以可保存在煤油中;
(2)此过程中硫酸锶与碳在高温下反应生成硫化锶和一氧化碳,反应方程式为SrSO4+4CSrS+4CO↑;
(3)工业碳酸锶中含有CaCO3、MgCO3、BaCO3等杂质,煅烧后生成对应氧化物,氧化物和水反应生成氢氧化物,MgCO3煅烧后得到的MgO不溶于水,也不与水反应,而氢氧化钙微溶于水,“滤渣”的主要成分是MgO和Ca(OH)2;
(4)题给信息中Sr(OH)28H2O纯度都已经达到98%以上,产率是在质量比mH2O:mSrO=8:1时最高为92.17%,当质量比大于该比值时,Sr(OH)28H2O产率减小,其原因是随着蒸馏水溶剂的增加,在冷却结晶过滤的过程中部分Sr(OH)2留在母液中导致产率降低;
(5)水氯镁石是盐湖提钾后的副产品,其中SO42含量约为1%,“净化”过程中常使用SrCl2 除杂,该过程的离子方程式为SO42-+Sr2+=SrSO4↓;
(6)脱水过程采用烘干法在170℃下预脱水,失重达33.7%,设烘干法在170℃下脱去x个结晶水,则×100%=33.7%,x=5,即SrCl2·6H2O脱水失去5个结晶水,故此时获得的产物化学式为:SrCl2H2O。
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【题目】随着我国汽车年销量的大幅增加,给空气环境造成了很大的污染。汽车尾气装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,下列说法正确的是( )
A. 反应中NO为氧化剂,N2为氧化产物
B. 汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2
C. NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D. 催化转化总化学方程式为2NO+O2+4CO 4CO2+N2
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【题目】已知下列热化学方程式:则CH4的燃烧热为( )
CH4(g)+O2(g)= CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445.15 kJ·mol-1
CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH=-607.3 kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.3 kJ·mol-1
A.445.15 kJ·mol-1B.890.3 kJ·mol-1
C.607.3 kJ·mol-1D.802.3 kJ·mol-1
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【题目】下列反应的离子方程式的书写正确的是
A.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:SO+ Ba2+ = BaSO4 ↓
B.将氯气通入氯化亚铁溶液中:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl
C.用FeCl3溶液蚀刻印刷电路板上的Cu:2Fe3++3Cu=2Fe+3Cu2+
D.硫酸与碳酸氢钠溶液反应:2H++CO=H2O+ CO2↑
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【题目】图中X为电源,Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液,通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。
(1)电源正极为_______(填a或者b),滤纸上c点附近会变________色。
(2)电解一段时间后,产生280 mL的气体(标准状况下),此时溶液的体积为500 mL,假设溶液中还有AgNO3存在,则Z中溶液需加入________g的________可使溶液复原。
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【题目】材料的不断发展可以促进社会进步。 完成下列填空:
(1) “玉兔”号月球车开创了我国月球表面探索的先河,其制备材料中使用了镁铝合金,选用镁铝合金的优点是____________________。(任写一点)
(2)光导纤维简称“光纤”,是一种由玻璃制成、能传输光线、结构特殊的玻璃纤维。现在家中的电话线和网线大都采用光纤线。光纤的主要成分是二氧化硅,二氧化硅的晶体类型是____________________。(单选)
a.金属晶体 b.离子晶体 c.原子晶体 d.分子晶体
(3)随着我国经济的快速发展,对电池新材料需求的不断增加,再加上手机、笔记本电脑、数码相机、摄像机、汽车等产品对新型、高效、环保电池材料的强劲需求,我国电池新材料市场将不断扩大。而铜锌原电池是一种最基本的将化学能转变为电能的装置,其中铜作________极,锌作_________极。
(4)塑料制品作为一种新型材料,具有质轻、防水、耐用、生产技术成熟、成本低的优点,在全世界被广泛应用且呈逐年增长趋势。乙烯通过加聚反应可以制成聚乙烯塑料,请写出聚乙烯的结构简式____________________。
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【题目】下列生产、生活等实际应用,不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.实验室中配制溶液时,应将固体溶解在少量浓盐酸中再加水稀释
B.合成氨工业中使用铁触媒做催化剂
C.饱和溶液滴入沸水中可制得氢氧化铁胶体
D.用制取无水时需在气流中进行
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【题目】香草醛是一种食品添加剂,可由愈创木酚作原料合成,合成路线如下:
下列说法正确的是( )
A. 反应1→2属于加成反应,且生成的化合物2具有一个手性碳原子
B. 化合物2在一定条件下可发生消去反应
C. 检验制得的香草醛中是否混有化合物3,可用氯化铁溶液
D. 等物质的量四种化合物分别与足量NaOH反应,消耗NaOH物质的量之比为1:3:2:4
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【题目】如图为元素周期表前四周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正确的是
A. 常温常压下五种元素的单质中Z单质的沸点最高
B. Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子相同
C. W的氢化物的热稳定性比X的氢化物的热稳定性高
D. Y元素的非金属性比W元素的非金属性强
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