练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    13．Ba（OH）2是重要的化工原料，工业上采用重晶石（主要成分为硫酸钡）和软锰矿（主要成分为二氧化锰，含有二氧化硅杂质）制备，同时得到碳酸锰等副产品．其工业流程如下：

    已知：MnO2为两性氧化物，MnO为碱性氧化物．
    （1）高温还原过程中，硫酸钡被碳还原为BaS，然后水浸得到．投料时煤炭的量相对要多其作用除了使硫酸钡充分反应外，还有和空气中的O2反应，为高温还原过程提供热量．
    （2）氧化时反应还生成MnO和一种固体产物，则该反应的化学方程式为MnO2+BaS+2H2O=MnO+Ba（OH）2+S，氧化时控制MnO2与BaS的投料比在2～3之间，若投料比大于4，则Ba（OH）2的转化率明显降低，原因可能是MnO2将会和Ba（OH）2反应，（继续氧S，生成BaSO4（BaSO3 ））
    （3）酸化的离子反应方程式为MnO+2H+=Mn2++H2O，滤渣的主要成分为S．
    （4）中和时通入氨气调节溶液的pH值，若pH值偏高，会造成碳酸锰不纯，原因是产生Mn（OH）2沉淀．

    分析 用重晶石制备Ba（OH）2工业流程如下：BaSO4和C反应生成BaS和CO：BaSO4+4C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$BaS+4CO↑，加入过量的炭使BaSO4得到充分的还原，同时通入空气使CO燃烧提供热量，利用软锰矿进行氧化硫化钡：MnO2+BaS+2H2O=MnO+Ba（OH）2+S，过滤，滤液中的溶质为Ba（OH）2，结晶为脱水得到Ba（OH）2，滤渣为MnO、S，用硫酸进行酸化，MnO+2H+=Mn2++H2O，硫不反应，所以再过滤滤渣的主要成分为S，中和时通入氨气调节溶液的pH值，加入碳酸铵，Mn2++CO32-=MnCO3↓，得到高纯碳酸锰．（1）硫酸钡被碳高温还原，需要热量，碳和氧气反应放热提供热量；
    （2）二氧化锰氧化硫化钡，锰从+4价降为+2价，硫从-2价升为0价，一种固体产物为S，氧化时控制MnO2与BaS的投料比在2～3之间，若投料比大于4，MnO2将会和Ba（OH）2反应，继续氧S，生成BaSO4（BaSO3 ）；
    （3）酸化MnO和酸反应生成盐和水；硫与稀硫酸不反应过滤时为滤渣；
    （4）中和时通入氨气调节溶液的pH值，若pH值偏高，会产生Mn（OH）2沉淀导致碳酸锰产品不纯．

    解答 解：（1）BaSO4和C反应生成BaS和CO：BaSO4+4C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$BaS+4CO↑，反应条件为高温，投料时煤炭的量相对要多其作用除了使硫酸钡充分反应外，还有和空气中的O2反应，为高温还原过程提供热量，
    故答案为：和空气中的O2反应，为高温还原过程提供热量；
    （2）二氧化锰氧化硫化钡，生成MnO，锰从+4价（MnO2）降为+2价（MnO），根据氧化还原反应规律，必有化合价升高的元素，钡+2价为最高价，则硫元素从-2价升为0价，一种固体产物为S，反应为：MnO2+BaS+2H2O=MnO+Ba（OH）2+S，氧化时控制MnO2与BaS的投料比在2～3之间，若投料比大于4，过量的二氧化锰将会和氢氧化钡反应，也会继续氧S，生成BaSO4（BaSO3 ），
    故答案为：MnO2+BaS+2H2O=MnO+Ba（OH）2+S；MnO2将会和Ba（OH）2反应，继续氧S，生成BaSO4（BaSO3 ）；
    （3）利用软锰矿进行氧化硫化钡：MnO2+BaS+2H2O=MnO+Ba（OH）2+S，过滤，滤渣为MnO、S，用硫酸进行酸化，MnO+2H+=Mn2++H2O，硫不反应，所以再过滤滤渣的主要成分为S，
    故答案为：MnO+2H+=Mn2++H2O；S；
    （4）碱性条件下+2价的锰离子易与氢氧根离子形成沉淀，所以中和时通入氨气调节溶液的pH值，pH值不宜高，否则产生Mn（OH）2沉淀影响产品纯度，
    故答案为：产生Mn（OH）2沉淀．

    点评 本题考查制备Ba（OH）2实验，侧重考查对元素及其化合物的主要性质的掌握、离子反应、物质的分离与提纯、阅读题目获取新信息能力、对工艺流程的理解等，题目难度中等，试题培养了学生分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．对反应SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI 中描述正确的是（　　）
    A．反应中的氧化剂是SO2，还原剂是I2
    B．反应中SO2被氧化，I2被还原
    C．反应中有1mol电子转移，就有0.5mol SO2被还原
    D．H2SO4既是氧化产物，又是还原产物

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．3，5-二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体，可用于天然物质白柠檬素的合成．一种以间苯三酚为原料的合成反应如下：

    甲醇、乙醚和3，5-二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表：
    物质沸点/℃熔点/℃密度（20℃）/g•cm-3溶解性
    甲醇64.7/0.7915易溶于水
    乙醚34.5/0.7138微溶于水
    3，5-二甲氧基苯酚/33～36/易溶于甲醇、乙醚，微溶于水
    （1）反应结束后，先分离出甲醇，再加入乙醚进行萃取．①分离出甲醇的操作是的蒸馏．②萃取用到的分液漏斗使用前需检查是否漏水并洗净，分液时有机层在分液漏斗的上填（“上”或“下”）层．
    （2）分离得到的有机层依次用饱和NaHCO3溶液、少量蒸馏水进行洗涤．用饱和NaHCO3 溶液洗涤的目的是除去HCl；不用饱和Na2CO3洗涤的目的是酚羟基可以和碳酸钠反应．
    （3）洗涤完成后，通过以下操作分离、提纯产物，正确的操作顺序是dcab（填字母）．
    a．蒸馏除去乙醚 b．冷却结晶  c．过滤除去干燥剂  d．加入无水CaCl2干燥．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    1．烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放．实验室用粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）制备碱式硫酸铝溶液，并用于烟气脱硫．

    （1）不能 （“能”或“不能”）用NaOH溶液代替H2SO4溶液．
    （2）酸浸时反应的离子方程式为Al2O3+6H+═2Al3++3H2O．
    （3）加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸并使并使Al2（SO4）3转化为Al2（SO4）x（OH）6-2x．Al2（SO4）x（OH）6-2x易（填“易”或“难”）于水．
    （4）已知粉煤灰中Al2O3的质量分数为40.8%，制得的碱式硫酸铝Al2（SO4）x（OH）6-2x中x=1.5．某实验小组取80.0g粉煤灰进行上述实验，假设在整个过程中铝的损耗率为10%，则可制得碱式硫酸铝的质量为71.72g．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    8．在精制饱和食盐水中加入碳酸氢铵可制备小苏打（NaHCO3），并提取氯化铵作为肥料或进一步提纯为工业氯化铵．完成下列填空：
    （1）写出上述制备小苏打的化学方程式：NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
    （2）滤出小苏打后，母液提取氯化铵有两种方法：
    ①通入氨，冷却、加食盐，过滤  ②不通氨，冷却、加食盐，过滤
    对两种方法的评价正确的是ad（选填编号）
    a．①析出的氯化铵纯度更高       
    b．②析出的氯化铵纯度更高
    c．①的滤液可直接循环使用       
    d．②的滤液可直接循环使用
    （3）提取的NH4Cl中含少量Fe2+、SO42-．将产品溶解，加入H2O2，加热至沸，再加入BaCl2溶液，过滤，蒸发结晶，得到工业氯化铵．加热至沸的目的是使亚铁离子快速氧化为三价铁离子，并使氯化铁充分水解，形成氢氧化铁沉淀．滤渣的主要成分是Fe（OH）3、BaSO4．
    （4）将一定质量小苏打样品（含少量NaCl）溶于足量盐酸，蒸干后称量固体质量，也可测定小苏打的含量．若蒸发过程中有少量液体溅出，则测定结果偏高．（选填“偏高”、“偏低”或“无影响”）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．在一固定容积的密闭容器中加入2molX和3molY气体，发生如下反应：nX（g）+3Y（g）?2R（g）+Q（g）反应达到平衡时，测得X和Y的转化率分别为30%和60%，则化学方程式中的n值为 （　　）
    A．1B．2C．3D．4

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．一定温度下，在一固定体积的容器中，通入一定量的CO和H2O，发生如下反应：CO （g）+H2O （g）?CO2（g）+H2 （g）△H＜0
    （1）在850℃时，CO和H2O浓度变化如图，则 0～4min的平均反应速率
    v（CO2）=0.03mol•L-1•min-1
    （2）t1℃时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如表：
     时间（min） CO H2O CO2 H2
     0 0.200 0.300 0 0
     2 0.138 0.238 0.062 0.062
     3 0.100 0.200 0.100 0.100
     4 0.100 0.200 0.100 0.100
     5 0.116 0.216 0.084 
     6 0.096 0.266 0.104 
    ①计算t1℃该反应的平衡常数为 k=0.5，t1℃大于850℃（填“大于”、“小于”或“等于”）．判断依据是：正反应为放热反应．
    ②t1℃时，反应在4min～5min间，平衡向左移动（填“向左”、“向右”或“不移动”），可能的原因是b．
    a．增加CO的浓度     b．增加H2的浓度      c．加压      d．使用催化剂．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    2．下列物质混合后，不会发生离子反应的是（　　）
    A．NaOH溶液和FeCl3溶液B．Na2CO3溶液和稀硫酸
    C．CuSO4溶液和Ba（OH）2溶液D．Na2SO4溶液和MgCl2溶液

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    3．已知：N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol有体积均为2L的甲、乙两个相同的密闭容器，一定温度下，向甲容器中加入1mol N2和3mol H2，经过3min达到平衡时放出Q1kJ的热量；向乙容器中加入2molNH3，一段时间到达平衡时吸收Q2kJ的热量；已知Q1=3Q2．
    （1）下列情况表明反应已达到平衡状态的是AD
    A．气体的平均相对分子质量不再变化       B．平衡常数不再变化
    C．氮气的生成速率与氨气的消耗速率相等   D．断裂1molN≡N键的同时断裂6molN-H键
    （2）Q2=23.1kJ
    （3）甲容器中达平衡时，H2的平均反应速率为0.03mol/（L•min）；达平衡后，再向甲容器中加入0.25mol N2、0.75mol H2、1.5mol NH3，平衡的移动方向为正反应方向（填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案