【题目】高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)可作有机合成的催化剂。用碳酸锶矿石(含少量BaCO3、FeO、SiO2等杂质)制备高纯六水氯化锶晶体的过程如图所示。
已知:
I.25℃,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38 ,Ksp[Fe(OH)2]=1.0×10-16
Ⅱ.SrCl2·6H2O晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。
请回答:
(1)步骤①中将矿石制成浆液能加快反应速率的原因是_____________________________。
(2)在“浆液”中加入工业盐酸,测得锶的浸出率与温度、时间的关系如图所示:
据此合适的工业生产条件为_________________________。
(3)步骤②“溶液”中加入30%的H2O2,其作用是_____________________________(用离子方程式表示)。
(4)步骤③所得滤渣的主要成分除Fe(OH)3外,还有_______________________(填化学式);25℃,为使Fe3+沉淀完全需调节溶液pH值最小为_____________(当离子浓度减小至1.0×10-5mol·L-1时,可认为沉淀完全)。
(5)关于上述流程中各步骤的说法,正确的是___________(填标号)。
A.步骤④用60℃的热水浴加热蒸发至有晶膜出现
B.步骤④冷却结晶过程中应通入HC1气体
C.步骤⑤干燥SrCl2·6H2O晶体可以采用减压干燥
(6)为测定所得SrCl2·6H2O(Mr=267)晶体样品的纯度,设计了如下方案:称取1.10g样品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO31.70g的AgNO3溶液(溶液中除Cl-外,不含其它与Ag+反应生成沉淀的离子),C1-即被全部沉淀。然后用含Fe3+的溶液作指示剂,用0.100 mol·L-1的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3溶液,使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出,当___________时达到滴定终点,用去NH4SCN溶液20.00 mL,则原SrCl2·6H2O晶体的纯度为________________%(计算结果保留1位小数)。
【答案】增大反应物接触面积 40 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O SiO2 、BaSO4 3 AC 最后一滴NH4SCN溶液滴入,锥形瓶内试液变为红色,且半分钟内不变色 97.1
【解析】
(1)根据影响化学反应速率的因素,增大接触面积、或升高温度、或增大盐酸浓度、或充分搅拌等都能加快反应速率进行判断;(2)根据图1和图2分析判断;(3)由碳酸锶矿石(含少量BaCO3、FeO、SiO2等杂质)粉碎加入水再加工业盐酸后,FeO溶于盐酸时生成亚铁离子,双氧水具有强氧化性,可以将亚铁离子氧化为铁离子,所以加30%的H2O2和稀硫酸后发生氧化还原反应,把Fe2+氧化为Fe3+,Ba2+和SO42-生成BaSO4沉淀,通过调节pH,使溶液中的Fe3+变成Fe(OH)3沉淀而除去;(4)根据溶度积进行求解;(5)根据题给信息分析作答;(6)根据实验过程和关系式进行解答。
(1)根据影响化学反应速率的因素,增大接触面积、或升高温度、或增大盐酸浓度、或充分搅拌等都能加快反应速率。步骤①中将矿石制成浆液,增大反应物接触面积,能加快反应速率;答案:增大反应物接触面积。
(2)在“浆液”中加入工业盐酸,根据锶的浸出率与温度、时间的关系图由图1可知:40℃时锶的浸出率最高,由图2可知60min锶的浸出率最高,所以工业生产合适的条件为40℃;60min;答案:40℃;60min。
(3)根据上述分析步骤②“溶液”中含有Fe2+,加入30%的H2O2和稀硫酸,会发生2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,H2O2起了氧化剂的作用;答案:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
(4)步骤③所得滤渣的主要成分除Fe(OH)3外,还有不溶于水和酸的SiO2固体,还会有过程中生成的BaSO4沉淀;25℃,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38 ,要使Fe3+完全沉淀,c3(OH-)= Ksp[Fe(OH)3]/ 1.0×10-5=1.0×10-38/1.0×10-5=1.0×10-33, 所以c(OH-)=1.0×10-11mol/L,c(H+)=1.0×10-3,即pH=3,要使Fe3+沉淀完全需调节溶液pH值最小为3。答案:SiO2 、BaSO4;3。
(5) SrCl2·6H2O晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。A.步骤④用60℃的热水浴加热蒸发至有晶膜出现,不会造成SrCl2·6H2O失去结晶水,又能加快速率,故A正确;B.因为Sr的金属性很强,Sr2+在溶液中不会发生水解,所以步骤④冷却结晶过程中不用通入HC1气体,故B错误;C.步骤⑤干燥SrCl2·6H2O晶体采用减压干燥可以减少SrCl2·6H2O晶体失水,故C正确;答案:AC。
(6) Fe3+为黄色,遇SCN-后溶液变红;含Fe3+的溶液作指示剂,当滴入最后一滴NH4 SCN溶液时,锥形瓶内试液变为红色,且半分钟内不变色,说明达到滴定终点。根据AgSCN~NH4SCN可知生成AgSCN的物质的量n=0.02L×0.100mol/L-1=0.002mol,与Cl-反应的Ag+为1.70g÷170g/mol- 0.002mol=0.008mol,根据SrCl2·6H2O~2Ag+可知n(SrCl2·6H2O)=0.004mol,SrCl2·6H2O晶体的纯度=(0.004mol267g/mol)÷ 1.10g×100%=97.1%;答案:最后一滴NH4SCN溶液滴入,锥形瓶内试液变为红色,且半分钟内不变色;97.1。
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【题目】在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),有关下列图像的说法错误的是( )
A. 依据图甲可判断正反应为放热反应
B. 在图乙中,虚线可表示使用了催化剂
C. 若正反应的△H<0,图丙可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动
D. 由图丁中气体平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的△H >0
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】用纯净的CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2,实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积),下列分析正确的是( )
A.OE段表示的平均速率最快
B.EF段,用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4 mol·L-1·min-1
C.OE、EF、FG三段中,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
D.F点收集到的CO2的量最多
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【题目】已知过氧化氢在强碱性溶液中主要以HO2-存在。我国研究的Al-H2O2燃料电池可用于深海资源的勘查、军事侦察等国防科技领域,装置示意图如下。下列说法错误的是
A. 电池工作时,溶液中OH-通过阴离子交换膜向Al极迁移
B. Ni极的电极反应式是HO2-+2e-+H2O=3OH-
C. 电池工作结束后,电解质溶液的pH降低
D. Al电极质量减轻13.5g,电路中通过9.03×1023个电子
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【题目】消除含氮、硫等化合物的污染对建设美丽家乡,打造宜居环境具有重要意义。
I.用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染,NOx若以NO为例,在恒容容器中进行反应:4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g) ΔH<0。
(1)以下选项可以判断反应达到平衡状态的是_______。
A..4v正(NH3)=5v逆(N2) B.反应体系中气体密度不变
C..反应体系中气体压强不变 D.反应体系中气体平均摩尔质量不变
(2)图I中曲线表示转化率与反应时间的关系。若改变起始条件,使反应过程由a状态转为b状态进行,可采取的措施是_______
A.降低温度 B.增大反应物中NO的浓度
C.加催化剂 D.向密闭容器中通入氩气
II.燃煤烟气中含有大量SO2和NO。某科研小组研究臭氧氧化的碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺,反应进程如图II所示。
反应1:NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)
反应2:SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)
已知该体系中温度80℃以上臭氧发生分解反应:2O33O2。且100℃时臭氧的分解率约为10%。请回答:
(1)写出反应1的热化学方程式_______,反应1在高温下不能自发进行,则该反应的熵变ΔS_______0(填“大于”或“小于”)。
(2)其他条件不变,向五个体积固定为1L的密闭容器中均充入含1.0 mol NO、1.0 mol SO2的模拟烟气和2.0mol O3,在不同温度下反应相同时间后体系中NO和SO2的转化率如图所示:
①若P、Q两点为非平衡点,试分析P点转化率大于Q点的可能原因_______。100℃,t秒时反应1进行到P点,反应从开始到t秒时NO的平均速率v(NO)=_______mol·L1·s1(用含t的式子表示)。
②若Q点为平衡点,100℃下反应2的平衡常数的数值约为_______(精确到0.01)。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在25℃时,向50.00mL未知浓度的氨水中逐滴加入0.5mol·L-1的HC1溶液。滴定过程中,溶液的pOH[pOH=-lgc(OH-)]与滴入HCl溶液体积的关系如图所示,则下列说法中正确的是
A. 图中②点所示溶液的导电能力弱于①点
B. ③点处水电离出的c(H+)=1×10-8mol·L-1
C. 图中点①所示溶液中,c(C1-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
D. 25℃时氨水的Kb约为5×10-5.6mo1·L-1
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列关于古籍中的记载说法不正确的是
A. 《本草纲目》“烧酒”条目下写道自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上其清如水,味极浓烈,盖酒露也”。这里所用的“法”是指蒸馏
B. 《吕氏春秋·别类编》中“金(即铜)柔锡柔,合两柔则刚” 体现了合金硬度方面的特性
C. 《本草经集注》中关于鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了显色反应
D. 《抱朴子·金丹篇》中记载:“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又成丹砂”,该过程发生了分解、化合、氧化还原反应
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【题目】1915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献.
(1)科学家通过X射线探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似,其中三种晶体的晶格能数据如下表:
4种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是__.
(2)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键,又含有氢键,其结构示意图可简单表示如下,其中配位键和氢键均采用虚线表示.
①写出基态Cu原子的核外电子排布式__;金属铜采用下列__(填字母代号)堆积方式.
②写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来)__.
③水分子间存在氢键,请你列举两点事实说明氢键对水的性质的影响__.
④SO42﹣的空间构型是________.
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】现有如下所示4个装置图,以下说法中正确的是
A. ①装置可用于比较NaHCO3和Na2CO3的稳定性 B. 用酒精萃取溴水中的溴可选择②装置
C. 如③装置进行实验可看到酸性KMnO4溶液褪色 D. ④装置可用于实验室制取并收集少量SO2
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