【题目】综合利用海水制备金属镁的流程如图所示,请据图回答下列问题:
(1)贝壳主要成分的化学式是__。
(2)第②步是用生石灰和水反应制取石灰乳(主要成分是氢氧化钙)请写出制取石灰乳的化学方程式:__,基本反应类型是__。
(3)第③步是将沉淀出的氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁,写出该反应的化学方程式:__,该反应基本类型是__。
(4)第④步是无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg和Cl2,该反应的化学方程式:___,反应基本类型是__。
(5)要使海水中MgCl2完全转化为沉淀Mg(OH)2,加入石灰乳的量应过量,确定海水中的MgCl2已全部转化为Mg(OH)2的方法:取上层清液少量,向其中加入氢氧化钠溶液,观察到__。
(6)海水中本来就有氯化镁,请分析从海水中制取MgCl2时,要经历“MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2”的转化原因:__。
【答案】CaCO3 CaO+H2O=Ca(OH)2 化合反应 Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O 复分解反应 MgCl2Mg+Cl2↑ 分解反应 没有沉淀生成 海水中氯化镁含量低,通过转化使溶液中的氯化镁富集
【解析】
根据已有的知识进行分析,贝壳的主要成分是碳酸钙;
氧化钙能与水反应生成氢氧化钙;
氢氧化镁能和盐酸反应生成氯化镁和水以及基本的反应类型进行解答;
根据物质的分离与鉴别的方法分析;
根据转化流程的原理与目的分析。
(1)贝壳的主要成分是碳酸钙,它的化学式是CaCO3;
(2)氧化钙和水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2,反应类型为化合反应;
(3)氢氧化镁能和盐酸反应生成氯化镁和水,反应的化学方程式为Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O;
(4)电解氯化镁的化学方程式为MgCl2Mg+Cl2↑,反应类型为分解反应;
(5)要使海水中MgCl2完全转化为沉淀Mg(OH)2,加入石灰乳的量应过量;确定海水中的MgCl2已全部转化为Mg(OH)2的方法是取上层清液少量,向其中加入氢氧化钠溶液,若无沉淀生成则证明无氯化镁;
(6)海水中氯化镁的浓度低,经历以上转化的目的是使溶液中的氯化镁富集。
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【题目】某学校化学兴趣小组为探索金属回收物的综合利用,专门设计实验用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体(CuSO4·5H2O),其实验方案如下:
请回答下列问题:
(1)过滤用的玻璃仪器有________。
(2)小组成员经过检测,发现制得的绿矾不纯,试分析原因:_____________________________,要想由沉淀I最终制得纯度较高的绿矾,应如何改进:______________________________________________________。
(3)小组成员从资料中获知H2O2是一种绿色氧化剂,在滤渣B中加入稀硫酸和H2O2可以使B溶解,则该反应的化学方程式为____________________________________________________。
(4)有同学提出可将方案中最初溶解合金的盐酸改用烧碱,重新设计方案,也能最终制得三种物质,你认为后者方案相对于前者方案________(填“更合理”或“不合理”),理由是________________________________________________________________________。
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【题目】在500℃时,将4molSO2与2molO2放入4L的密闭容器中,5分钟后反应达到平衡:2SO2+O22SO3,测得平衡时SO3的浓度为0.5mol·L-1。
(1)在500℃时,该反应平衡常数K=_____
(2)反应达到平衡时,SO2的转化率为______
(3)从开始反应至达到平衡状态 反应速率v(O2)=_____
(4)该反应在低温时能自发进行,则该反应的正反应是_____(填“放热”或“吸热”)反应
(5)在500℃时,在2L的密闭容器中,发生上述反应,某一时刻测得容器内SO2、O2、SO3的物质的量分别为1mol、2mol、2mol则此时正逆反应速率大小为v(正)____v(逆)(填“>”“<”或“=”)
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【题目】C、S和Cl元素的单质及化合物在工业生产中的有效利用备受关注。请回答下列问题:
(1)已知:Ⅰ.2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)=2H2SO4(aq)ΔH1;
Ⅱ.Cl2(g)+H2O(l)HCl(aq)+HClO(aq)ΔH2;
Ⅲ.2HClO(aq)=2HCl(aq)+O2(g)ΔH3;
SO2(g)+Cl2(g)+2H2O(l)=2HCl(aq)+H2SO4(aq)
ΔH4=____________________(用含有ΔH1、ΔH2和ΔH3的代数式表示)。
(2)25℃时,H2SO3溶液中各含硫微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的变化关系如图甲所示。
已知25℃时,NaHSO3的水溶液pH<7,用图中的数据通过计算解释原因_____________________________________________________。
(3)NaClO2是一种绿色消毒剂和漂白剂,工业上采用电解法制备NaClO2的原理如图乙所示。
①交换膜应选用____________________(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。
②阳极的电极反应式为_____________________________________。
(4)一定温度下,向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2,发生反应2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g)ΔH=-270kJ/mol,若反应进行到20min时达到平衡,测得CO2的体积分数为0.5,则前20min的反应速率v(CO)=______________,该温度下化学平衡常数K=____________(L·mol-1)
(5)在不同条件下,向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2,反应体系总压强随时间的变化如图丙所示:
①图丙中三组实验从反应开始至达到平衡时,v(CO)最大的为__________(填字母序号)。
②与实验a相比,c组改变的实验条件可能是_____________________________________。
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【题目】实验室可利用环己醇的氧化反应制备环己酮,反应原理和实验装置(部分夹持装置略去)如下:
有关物质的物理性质见下表。
物质 | 沸点(℃) | 密度(g/cm3,20℃) | 溶解性 |
环己醇 | 161.1(97.8)* | 0.96 | 能溶于水和醚 |
环己酮 | 155.6(95.0)* | 0.95 | 微溶于水,能溶于醚 |
水 | 100.0 | 1.0 |
*括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点。
实验中通过装置B将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有10mL环己醇的A中,在55~65℃进行反应。反应完成后,加入适量水,蒸馏,收集95~100℃的馏分,得到主要含环己酮粗品和水的混合物。
(1)仪器D的名称为_____。
(2)①滴加酸性Na2Cr2O7溶液时反应的离子方程式为______________;
②蒸馏不能分离环己酮和水的原因是_____。
(3)环己酮需要经过以下操作提纯:
a.往液体中加入NaCl固体至饱和,静置,分液
b.水层用乙醚(乙醚沸点34.6℃,易燃烧)萃取,萃取液并入有机层
c.加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量的水
d.过滤
e.蒸馏、除去乙醚后,收集151~156℃馏分
①b中水层用乙醚萃取的目的是_____;
②上述操作a、d中使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有____、___,操作a中,加入NaCl固体的作用是_____。
(4)恢复至室温时,分离得到纯产品体积为8mL,则环己酮的产率为____。(保留3位有效数字)
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【题目】在一密闭容器中加入等物质的量A、B,发生如下反应:2A(g)+2B(g)3C(s)+4D(g),平衡常数温度和压强的变化如表所示:
下列判断正确的是( )
A.g>f
B.△H<0
C.2.0MPa、300℃时,A的平衡转化率最小
D.1.5MPa、100℃时,B的平衡转化率为50%
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【题目】反应A(g)B(g) +C(g)在容积为1.0L的密闭容器中进行,A的初始浓度为0.050mol/L。温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题:
(1)上述反应的温度T1___ T2,平衡常数K(T1)___K(T2)。(填“大于”、“小于” 或“等于”)
(2)若温度T2时,5min后反应达到平衡,A的转化率为70%,则:
①平衡时体系总的物质的量为_______。
②反应的平衡常数K=______。
③反应在0~5min区间的平均反应速率v(A)=_______。
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【题目】反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A. 体积不变,充入氮气使压强增大 B. 体积缩小一半
C. 压强不变,充入氮气使体积增大 D. 升高温度
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【题目】兴趣小组分析了用硫铁矿烧渣(主要成份Fe2O3、Fe3O4、FeO等)制备铁红(Fe2O3)的流程图并进行了铁红性质实验。
(一)铁红制备的流程图
(1)写出焙烧中一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式:______________________。
(2)实验室完成操作1,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和____________(填仪器名称)。
(3)你认为对气体C最佳的处理方法是________(填选项序号)。
A.冷却后排入空气
B.燃烧后排放
C.再通入反应炉
(4)反应1的反应温度一般需控制在35 ℃以下,其目的是______________________________。
(5)反应2中相关物质的溶解度如表,你认为该反应在常温下能实现的原因是:_____。
洗涤干燥得到硫酸钾晶体时,可选用下列______(选填序号,下同)洗涤剂
A.氯化钾饱和溶液
B.水
C.硫酸钾饱和溶液
为检验硫酸钾晶体是否洗涤干净,可取最后一次洗涤液,先加入________,振荡、静置,再向上层清液中滴加________,观察现象即可判断。
A.硝酸银溶液
B.过量的氯化钡溶液
C.过量的硝酸钡溶液
(二)铁红的性质实验
(1)实验装置
已知:草酸晶体(H2C2O4·3H2O)在浓H2SO4作用下受热分解,化学方程式为H2C2O4·3H2OCO2↑+CO↑+4H2O
①实验前应先______________________。
②进入E中的气体是纯净、干燥的一氧化碳,则B、D中的试剂依次是______、______(填字母编号)。
A.浓硫酸
B.澄清的石灰水
C.氢氧化钠溶液
③C装置的作用是________________________________。
(2)数据分析与计算:
用SDTQ600热分析仪对氧化铁和一氧化碳进行热反应分析,获得相关数据,绘制成管内剩余固体质量与反应温度的关系如图2。
已知铁的氧化物有FeO、Fe3O、Fe2O3,在一定的条件下,都能够逐步失去其中的氧,最终被还原为铁。
①800 ℃以上时,管内固体成分的化学式为___________。
②写出管内固体质量由48 g变为46.4 g时反应的化学方程式:________________________。
(3)实验评价
请指出问题讨论中实验装置的一个明显缺陷:__________________________。
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