【题目】锶(Sr)元素广泛存在于矿泉水中,是一种人体必需的微量元素,在元素周期表中与钙和钡属于第ⅡA族元素。
(1)碱性:Sr(OH)2___Ba(OH)2(填“<”或“>”;锶的化学性质与钙和钡类似,用原子结构的观点解释其原因是___。
(2)碳酸锶是最重要的锶化合物。用含SrSO4和少量BaSO4、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2的天青石制备SrCO3,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.将天青石矿粉和碳酸钠溶液混合后充分反应,过滤;
Ⅱ.向滤渣中加入足量盐酸充分反应,过滤;
Ⅲ.向Ⅱ所得滤液中加入足量的稀硫酸,过滤;
Ⅳ.向Ⅲ所得滤液中先加入氯水,充分反应后再用氨水调pH约为7,过滤;
Ⅴ.向Ⅳ所得滤液中加入稍过量的碳酸氢铵溶液,充分反应后过滤,将沉淀洗净,烘干,得SrSO3。
已知:ⅰ.相同温度时溶解度:BaSO4<SrCO3<SrSO4<CaSO4
ⅱ.生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
物质 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 |
开始沉淀的pH | 1.9 | 7.0 | 3.4 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 9.0 | 4.7 |
①步骤Ⅰ中,反应的化学方程式是______。为提高此步骤中锶的转化效果可以采取的措施有(任答两点即可):______。
②步骤Ⅱ中,能与盐酸反应而溶解的物质有______。
③步骤Ⅳ的目的是_______。
④下列关于该工艺流程的说法正确的是________(填字母代号)。
a.该工艺产生的废液含较多的NH4+、Na+、SO42-、Cl-
b.SiO2在步骤Ⅰ操作时被过滤除去
c.步骤Ⅴ中反应时,加入NaOH溶液可以提高NH4HCO3的利用率
【答案】< 同一主族元素,原子最外层电子数相同 SrSO4+Na2CO3=SrCO3+Na2SO4 增加碳酸钠溶液的浓度,搅拌 SrCO3、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3 将Fe2+氧化为Fe3+,使Fe3+和Al3+沉淀完全 ac
【解析】
(1)同主族,最外层电子数相同,性质相似,从上到下金属性增强;
(2)①SrSO4与碳酸钠溶液反应,沉淀转化的实质是溶解平衡的移动,将天青石粉末与碳酸钠溶液的混合物在90℃时加热1~2 h,经过滤、洗涤,得到碳酸锶,说明碳酸锶的溶解度小于硫酸锶的溶解度;
②SrCO3、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3均与盐酸反应;
③先加入次氯酸,氧化亚铁离子,再用氨水调pH约为7,使铁离子、铝离子转化为沉淀。
(1)金属性Sr<Ba,则碱性:Sr(OH)2<Ba(OH)2,锶的化学性质与钙和钡类似,是因同一主族元素,原子最外层电子数相同;
(2)①I中只有SrSO4与碳酸钠溶液反应,反应为SrSO4+Na2CO3SrCO3+Na2SO4,增加碳酸钠溶液的浓度,平衡正向进行,在反应过程中不断搅拌可以提高反应的速率和效率;
②由物质的溶解性可知,只有碳酸盐和金属氧化物与盐酸反应,则SrCO3、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3均与盐酸反应;
③由生成氢氧化物沉淀的pH可知,Ⅳ的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,使Fe3+和Al3+沉淀完全;
④a.分析过程可知该工艺产生的废液含较多的NH4+、Na+、SO42-、Cl-,a正确;
b.I.将天青石矿粉和碳酸钠溶液混合后充分反应,发生反应SrSO4+Na2CO3SrCO3+Na2SO4,过滤不能除去不溶性SiO2,II.向滤渣中加入足量盐酸充分反应,过滤,SiO2不溶于盐酸,过滤除去,b错误;
c.此时Sr(OH)2与NH4HCO3反应时会有一个副反应:生成的NH3·H2O与NH4HCO3的反应,浪费了一部分NH4HCO3,如果加入溶液不会影响反应过程,但是会稀释NH3·H2O的浓度,使得副反应更慢、占的比例更少,也就是提高了NH4HCO3的利用率,c正确;
故合理选项是ac。
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【题目】在25℃时,向20.00 mL 0.100 0 mol·L1 CH3COOH中滴加0.100 0 mol·L-1 NaOH过程中,pH变化如图所示。
(1)A点溶液pH > 1,用电离方程式解释原因:___________________。
(2)下列有关B点溶液的说法正确的是_______(填字母序号)。
a.溶质为:CH3COOH、CH3COONa
b.微粒浓度满足:c(Na+) + c(H+) = c(CH3COO-) + c(OH)
c.微粒浓度满足:c(Na+) = c(CH3COOH) + c(CH3COO-)
d.微粒浓度满足:2c(H+) + c(CH3COO-) =2c(OH-) +c(CH3COOH)
(3)C点溶液中离子浓度的大小顺序:_________________________________。
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【题目】以二氧化锰为原料制取高锰酸钾晶体的实验流程如下:
下列说法正确的是
A. “灼烧”可在石英坩埚中进行
B. 母液中的溶质是K2CO3、KHCO3、KCl
C. “结晶”环节采用加热蒸发结晶的方法
D. “转化”反应中,生成的KMnO4和MnO2的物质的量之比为2︰1
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【题目】天青石(主要含有SrSO4和少量CaCO3杂质)是获取锶元素的各种化合物的主要原料。回答下列问题(相关数据如下):
温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 60 | 80 | 90 | 100 |
Sr(OH)2 | 0.91 | 1.25 | 1.77 | 2.64 | 3.95 | 8.42 | 20.2 | 44.5 | 91.2 |
ⅡA元素氢氧化物 | Be(OH)2 | Mg(OH)2 | Ca(OH)2 | Sr(OH)2 | Ba(OH)2 | ||||
25℃时饱和溶液浓度molL-1 | 8.00×10-6 | 5.00×10-4 | 2.00×10-2 | 6.00×10-2 | 2.00×10-1 |
I.(1)SrO2中氧元素的化合价为___。Sr(OH)2的碱性比Mg(
(2)工业上可以用SrO与铝粉充分混合,在真空加热反应生成金属锶和3SrO8Al2O3,写出该反应的化学方程式___。
Ⅱ.以天青石(主要含有SrSO4和少量CaCO3杂质)生产Sr(OH)2xH2O的工艺如下:
(3)滤渣2为混有CaCO3的SrCO3,写出生成SrCO3的化学方程式___。
(4)加热水浸固体3是为了获得较为纯净的Sr(OH)2涪液,此时应缓慢加热使沉淀颗粒长大,有利于___。
(5)从趁热过滤后的滤液中得到Sr(OH)2xH2O产品的步骤为降温结晶、过滤、洗涤、干燥。为得到较大颗粒的Sr(OH)2xH2O晶体,可采用的方法是___(填一种)。
(6)取m g纯净Sr(OH)2xH2O产品溶于水,加入过量纯碱溶液后过滤、洗涤、干燥后,得到n g滤渣,则x=___(用含m、n的式子表示)。
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【题目】用下图所示装置进行第二组实验。实验过程中,观察到与第一组实验不同的现象:两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清。 查阅资料得知,高铁酸根离子(FeO42—)在溶液中呈紫红色。
(1)电解过程中,X 极区溶液的 pH__(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)电解过程中,Y 极发生的电极反应之一为 Fe﹣6e﹣+8OH﹣=FeO42—+4H2O 若在 X 极收集到672 mL 气体,在 Y 极收集到 168 mL 气体(均已折算为标准状况时气体体积),则 Y 电极(铁电极)质量减少__g。
(3)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为 2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,该电池正极发生的反应的电极反应式为________。
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【题目】在t ℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t ℃时AgCl的Ksp=4×10-10 mol2·L-2,下列说法不正确的是
A.在t ℃时,AgBr的Ksp为4.9×10-13 mol2·L-2
B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由b点到c点
C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D.在t ℃时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816
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【题目】某温度下,相同体积、相同pH的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示,下列判断正确的是
A. a点导电能力比b点强
B. a、c两点的c(H+)相等
C. 与盐酸完全反应时,消耗盐酸体积Va>Vc
D. b点的Kw值大于c点
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【题目】常温下,向饱和氯水中逐滴滴入的氢氧化钠溶液,pH变化如图所示,下列有关叙述正确的是
A.①点所示溶液中只存在HClO的电离平衡
B.②到③的过程中水的电离程度一定减少
C.②点处表示氯气与氢氧化钠溶液恰好反应完全
D.②点所示溶液中:
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【题目】如图是草酸溶液中、三种微粒的分布分数某微粒物质的量浓度与三种微粒物质的量被度和的比值与pH的关系图,下到有关说法不正确的是
A.的溶液中
B.溶液中:
C.向溶液中加强酸至pH与a点对应时,溶液中
D.为使溶液中尽可能多一些,溶液的pH最好控制在左右
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