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2.为提高氯化铵的经济价值,我国化学家设计了利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]的工艺.某同学根据该原理设计的实验装置如图:

请回答下列问题:
(1)装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程式为Mg(OH)2+NH4Cl?MgOHCl+NH3↑+H2O,装置B中碱石灰的作用是干燥氨气.
(2)反应过程中持续通入N2的作用有两点:一是使反应产生的氨气完全导出并被稀硫酸充分吸收,二是防止装置C中的AlCl3溶液倒吸入装置B.
(3)由MgCl2溶液蒸发得到MgCl2•6H2O晶体,蒸发的目的是a.
a.得到热饱和溶液      b.析出晶体
(4)镁是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁从海水中提取.
①若要验证所得无水MgCl2中不含NaCl,最简单的操作方法是:用铂丝蘸取少量固体,置于酒精灯火焰上灼烧,若无黄色火焰产生,则证明所得无水氯化镁晶体中不含氯化钠.
②由MgCl2•6H2O制备无水MgCl2的操作在HCl氛围中进行,若在空气中加热,则会生成Mg(OH)Cl.

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1.锰锌软磁铁氧体具有高磁导率、低矫顽力和低功率损耗等性能,已广泛应用于电子工业.碳酸锰主要用于制备锰锌软磁铁氧体,而制碳酸锰的原料之一是二氧化锰.某化学研究性学习小组拟从废旧干电池中回收二氧化锰制取碳酸锰.
①将干电池剖切、分选得到黑色混合物(主要成分为MnO2)洗涤、过滤、烘干.
②将上述固体按固液体积比2:9加入浓盐酸、加热,反应完全后过滤、浓缩.
③向上述溶液中加入Na2CO3溶液,边加边搅拌,再过滤即可得到碳酸锰.
(l)在第②步中,将上述固体与浓盐酸混合的目的是将MnO2还原成Mn2+
(2)有人认为,将第③步中的Na2CO3溶液换成NH4HCO3溶液,也能达到上述目的,但同时有气体生成.请写出加入NH4HCO3溶液时发生的离子反应方程式Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O.
(3)查阅文献,发现第③步中,除生成MnCO3外还有可能生成Mn(OH)2,已知Mn(OH)2暴露在空气中时间稍长,易被氧化成褐色的MnO(OH)2,MnCO3和MnO(OH)2受热最终均分解成MnO2,该小组对上述沉淀的成分提出以下假设,请帮助完成假设:
假设一:全部为MnCO3;    
假设二:全部为Mn(OH)2
假设三:既有MnCO3又有Mn(OH)2
为验证假设二是否正确,该小组进行了以下研究:
①定性研究:请你完成表中的内容.
实验步骤(不要求写出具体步骤)预期的实验现象和结论
将所得沉淀过滤、洗涤,
将沉淀充分暴露于空气中,观察颜色
颜色变成褐色,说明含有Mn(OH)2
取少量沉淀于试管中,加入足量的盐酸,观察现象没有气泡生成,说明不含MnCO3
②定量研究:将所得沉淀过滤、洗涤,置于空气中充分氧化后,小心干燥,取22.0g样品,加热,测得固体质量随温度的变化关系如图.根据图中的数据判断假设三成立,理由是300℃以后,质量增加量为MnO氧化为MnO2 ,计算可得MnCO3质量为11.5(或MnO(OH)2的质量为10.5g),所以既有MnCO3又有Mn(OH)2

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20.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是一种强还原剂,广泛用于纺织工业.其制备过程如下:
①把甲酸(HCOOH)和足量的NaOH溶液混合;
②用Na2SO3固体和某酸反应制备SO2气体;
③在一定温度下,将足量的SO2气体通入①的溶液中,即有保险粉生成,同时生成一种气体.
(1)写出NaOH的电子式
(2)制备SO2时所选用的酸,你认为下列最适宜选用的是B
A.浓盐酸                     B.质量分数为70%的H2SO4
C.稀硝酸                     D.质量分数为10%的稀硫酸
(3)制备保险粉的化学方程式可表示为NaOH+HCOONa+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O
(4)保险粉可以用于除去废水中的重铬酸根离子(Cr2O72-被转化为Cr3+),这是目前除去酸性废水中铬离子的有效方法之一,则每消耗0.1mol保险粉,理论上可以除去Cr2O72-的物质的量为0.1mol.
(5)保险粉不稳定,容易分解生成甲、乙、丙三种化合物.若将甲、乙两种物质分别配成溶液,在甲溶液中加入稀硫酸,则有淡黄色沉淀和气体丙产生;乙溶液中加入BaCl2溶液和稀盐酸,有气体丙产生,但无白色沉淀.在甲溶液中加入稀硫酸后所发生反应的离子方程式为S2O32-+2H+=SO2+S↓+H2O,保险粉分解的化学方程式为2Na2S2O4=Na2S2O3+Na2SO3+SO2
(6)保险粉在空气中容易吸收氧气而发生氧化.其方程式为:①2Na2S2O4+O2+H2O═4NaHSO3或②2Na2S2O4+O2+H2O═4NaHSO3+NaHSO4请设计实验证明氧化时发生的是②的反应.取少许固体溶于水中,加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则证明是②.

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19.某工厂用NH3•H2O、CO2和制磷肥得到的副产品石膏(CaSO4•2H2O)制备硫酸钾晶体,其工艺流程如图:

请回答下列问题:
(1)写出该流程中CaSO4浊液与a、b反应的化学方程式:CaSO4+2NH3+CO2+H2O=(NH42SO4+CaCO3
(2)操作I和操作Ⅱ中通入的a和b以及用量的关系分别为B(填序号)
A.足量的CO2,适量的NH3 B.足量的NH3,适量的CO2
C.适量的CO2,足量的NH3 D.少量的NH3,足量的CO2
(3)实验室完成操作Ⅲ所需的仪器有铁架台、玻璃棒以及ac(填序号),其中玻璃棒的作用是引流

(4)操作Ⅳ中滤液与KCl需在浓氨水中发生反应.析出K2SO4晶体.此反应的基本类型是复分解反应.浓氨水的作用是降低硫酸钾的溶解度,利于硫酸钾的析出,反应需在密闭容器中进行的原因是浓氨水易挥发,该操作得到的母液中所含的主要阳离子的检验方法是取溶液少许,向其中加入NaOH溶液并加热,生成有刺激性气味的气体并能使湿润的红色石蕊试纸变蓝.
(5)物质的循环使用,能节约资源,上述流程中循环使用的物质是CO2、NH3(写分子式)

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18.如图是实验室制备1,2二溴乙烷并进行一系列相关实验的装置(加热及夹持设备已略)反应原理:CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O,CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br装置A中发生副反应之一是:CH3CH2OH+6H2SO4$\stackrel{△}{→}$2CO2↑+6SO2↑+9H2O.

1,2-二溴乙烷主要的物理性质如下:
熔点沸点密度溶解性
9.79℃131.4℃2.18g•cm-3难溶于水,易溶于醇,醚生等有机溶剂
请回答下列问题:
(1)装置A是由乙醇制备乙烯的反应装置图,其中使用连通滴液漏斗的原因是使连通滴液漏斗里的溶液容易流下.
(2)装置B是安全瓶,用于监测实验进行时E中是否发生堵塞,请写出堵塞时的现象玻璃管中液面上升
装置E中盛放泠水的主要目的是避免溴大量挥发(乙烯与溴反应时放热),但又不能过冷却(如用冰水),其原因是1,2-二溴乙烷的熔点为9.79℃,若温度过低,1,2-二溴乙烷会凝固而堵塞导管.
(3)装置C的作用是吸收乙烯中混有的SO2、CO2,装置F中发生反应的离子方程式为Br2+20H+=Br-+BrO-+H2O
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分钟液漏斗中加水,振荡后静置,产物在下层(填“上”或“下”)
(5)有学生提出,装置D中可改用酸性高锰酸钾溶液来验证气体,请判断这种做法是否可行否(填“是”或“否”),其原因是乙烯和SO2均能与酸高锰酸钾溶液反应.

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17.高铁酸钾(K2FeO4)是一种高教净水剂.某实验小组用下列两种方法制取(如图1).

I.次氯酸钾氧化法,已知:Cl2+2KOH$\frac{\underline{\;冷\;}}{\;}$KClO+H2O
3Cl2+6KOH(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5KCl+KClO3+3H2O
(1)a仪器的名称是分液漏斗;物质X是冷水.
(2)开关K可多次关闭,请筒述其中一次的作用关闭K,可以检验装置气密性.
(3)将D中试管取出,依次加入KOH溶液、90%Fe(NO33溶液,充分振荡并水浴加热,溶液变紫红色(含K2FeO4).该反应的离子方程式项3ClO-+2Fe3++10 OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O.
Ⅱ.电解法

(1)图2中开始阴极有气体产生,其电极反应式为2H++2e-=H2↑.
(2)开始时阳极有紫红色物质生成,一段时间后阳极变细,紫红色消失,出现红褐色沉淀.针对紫红色消失的原因:甲小组做了如图3所示实验:则该小组提出的假设可能是阳极产生的Fe2+离子将K2FeO4还原.乙小组认为,可能是随着c(H+)增加,K2FeO4发生自身氧化还原反应.为验证该假设,请尝试从控制变量的角度设计实验简案.
(可用试剂:1mo1/L K2FeO4溶液、1mol/L,H2SO4、溶液、4mol/L H2SO4溶液、1 mo1/L KOH溶液8mol/L KOH溶液)
实验的主要步骤:分别取试管加入等体积的1mo1/L K2FeO4溶液,分别滴加等体积的1mol/LH2SO4溶液、4mol/L H2SO4溶液、1 mo1/L KOH溶液、8mol/L KOH溶液;
需要记录的现象及数据:加入酸是否产生气泡,溶液紫色是否褪去,紫红色褪去时间.

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16.重铬酸钾是一种应用广泛的氧化剂,某实验小组模拟工业法,用铬铁矿(主要成分为FeO、Cr2O3)为原料制取重铬酸钾(K2Cr2O7),主要流程如图.

试回答下列问题:
(1)铬铁矿在反应前进行粉碎的目的是增大接触面积,加快反应速率.
(2)通过反应器得到的氧化产物是FeO2-、CrO42-
(3)步骤Ⅲ酸化时与CrO42-有关的离子方程式力2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O;该步骤中加入KC1析出大量重铬酸钾晶体,其原理是K2Cr2O7的溶解度小于Na2Cr2O7,发生复分解反应.
(4)滤渣Ⅰ、Ⅱ均要用水多次洗涤,并回收洗涤液,目的是提高原料利用率、防止重金属污染.
(5)酒驾检测时,酸性K2Cr2O7将乙醇最终氧化成乙酸,同时颜色由橙色变为绿色.

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15.二氧化钛广泛应用于各类结构表面涂料、纸张涂层等,二氧化钛还可作为制备钛单质的原料.
Ⅰ二氧化钛可由以下两种方法制备:
方法1:TiCl4水解生成TiO2•xH2O,过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2,此方法制备得到的是纳米二氧化钛.
(1)①TiCl4水解生成TiO2•x H2O的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2O?TiO2•xH2O↓+4HCl;
②检验TiO2•x H2O中Cl-是否被除净的方法是取少量最后一次水洗液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,不产生白色沉淀,说明Cl-已除净.
方法2:可用含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3,其中Ti元素化合价为+4价)制取,其主要流程如下:

(2)Fe2O3与H2SO4反应的离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O.
(3)甲溶液中除含TiO2+之外还含有的金属阳离子有Fe3+、Fe2+
(4)加Fe的作用是将Fe3+ 转化为Fe2+
Ⅱ二氧化钛可用于制取钛单质
(5)TiO2制取单质Ti,涉及到的步骤如下:TiO2$\stackrel{①}{→}$TiCl4$→_{②}^{Mg_{800}℃}$Ti,反应②的方程式是TiCl4+2Mg$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$2MgCl2+Ti,该反应需要在Ar气氛中进行,请解释原因:防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)作用.

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14.锶(38Sr)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20Ca和56Ba同属于第ⅡA族.
(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同一主族元素,原子最外层电子数相同.
(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Na2CO3溶液充分混合,过滤;
Ⅱ.将滤渣溶于盐酸,过滤;
Ⅲ.向Ⅱ所得滤液中加入浓硫酸,过滤;
Ⅳ.向Ⅲ所得滤液中先加入次氯酸,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NH4HCO3,充分反应后,过滤,将沉淀洗净,烘干,得到SrCO3
已知:ⅰ.相同温度时的溶解度:BaSO4<SrCO3<SrSO4<CaSO4
ⅱ.生成氢氧化物沉淀的pH
物质Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3
开始沉淀pH1.97.03.4
完全沉淀pH3.29.04.7
①Ⅰ中,反应的化学方程式是SrSO4+Na2CO3=SrCO3+Na2SO4
②Ⅱ中,能与盐酸反应溶解的物质有SrCO3、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3
③Ⅳ的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,使Fe3+和Al3+沉淀完全.
④下列关于该工艺流程的说法正确的是ac.
a.该工艺产生的废液含较多的NH4+、Na+、Cl-、SO42-
b.Ⅴ中反应时,升高温度一定可以提高SrCO3的生成速率
c.Ⅴ中反应时,加入溶液一定可以提高NH4HCO3的利用率.

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13.亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂、漂白剂.已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2•3H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl.利用图1所示装置制备亚氯酸钠.装置②反应容器为三颈烧瓶.

完成下列填空:
(1)组装好仪器后,检查整套装置气密性的操作是:关闭分液漏斗活塞,打开K1、K2,向①⑤中加水没过干燥管下端,用酒精灯微热三颈烧瓶,若①⑤处有气泡产生,停止加热,一段时间后,①⑤干燥管内形成一段稳定的水柱,说明整套装置气密性良好.
(2)装置②中产生ClO2的化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O.装置④中发生反应的离子方程式为2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+2H2O+O2
(3)从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为:
①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③用38℃~60℃热水洗涤;④低于60℃干燥,得到成品.
(4)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺.
①图2是用石墨作电极,一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2的示意图.则阳极产生C1O2的电极反应为Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112mL(标准状况)时,停止电解.通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为0.01mol.
(5)准确称取所得亚氯酸钠样品10g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(ClO2-+4I-+4H+═2H2O+2I2+Cl-).将所得混合液配成250mL待测溶液.配制待测液需用到的定量玻璃仪器是250mL容量瓶;取25.00mL待测液,用2.0mol•L-1Na2S2O3标准液滴定(I2+2S2O32-═2I-+S4O62-),以淀粉溶液做指示剂,达到滴定终点时的现象为滴入最后一滴Na2S2O3标准液由蓝色变为无色且半分钟内不变色.重复滴定2次,测得Na2S2O3溶液平均值为20.00mL.该样品中NaClO2的质量分数为90.5%.

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同步练习册答案