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        1. (16分)鹵塊的主要成分是MgCl2,此外還含F(xiàn)e2+、Fe3+和Mn2+等雜質(zhì)離子。以鹵塊為原料按下圖所示流程進(jìn)行生產(chǎn),可制得輕質(zhì)氧化鎂。

          查閱資料得下表相關(guān)數(shù)據(jù):

          表1: 生成氫氧化物沉淀的pH
          表2: 原料價(jià)格表
          物質(zhì)
          開(kāi)始沉淀
          沉淀完全
          物質(zhì)
          價(jià)格(元/噸)
          Fe(OH)3
          2.7
          3.7
          a.漂液(含25.2%NaClO)
          450
          Fe(OH)2
          7.6
            9.6﹡
          b.雙氧水(含30%H2O2
          2400
          Mn(OH)2
          8.3
          9.8
          c.燒堿(含98%NaOH)
          2100
          Mg(OH)2
          9.6
          11.1
          d.純堿(含99.5%Na2CO3
          600
          ﹡Fe2+氫氧化物呈絮狀,不易從溶液中除去,必須將它氧化后以Fe(OH)3沉淀形式才能除盡。
          若要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì)且生產(chǎn)成本較低,請(qǐng)根據(jù)上表提供的資料回答:
          (1)流程中加入的試劑X、Y、Z最佳選擇依次是表2中的           (選填試劑編號(hào))。
          (2)步驟②發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為      ;步驟⑤中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程為      。
          (3)步驟③控制pH=9.8的目的是                                           。
          (4) 若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行步驟⑥的灼燒實(shí)驗(yàn),必須用到的儀器是鐵三腳、酒精噴燈、      
          泥三角。
          (5)在探究Mg(OH)2溶解性的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)向裝有少量Mg(OH)2濁液的試管中加入適量
          NH4Cl晶體,充分振蕩后溶液會(huì)變澄清,請(qǐng)用化學(xué)平衡的原理解釋濁液變澄清的原
                   。

          (16分)
          (1)a、c、d(各1分)
          (2)2Fe2+ + ClO + 2H+ = Cl +2Fe3++ H2O;MgCO3 + H2OMg(OH)2+ CO2↑(各3分)
          (3)使Mg2+以外的雜質(zhì)盡可能徹底地轉(zhuǎn)化為沉淀除去(2分)
          (4)坩堝 (2分)
          (5)Mg(OH)2(s) Mg2+ (aq)+ 2OH(aq); NH4Cl 電離出的NH4+與OH結(jié)合成弱電解質(zhì)NH3·H2O,降低了c(OH),Mg(OH)2溶解平衡向右移動(dòng)(3分)。

          解析試題分析:(1)流程圖中加入X的目的是將亞鐵離子氧化為鐵離子,考慮氧化劑的價(jià)格,應(yīng)該選擇漂粉;加入Y的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH,使鐵離子、錳離子沉淀,碳酸鈉溶液顯堿性,但堿性不強(qiáng),所以選擇用氫氧化鈉;加入Z的目的是使鎂離子沉淀,所以選擇碳酸鈉,且加水煮沸,使生成的碳酸鎂沉淀轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂沉淀,成本較低,因此試劑X、Y、Z最佳選擇依次是表2中的a、c、d;
          (2)加入NaClO的目的是將亞鐵離子氧化為鐵離子,離子方程式為2Fe2+ + ClO + 2H+ = Cl +2Fe3++ H2O;步驟⑤是把碳酸鎂沉淀轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂,化學(xué)方程式為MgCO3 + H2OMg(OH)2+ CO2↑;
          (3)根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)可知,pH=9.8時(shí)鐵離子、錳離子完全沉淀,而鎂離子開(kāi)始沉淀,而流程的要求是產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì),所以步驟③控制pH=9.8的目的是使Mg2+以外的雜質(zhì)盡可能徹底地轉(zhuǎn)化為沉淀除去;
          (4)灼燒時(shí)用到的儀器有鐵三腳、酒精噴燈、坩堝和泥三角。
          (5)NH4Cl溶液中的銨根離子與溶解平衡中Mg(OH)2(s) Mg2+ (aq)+ 2OH(aq)的氫氧根離子結(jié)合生成弱電解質(zhì)NH3·H2O,降低了c(OH),Mg(OH)2溶解平衡向右移動(dòng),所以氫氧化鎂逐漸溶解。
          考點(diǎn):考查物質(zhì)制備,對(duì)流程圖的分析判斷,利用信息的能力,實(shí)驗(yàn)儀器的選擇,溶解平衡的移動(dòng)

          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題

          配合物在許多方面有著廣泛的應(yīng)用。下列敘述不正確的是

          A.CuSO4溶液呈天藍(lán)色是因?yàn)楹衃Cu(H2O)4]2+
          B.魔術(shù)表演中常用一種含硫氰化鐵配離子的溶液來(lái)代替血液
          C.[Ag(NH3)2]+是化學(xué)鍍銀的有效成分
          D.除去硝酸銀溶液中的Ag+,可向其中逐滴加入氨水

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          (11分)2010年春至2013年連續(xù)四年發(fā)生在云南省的嚴(yán)重旱情牽動(dòng)了全國(guó)人民的心,引起人們對(duì)水資源的再次重視。水是組成生命體的重要化學(xué)物質(zhì),有關(guān)水的反應(yīng)有很多。
          (1)用電子式表示H2O的形成過(guò)程                                   。
          (2)在pH=1的水溶液中,①NH4+、Al3+、Br-、SO42-  ② Na+、Fe2+、Cl-、NO3-
          ③K+、Ba2+、Cl-、NO3- ④K+、Na+、HCO3-、SO42-四組離子中,一定大量共存的是      (填序號(hào))。
          (3)在下列反應(yīng)中,水僅做氧化劑的是     (填字母,下同),水既不做氧化劑又不做還原劑的是       。

          A.2F2+2H2O=4HF+O2B.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
          C.CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2D.3Fe+4H2OFe3O4+4H2
          (4)“神舟七號(hào)”飛船上的能量主要來(lái)自于太陽(yáng)能和燃料電池,H2、O2和KOH的水溶液可形成氫氧燃料電池,負(fù)極的電極反應(yīng)為                            ,反應(yīng)產(chǎn)生的水經(jīng)冷凝后可作為航天員的飲用水,當(dāng)?shù)玫?.8 L飲用水時(shí),電池內(nèi)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為       。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          (14分)濕法煉鋅的冶煉過(guò)程可用下圖簡(jiǎn)略表示:

          請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
          (1)已知:N2(g)+2H2(g)===N2H4(l) ΔH=a kJ·mol-1,該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,則a   0(填“>”、“<”或“=”).
          (2)ZnS焙燒的反應(yīng)2ZnS+3O22SO2+2ZnO所涉及的物質(zhì)中,發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是        ,不含離子鍵的化合物是       .
          (3)電解過(guò)程中析出鋅的電極反應(yīng)式為_(kāi)__________________________.
          (4)產(chǎn)生的SO2可用Ba(NO3)2溶液吸收,部分產(chǎn)物可作為工業(yè)原料,其反應(yīng)的離子方程式為                         .
          (5)鋅-空氣電池與鋰電池相比,具有儲(chǔ)存電量高、成本低、沒(méi)有安全隱患等優(yōu)點(diǎn)。該電池的總反應(yīng)為2Zn+O2===2ZnO,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為       。25℃時(shí),以該電池為電源,用兩個(gè)等質(zhì)量的銅棒作電極電解500 mL 0.1mol/L CuSO4溶液,一段時(shí)間后切斷電源,對(duì)電極干燥并稱量,測(cè)得兩電極的質(zhì)量差為9.6 g,則至少需要________L空氣(折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)進(jìn)入該電池。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          (14分)

          明礬[KAl(SO4)2·12H2O] 在生產(chǎn)、生活中有廣泛用途:飲用水的凈化;造紙工業(yè)上作施膠劑;食品工業(yè)的發(fā)酵劑等。利用煉鋁廠的廢料——鋁灰(含Al 、 Al2O3及少量SiO2和FeO ·xFe2O3)可制備明礬。工藝流程如下:
          回答下列問(wèn)題:
          (1)明礬凈水的原理是(用離子方程表示)                 
          (2)操作Ⅰ是        ,操作Ⅱ是蒸發(fā)濃縮、         、過(guò)濾、          干燥。
          (3)檢驗(yàn)濾液A中是否存在Fe2+的方法是                     (只用一種試劑)
          (4)在濾液A中加入高錳酸鉀的目的是            ,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為(該條件下Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,MnO4- 轉(zhuǎn)化為Mn2+                          。
          已知:生成氫氧化物沉淀的pH如下表所示

           
          Al(OH)3
          Fe(OH)2
          Fe(OH)3
          開(kāi)始沉淀時(shí)
          3.4
          6.3
          1.5
          完全沉淀時(shí)
          4.7
          8.3
          2.8
          注:金屬離子的起始濃度為0.1 mol·L-1
          根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋調(diào)pH=3的目的                                               。
          (5)己知:在pH=3、加熱條件下,MnO4- 可與Mn2+反應(yīng)生成MnO2。加入MnSO4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:                                    。濾渣2含有的物質(zhì)是                                。
          (6)以Al和NiO(OH)為電極,KOH溶液為電解液可組成新型、高效電池,充放電過(guò)程中,發(fā)生Ni(OH)2與NiO(OH)之間的轉(zhuǎn)化,寫(xiě)出放電時(shí)電池反應(yīng)的化學(xué)方程式            。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          黃銅礦主要成分是二硫化亞鐵銅(CuFeS2)。黃銅礦經(jīng)熔煉、煅燒后得到粗銅和爐渣,冶煉過(guò)程的主要反應(yīng)有:

          (1)二硫化亞鐵銅也可以表示為CuS·FeS,其中硫元素的化合價(jià)是    。
          (2)反應(yīng)②中還原劑是        。
          (3)某校學(xué)習(xí)小組用煉銅產(chǎn)生的爐渣(含F(xiàn)e2O3、FeO、SiO2、Al2O3等)制備鐵紅,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

          ① 爐渣堿浸時(shí)反應(yīng)的離子方程式是     、     
          ② 濾渣1中加入硫酸并通入氧氣可使FeO轉(zhuǎn)化為Fe3+,該反應(yīng)的離子方程式是        ;為檢驗(yàn)鐵元素是否被氧化完全,應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是:取少量濾液2于試管中         。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          A、B、C、D四種可溶的化合物(所含離子各不相同),分別由陽(yáng)離子Na、Mg2、Al3、Ba2和陰離子OH、Cl、兩兩組合而成。為了確定這四種化合物的成分,某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)操作:
          ①將四種化合物各取適量配成溶液,分別裝入四支試管。
          ②取A溶液分別滴入另外三種溶液中,記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下:
          B溶液白色沉淀沉淀不溶解
          C溶液白色沉淀沉淀不溶解
          D溶液白色沉淀沉淀部分溶解
          ③向B溶液中滴入D溶液,無(wú)明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
          請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
          (1)寫(xiě)出它們的化學(xué)式:
          A       ;B       ;C       ;D       ;
          (2)上述②的第三次實(shí)驗(yàn),再加入A,沉淀部分溶解的離子方程式                                
          (3)③中若向C溶液中滴入D溶液,可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是                         。用離子方程式表示其原因:                                 

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          氧化銅礦石含有CuO和Cu2(OH) 2CO3,還含有Fe2O3、FeO和SiO2等。銅、鐵是畜禽所必需的微量元素。某飼料廠聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銅和硫酸亞鐵工藝流程如下:

          (1)氧化銅礦石粉碎的目的是                                            
          (2)寫(xiě)出“酸浸”中Cu2(OH) 2CO3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式                     。
          (3)“中和/過(guò)濾”中加入CaCO3的目的是                                。
          (4)上述工藝流程中多處涉及“過(guò)濾”,實(shí)驗(yàn)室中過(guò)濾操作需要使用的玻璃儀器有                    。
          (5)加入鐵屑的作用是                     、                      。
          (6)下表和下圖為“烘干粉碎”的試驗(yàn)結(jié)果。

          硫酸亞鐵干燥曲線圖

          序號(hào)
          t/h
          t/℃
          m/g
          x
          1
          3
          80
          5
          4
          2
          3
          160
          10
          1
          3
          4
          160
          10
          0.8
          4
          4
          160
          5
          0
          5
          5
          80
          5
          3
          6
          5
          160
          15
          1
           
          表2.硫酸銅晶體(CuSO4·5H2O)干燥試驗(yàn)表
          表2中,m為CuSO4·5H2O晶體的質(zhì)量,x為干燥后所得晶體中結(jié)晶水的個(gè)數(shù)。據(jù)此可確定由CuSO4·5H2O和FeSO4·7H2O脫水得流程中所示產(chǎn)品的適宜工藝條件分別為                  ,                    (分別指出兩條件的溫度和時(shí)間)。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          (創(chuàng)新預(yù)測(cè)題)(1)①在淀粉碘化鉀溶液中,滴加少量次氯酸鈉堿性溶液,立即會(huì)看到溶液變藍(lán)色,這是因?yàn)開(kāi)_______,離子方程式為_(kāi)_________________________。
          ②在碘和淀粉形成的藍(lán)色溶液中,滴加亞硫酸鈉堿性溶液,發(fā)現(xiàn)藍(lán)色逐漸消失,這是因?yàn)開(kāi)_____________________________。離子方程式是_______________________________。
          ③對(duì)比①和②實(shí)驗(yàn)所得的結(jié)果,將I2、ClO、SO42性由強(qiáng)到弱的順序排列為_(kāi)____________________________。
          (2)今有鐵片、銅片,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明以下事實(shí),并寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
          ①濃硫酸的氧化性比稀硫酸強(qiáng)。________________________________。
          ②氯化鐵溶液中Fe3的氧化性比硫酸銅溶液中的Cu2強(qiáng)。__________________________。
          ③鐵的還原性比銅強(qiáng)。
          ___________________________________________________________。

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