白云石的主要成分为CaCO3·MgCO3,还含有少量Fe、Si的化合物。实验室以白云石为原料制备Mg(OH)2及CaCO3。步骤如下:
实验过程中需要的数据见下表:
|
氢氧化物开始沉淀时的pH |
氢氧化物沉淀完全时的pH |
Fe3+ |
1.9 |
3.2 |
Fe2+ |
7.0 |
9.0 |
Mg2+ |
9.5 |
11.0 |
请回答下列问题:
(1)溶液A中含有Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+,则试剂①可选择_________(填字母,下同);试剂②可选择_________;试剂③可选择_________。
A.KMnO4 | B.Cl2 | C.MgO | D.CaO |
(2)若要利用反应过程中生成的CO2,从溶液D中制取CaCO3,需要先通入的一种气体是_______,然后通入CO2。通入CO2气体应选择的最佳装置为_______(填字母)。
(3)根据表中提供的数据判断,Fe(OH)3、Fe(OH)2和Mg(OH)2的溶度积常数由小到大的排列顺序为________________________________。
(4)将制取的Mg(OH)2煅烧得到MgO,然后在还原炉(真空)中,1200℃条件下,用硅铁(铁不参与反应)还原生成镁蒸气。在还原过程中反应温度对生成金属镁的影响如下图:
煅烧Mg(OH)2所需要的仪器除三角架、酒精灯外,还必须选择___________。MgO与硅铁发生的反应达到平衡后,平衡常数表达式为_______________________。由图可知,还原反应的△H ____0(填“>”或“<”)。
某同学为了验证Fe3+是否能氧化H2SO3生成了SO42–,他用50mL0.1mol/LFeCl3溶液吸收制取SO2气体的尾气,再进行以下实验:
(1)检验吸收液中的SO42–:,
则证明Fe3+能把H2SO3氧化为SO42–。
(2)请配平并完成上述反应中的化学方程式:
2FeCl3+SO2+==2FeCl2+H2SO4+2HCl,反应中的氧化产物是(写化学式)。
(3)吸收液中除了含有H+、Cl–、SO42–以外,对其它成份(Fe3+、Fe2+、H2SO3)的可能组合进行探究:
①提出假设。假设1:溶液中存在Fe3+、Fe2+;
假设2:溶液中存在;
假设3:溶液中存在Fe2+ 而不存在H2SO3(二者恰好完全反应)。
②设计方案、进行实验,验证假设。请在表中写出实验步骤以及预期现象和结论(可以不填满)。限选实验试剂和仪器:试管、滴管、0.1moLL-1KMnO4、0.1moL
L-1KSCN溶液、品红溶液。
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1:用试管取样品溶液2~3mL,再用滴管取 |
若出现血红色,则假设1成立; (2)若未出现血红色,则假设2或假设3成立。 |
步骤2: |
重铬酸钠(Na2Cr2O7•2H2O)俗称红矾钠,在工业上有广泛的用途。我国目前主要是以铬铁矿(主要成份为FeO•Cr2O3,还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质)为主要原料进行生产,其主要工艺流程如下:
①中涉及的主要反应有:
主反应: 4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
副反应:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO3
2NaAlO2+CO2↑
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH:
沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Mg(OH)2 |
Cr(OH)3 |
完全沉淀时溶液pH |
4.7 |
3.7 |
11.2 |
5.6 |
试回答下列问题:
(1)“①”中反应是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其作用是。
(2)“③”中调节pH至4.7,目的是。
(3)“⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-,请写出该平衡转化的离子方程式:。
(4)制取红矾钠后的废水中还含有少量的CrO42-,根据有关标准,含CrO42-的废水要经化学处理,使其浓度降至5.0×10-7 mol·L-1以下才能排放。含CrO42-的废水处理可用还原法:
CrO42-Cr3+
Cr(OH)3。绿矾还原CrO42-的离子方程式为:
。
用该方法处理10 m3 CrO42-的物质的量浓度为1.5×10-3 mol·L-1的废水,至少需要绿矾(FeSO4•7H2O,相对分子质量为278)的质量是Kg(保留两位小数)。
步骤⑦的操作是。为进一步得到较为纯净的红矾钠的操作是
已知
为合成某种液晶材料的中间体M,有人提出如下不同的合成路径:
(1)常温下,下列物质能与A发生反应的有________(填序号)。
a.苯 b.Br2/CCl4c.乙酸乙酯d.KMnO4/H+溶液
(2)M中官能团的名称是_______,由C→B的反应类型为__________。
(3)由A催化加氢生成M的过程中,可能有中间产物和______(写结构简式)生成。
(4)检验B中是否含有C可选用的试剂是___________(任写一种名称)。
(5)物质B也可以由C10H13Cl与NaOH水溶液共热生成,C10H13Cl的结构简式为_______。
(6)C的一种同分异构体E具有如下特点:
a.分子中含—OCH2CH3 b.苯环上只有两种化学环境不同的氢原子
写出E在一定条件下发生加聚反应的化学方程式:____________。
从含镁、钾盐湖水中蒸发最后得到产物中含光卤石(xKCl·yMgCl2·zH2O),它是制造钾肥和提取金属镁的重要原料,其组成可通过下列实验测定:
①准确称取5.550g样品溶于水,配成100.0mL溶液。
②将溶液分成二等份,在一份中加入足量的NaOH溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干
燥至恒重,得到白色固体0.580g。
③在另一份溶液中加入足量的硝酸酸化的AgNO3溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体4.305g。
通过计算确定样品的组成。
(1)原样品中含Mg2+的物质的量为____________,
(2)原样品中含Cl—的物质的量为____________,
(3)光卤石的化学式为____ ___。
可用来制备抗凝血药,通过下列路线合成:
请回答:
(1)B→C的反应类型是______ ______。D中所含的官能团名称是。
(2)下列关于化合物G的说法不正确的是__ ___。
a.分子式是C9H6O3
b.不能与金属钠反应
c.分子中含有4种官能团
d.能与液溴反应
e.1 mol G最多能和4mol氢气反应
(3)写出A与银氨溶液反应的化学方程式。
(4)写出D→E的化学方程式__________________ ___________________。