某矿抽出的废液中含有大量的K+、Cl—、Br—,还有少量的Ca2+、Mg2+、SO42—。某研究性学习小组所拟取这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),他们设计了如下流程:
可供试剂a、b的选择试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、H2O2、KMnO4(H+)溶液、稀HNO3。
请根据以上流程,回答相关问题:
(1)试剂a应该选用_______________;
(2)操作①、②、③、④、⑤的名称是_________(填字母)。
A.萃取、过滤、分液、过滤、蒸发结晶 | B.萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶 |
C.分液、萃取、过滤、过滤、蒸发结晶 | D.萃取、分液、分液、过滤、蒸发结晶 |
(3)除去无色液体I中的Ca2+、Mg2+、SO42-离子,选出C所代表的试剂,按滴加顺序依次是 (填化学式)。
(4)调节pH的作用是 ,操作方法是 。
(5)操作⑤中用到的瓷质仪器名称是 。
(原创)海洋中含有丰富的宝贵资源,除了制备粗盐,还可以提取碘,冶炼金属镁等。
I.海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以I﹣的形式存在,Cl2可以将I﹣氧化得到碘单质,实验室从海藻中提取碘单质的实验流程如下:
(1)请写出相关操作的名称:①_____________________;③_______________________
(2)如果要求有色层在上层,可以选择_______________试剂进行碘单质的萃取(填字母)
A.醋酸 | B.苯 | C.四氯化碳 | D.汽油 |
(3)实验中的“后期处理”主要是指分液和蒸馏,蒸馏采用实验装置如下图所示
此图中的错误共有_________处(填数字)
II.海水经淡化可获得淡水和浓海水,浓海水中主要含有离子Na+、Mg2+、Cl﹣、SO42﹣。从浓海水中提取金属镁的一般工艺流程如下:
(1)补全由贝壳(主要成分为碳酸钙)生产石灰乳的相应转化中所需的条件或反应物:
(2)写出反应2的化学方程式: 。
(3)操作流程中可循环使用的滤液X中的物质是 (填化学式)。
次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2•HCHO•2H2O)俗称吊白块,不稳定,120℃时会分解。在印染、医药以及原子能工业中有广泛应用。以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下:
步骤1:在三颈烧瓶中加入一定量Na2SO3和水,搅拌溶解,缓慢通入SO2,至溶液pH 约为4,制得NaHSO3溶液。
步骤2:将装置A 中导气管换成橡皮塞。向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液,在80~90℃下,反应约3h,冷却至室温,抽滤;
步骤3:将滤液真空蒸发浓缩,冷却结晶。
(1)装置B 的烧杯中应加入的溶液是 ;冷凝管中冷却水从 (填“a”或“b”)口进水。
(2)A中多孔球泡的作用是 。
(3)冷凝管中回流的主要物质除H2O 外还有 (填化学式)。
(4)写出步骤2中发生反应的化学方程式 。
(5)步骤3中在真空容器中蒸发浓缩的原因是 。
(6)为了测定产品的纯度,准确称取2.0g样品,完全溶于水配成100mL溶液,取20.00mL所配溶液,加入过量碘完全反应后(已知I2不能氧化甲醛,杂质不反应),加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重得到白色固体0.466g,则所制得的产品的纯度为 。
硫代硫酸钠又名“大苏打”,溶液具有弱碱性和较强的还原性,是棉织物漂白后的脱氯剂,定量分析中的还原剂。硫代硫酸钠(Na2S2O3)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得,装置如图所示
已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在。
(1)某研究小组设计了制备Na2S2O3·5H2O装置和部分操作步骤如下:
步骤1:如图连接好装置后, ,将D中导管末端浸入水中,微热烧瓶观察气泡和水柱检查装置A、C、D气密性。
步骤2:加入药品,打开K1、关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸,加热。装置B中的药品可选用下列物质中的。
A.NaOH溶液 B.浓H2SO4 C.酸性KMnO4溶液 D.饱和NaHSO3溶液
步骤3:C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少,当C中溶液的pH接近7时,打开K2,关闭K1即停止C中的反应,停止加热。“当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应”的原因是______________________(用离子方程式表示)。
步骤4:过滤C中的混合液,将滤液经过加热浓缩,趁热过滤,再将滤液冷却结晶、过滤、洗涤、烘干,得到产品。
(2)Na2S2O3性质的检验:向足量的新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液,氯水颜色变浅,检查反应后溶液中含有硫酸根,写出该反应的化学方程式_________________。
(3)常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度,步骤如下:取废水25.00mL,控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;过滤、洗涤后,用适量稀盐酸溶解,此时CrO42-全部转化为Cr2O72-;再加过量KI溶液,充分反应后得混合溶液VmL,将其分成4等份,加入淀粉溶液作指示剂,用0.0010mol·L-1的Na2S2O3溶液进行滴定,相关数据记录如下表所示:
编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
消耗Na2S2O3标准溶液的体积/mL |
18.02 |
17.98 |
18.00 |
20.03 |
部分反应离子方程式为:
①Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;②I2+2S2O32-=2I-+S4O64-。
则判断达到滴定终点的现象是__________________。
废水中Ba2+的物质的量浓度为__________________。
高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具有很高的经济价值,工业上用难溶于水的碳酸锶(SrCO3)为原料(含少量钡和铁的化合物等),制备高纯六水氯化锶晶体的过程为:
已知: Ⅰ.SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。
Ⅱ.有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH表:
氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
开始沉淀的pH |
1.5 |
6.5 |
沉淀完全的pH |
3.7 |
9.7 |
(1)操作①加快反应速率的措施有 (写一种)。
碳酸锶与盐酸反应的化学方程式 。
(2)酸性条件下,加入30% H2O2溶液,将Fe2+氧化成Fe3+,其离子方程式为 。
(3)在步骤②-③的过程中,将溶液的pH值由1调节至4时,宜用的试剂为 。
A.氨水 B.氢氧化锶粉末 C.氢氧化钠 D.碳酸钠晶体
(4)操作③中所得滤渣的主要成分是 (填化学式)。
(5)步骤④的操作是 、 、过滤。
(6)工业上用热风吹干六水氯化锶但不能脱结晶水,适宜的温度是 。
A.50~60℃ B.70~80℃ C.80~100℃ D.100℃以上
(14分)亚硝酸钠被称为工业盐,在漂白、电镀等方面应用广泛。以木炭、浓硝酸、水、和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如下图所示。
已知:室温下,① 2NO+Na2O2=2NaNO2
② 酸性条件下,NO或NO2—都能与MnO4—反应生成NO3—和Mn2+,
5 NO2— + 2MnO4—+ 6H+= 5NO3—+ 2Mn2++ 3H2O
(1)A中观察到的现象__________________________。
(2)装置B中反应的离子方程式有______________,_______________。
(3)装置C的作用:________________,装置F的作用:_______________。
(4)若无装置D,则E中产物除亚硝酸钠外还含有副产物________________。(填化学式)
(5)NaNO2有像食盐一样的咸味,但能引起中毒。已知亚硝酸钠能发生如下反应:2NaNO2+4HI=2NO+I2+2NaI+2H2O,根据上述反应,可以用试剂和生活中常见的物质进行实验,以鉴别亚硝酸钠和食盐。进行实验时,必须选用的物质有__________________。
A.自来水 | B.碘化钾淀粉试液 |
C.淀粉 | D.白糖 |
E.食醋F.白酒
(6)充分反应后,某同学设计实验对E中NaNO2的含量进行检测。称取E中固体2g,完全溶解配制成溶液100 ml,取出25 ml溶液用0.100 mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定(杂质不与KMnO4反应),消耗KMnO4溶液20ml,求样品中亚硝酸钠的质量分数(保留小数点后1位)(已知:NaNO2摩尔质量69g/mol)