[化学-选修化学与技术]
七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用,利用化工厂生产硼砂的废渣-硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3,还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等)。
表1 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 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
Mg(OH)2 |
pH值 |
5.2 |
3.2 |
9.7 |
10.4 |
11.2 |
表2 两种盐的溶解度(单位为g/100g水)
温度/℃ |
10 |
30 |
40 |
50 |
60 |
CaSO4 |
0.19 |
0.21 |
0.21 |
0.20 |
0.19 |
MgSO4·7H2O |
30.9 |
35.5 |
40.8 |
45.6 |
/ |
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下:
根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据,试回答下列问题:
(1)过滤I的滤液中加入硼镁泥,调节溶液的pH=5~6,再加入NaClO溶液加热煮沸,将溶液中的 Mn2+氧化成MnO2,反应的离子反应方程式为 。加热煮沸的主要目的 是 。
(2)沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有 (填化学式)等物质。
(3)检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是 ;
(4)沉淀C的化学式是 。过滤III需趁热过滤的理由是
下表为元素周期表的一部分,参照元素①~⑦在表中的位置,请用化学用语回答下列问题:
(1)④、⑤、⑦的原子半径由大到小的顺序为(用元素符号表示,下同)。
(2)⑥和⑦的最高价含氧酸的酸性强弱为>。
(3)①、②两种元素按原子个数之比为1∶1组成的常见液态化合物,在酸性溶液中能将Fe2+氧化,写出该反应的离子方程式。
(4)由表中元素形成的物质可发生如图中的反应,其中B、C、G是单质,B为黄绿色气体,D溶液显碱性。
①写出D溶液与G反应的化学方程式。
②写出检验A溶液中溶质的阴离子的方法:。
③常温下,若电解1 L 0.1 mol/L的A溶液,一段时间后测得溶液pH为12(忽略溶液体积变化),则该电解过程中转移电子的物质的量为mol。
④若上图中各步反应均为恰好完全转化,则混合物X中含有的物质有。
短周期元素形成的常见非金属固体单质A与常见金属单质B,在加热条件下反应生成化合物C,C与水反应生成白色沉淀D和气体E,D既能溶于强酸,也能溶于强碱。E在足量空气中燃烧产生刺激性气体G,G在大气中能导致酸雨的形成。E被足量氢氧化钠溶液洗后得到无色溶液F,溶液F在空气中长期放置发生反应,生成物之一为H。H与过氧化钠的结构和化学性质相似,其溶液显黄色。请回答下列问题:
(1)组成单质A的元素在周期表中的位置是。
(2)组成单质B的元素的原子结构示意图为。
(3)G与氯酸钠在酸性条件下反应可生成消毒杀菌剂二氧化氯,该反应的氧化剂为。
(4)溶液F在空气中长期放置生成H的化学方程式为。
(5)H的溶液与稀硫酸反应产生的现象为。
黑火药是中国古代四大发明之一,它的爆炸反应为:
2KNO3+3C+SA+N2↑+3CO2↑(已配平)。
(1)生成物中除了氮气与二氧化碳外,还有一种物质A,则A的电子式为,A属于________化合物。
(2)黑火药中位于元素周期表短周期的元素有种。其中一种元素的单质可用于制药,其氧化物可用于漂白织物和作防腐剂,该元素在周期表中的位置是。
(3)黑火药中所含元素的原子半径从大到小的顺序是(用元素符号表示);
(4)下列事实能说明黑火药中碳与硫两元素非金属性相对强弱的有。
A.同条件同浓度溶液的pH:Na2CO3>Na2SO4
B.酸性:H2SO3>H2CO3
C.CS2中碳元素为+4价,硫元素为-2价
A、B、C、D、E五种短周期元素的原子序数依次增大。元素A的负一价离子具有和稀有气体He一样的结构,元素B的最外层电子数是内层电子总数的2倍,元素C是短周期元素中原子半径最大的主族元素,元素D在地壳中的含量位于第二位,元素E与元素B可形成具有正四面体结构的物质。请回答下列问题:
(1)在周期表中,元素B位于第周期第族;A与C形成的离子化合物的化学式为 _________________; A与C形成的离子化合物与水反应的化学方程式为。
(2)C形成的简单离子的离子结构示意图为。
(3)D、E元素形成的化合物可与水反应生成一种沉淀和一种气体,试写出该反应的化学方程式: ___________。
(4)单质B与水反应是将B充分利用的措施之一,试写出该反应的化学方程式: ______________________________________。
我国濒临海域的省份,能够充分利用海水制得多种化工产品。如图是以海水、贝壳(主要成分CaCO3)等为原料制取几种化工产品的工艺流程图,其中E是一种化肥,N是一种常见的金属单质。
结合上述工艺流程回答下列问题:
(1)物质G和L的化学式分别为___________________和___________________。
(2)上述工艺流程中可以循环使用的物质的化学式为______________________。
(3)反应①的化学方程式为____________;在反应①中必须先通入NH3,而后通入D,其原因是_______________________________________________________。
(4)工业上利用F可制得另一种化工产品,该反应的化学方程式为____________。
(5)由K溶液经如何处理才能制得N?_________________________________________________________。