【化学选修-化学与技术】(15分)将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO4•2H2O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义.以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图.
(1)本工艺中所用的原料除CaSO4•2H2O、KCl外,还需要___________________等原料.
(2)写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式_________________.
(3)过滤Ⅰ操作所得固体中,除CaCO3外还含有________(填化学式)等物质,该固体可用作生产水泥的原料.
(4)过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液.检验滤液中含有CO32﹣的方法是__________________.
(5)已知不同温度下K2SO4在100g水中达到饱和时溶解的量如下表:
温度(℃) |
0 |
20 |
60 |
K2SO4溶解的量(g) |
7.4 |
11.1 |
18.2 |
60℃时K2SO4的饱和溶液591g冷却到0℃,可析出K2SO4晶体___________g.
(6)氯化钙结晶水合物(CaCl2•6H2O)是目前常用的无机储热材料,选择的依据是_______.
A.熔点较低(29℃熔化) b.能导电
c.能制冷 d.无毒
(7)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是________________________________.
除去下表内各物质中含有的少量杂质,写出除杂试剂,并填写分离方法。
序号 |
物质 |
杂质 |
所加试剂 |
分离方法 |
(1) |
NO |
NO2 |
||
(2) |
Fe粉 |
Al粉 |
||
(3) |
氯化钠固体 |
氯化铵固体 |
某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染,设计如下工艺流程:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
开始沉淀的pH |
2.3 |
7.6 |
4.4 |
完全沉淀的pH |
3.2 |
9.7 |
6.4 |
(1)酸浸后加入H2O2的目的是_____________。调pH步骤中加入的试剂最好是_____________(填化学式)。实验室进行过滤操作所用到的玻璃仪器有_____________。
(2)向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3,可以生成白色的CuCl沉淀,写出该反应的化学方程式_____________。
(3)CuCl产品中CuCl的质量分数大于96.50%为国家合格标准。称取所制备的CuCl样品0.2500g置于一定量的0.5mol/LFeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol/L的Ce(SO4)2溶液滴定,到达滴定终点时消耗Ce(SO4)2溶液24.60mL。有关的化学反应为: Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl-,Ce4++Fe2+═Fe3++Ce3+,通过计算说明该CuCl样品_______________(填“符合”或“不符合”)国家标准。
(4)25℃时,Ksp[Fe(OH]3]=4.0×10-38.Fe3+发生水解反应Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,该反应的平衡常数为_____________.
把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16g白色沉淀,在所得的浊液中逐滴加入1mol/L HCl溶液,加入HCl溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图,
试回答:
(1)A点的沉淀物的化学式为 ,理由是 。
(2)B点沉淀物的化学式为_____________,A到B的离子方程式 。
(3)原混合物中MgCl2的质量是 ,AlCl3的质量是 ,NaOH的质量是 。
(4)Q点溶液的体积为 mL。
在浓硝酸中放入铜片发生反应:
(1)待反应停止后,若铜有剩余,再加入少量25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,原因是 (用离子方程式表示)
(2)若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应,铜耗完时,共产生气体5.6L(标况)。则所消耗硝酸的物质的量是 mol
(3)将收集上述气体的容器倒扣在盛有水的水槽中,并向其中缓慢通入O2,使其充分反应,若要使水恰好充满容器,理论上需要参加反应的O2的物质的量是 mol
有下列物质:①H2SO4;②金属铜;③Al2O3;④漂白粉;⑤蔗糖;⑥醋酸;⑦NO;⑧SiO2。
(1)请用序号填写空白:以上物质中属于混合物的是____________;能导电的是____________;属于弱电解质的是____________;能引起光化学烟雾的是____________;属于两性氧化物的是 ;可用作光导纤维原料的是 。
(2)写出H2SO4在水中的电离方程式: 。
(3)写出Al2O3溶于NaOH溶液的离子方程式:____________。