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题文

高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的操作步骤如下:
(1)制备MnSO4溶液:
在烧瓶中(装置见下图)加入一定量MnO2和水,搅拌,通入SO2和N2混合气体,反应3h。停止通入SO2,继续反应片刻,过滤(已知MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O)。

①石灰乳参与反应的化学方程式为                    
②反应过程中,为使SO2尽可能转化完全,在通入SO2和N2比例一定、不改变固液投料的条件下,可采取的合理措施有                      
③若实验中将N2换成空气,测得反应液中Mn2+、SO42的浓度随反应时间t变化如下图。

导致溶液中Mn2+、SO42浓度变化产生明显差异的原因是            
(2)制备高纯MnCO3固体:已知MnCO3难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解;Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7。请补充由(1)制得的MnSO4溶液制备高纯MnCO3的操作步骤[实验中可选用的试剂:Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH]。
①边搅拌边加入        ,并控制溶液pH       
                          ;
③检验SO42-是否被洗涤干净;(实验操作:                      
④用少量C2H5OH洗涤;
                         

科目 化学   题型 实验题   难度 较难
知识点: 常见气体制备原理及装置选择
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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)过滤中所需的玻璃仪器是。溶液A中含有Ca2,Mg2,Fe2,Fe3,则试剂①可选择
(填字母)
A.KMnO4 B.Cl2 C.H2O2
(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气体时请把右边的装置图补充完整(不允许更换溶液,导气管以下连接的仪器自选)。
(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)若将制取的Mg(OH)2:加入到某聚乙烯树脂中,树脂可燃性大大降低,Mg(OH)起阻燃作用的主要原因是

纯碱(Na2CO3)在生产生活中具有广泛的用途。以下是实验室模拟制碱原理制取Na2CO3的流程图

已知:向饱和食盐水中通入NH3,CO2后发生和反应为NH3+NaCl+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl请回答以下问题:
(1)粗盐中含有的杂质离子有Ca2+,Mg2+,SO2- 4等。
精制除杂的步骤顺序a→_______→________→________→b(填字母编号)。
a.粗盐溶解,滤去沉渣.b.加入盐酸调pH;c.加入Ba(OH)2溶液;d.加入Na2CO3溶液;e.过滤
向饱和食盐水中先通入NH3,后通人CO2,理由是_____________________.
(2)灼烧固体A制Na2CO3。在_____填字母序号)中进行。
a.坩埚 b.蒸发皿 c.烧杯 d.锥形瓶
证明滤液A中含有NH+ 4的方法是
对滤液A进行重结晶能够获得NH4HCO3,向pH=13含Na+,K+的溶液中加入少量
NH4HCO3。使pH降低,反应的离子方程式____________________________________.
(3)下图装置中常用于实验室制备CO2。的是_____(填字母编号);用b示意的装置制备NH3,分液漏斗中盛放的试剂______(填试剂名称),烧瓶内可加入的固体试剂填试剂名称)。

(4)一种天然碱晶体成分是aNa2CO3.bNa2CO3.cH2O,某同学利用下列提供的试剂,设计了如下简单合理测定Na2CO3的质量分数的实验方案。(仪器自选)请把实验方案填全:供选择的试剂:1mol·L-1H2SO4,溶液、1mol·L-1BaCl2溶液、稀氨水、碱石灰、Ca(OH)2溶液、蒸馏水
①称取一定量天然碱晶体样品,溶于适量蒸馏水中。
②_________________________________________________________________。
③_________________________________________________________________。
④计算天然碱晶体中含Na2CO3的质量分数。

以钡矿粉(主要成份为BaCO3,含有Ca2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+等)制备BaCl2·2H2O的流程如下:

(1)氧化过程主要反应的离子方程式为
(2)沉淀C的主要成分是Ca(OH)2。由图可知,为了更好的使Ca2+沉淀,还应采取的措施为

(3)用BaSO4重量法测定产品纯度的步骤为:
步骤1:准确称取0.4~0.6 g BaCl2·2H2O试样,加入100 ml 水,3 ml 2 mol·L-1的HCl溶液加热溶解。
步骤2:边搅拌,边逐滴加入0.1 mol·L-1 H2SO4溶液。
步骤3:待BaSO4沉降后,,确认已完全沉淀。
步骤4:过滤,用0.01 mol·L-1的稀H2SO4洗涤沉淀3~4次,直至洗涤液中不含Cl为止。
步骤5:将折叠的沉淀滤纸包置于中,经烘干、炭化、灰化后在800℃灼烧至恒重。称量计算BaCl2·2H2O中Ba2+的含量。
①步骤3所缺的操作为
②若步骤1称量的样品过少,则在步骤4洗涤时可能造成的影响为
③步骤5所用瓷质仪器名称为。滤纸灰化时空气要充足,否则BaSO4易被残留的炭还原生成BaS,该反应的化学方程式为
④有同学认为用K2CrO4代替H2SO4作沉淀剂效果更好,请说明原因
[已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10]

硼镁矿属于硼酸盐,可用来制备硼酸(H3BO3)和MgO,方法如下:硼镁矿粉与(NH4)2SO4溶液混合后加热,反应生成H3BO3晶体和MgSO4溶液,同时放出NH3;再向MgSO4溶液中通入NH3与CO2,得到MgCO3沉淀和滤液,沉淀经洗涤、煅烧后得MgO,滤液则循环使用。回答下列问题:
(1)与硅酸盐类似,硼酸盐结构也比较复杂,如硬硼钙石化学式为Ca2B6O11·5H2O,将其改写为氧化物的形式
(2)上述制备过程中,检验沉淀洗涤是否完全的方法是
(3)写出MgSO4溶液中通入NH3与CO2反应的化学方程式
(4)若准确称取1.68 g硼镁矿,完全反应后得H3BO3晶体1.24 g,MgO 0.8 g,计算该硼酸盐的组成。(写出计算过程)

三苯甲醇是一种重要有机合成中间体,可以通过下列原理进行合成:

实验步骤如下:
①如图1所示,在三颈烧瓶中加入A,1.5 g镁屑,在滴液漏斗中加入,6.7 mL溴苯和无水乙醚,先加人1/3混合液于烧瓶中,待镁屑表面有气泡产生时,开始搅拌,并逐滴加入余下的混合液,使反应液保持微沸状态,至反应完全。

②继续加,A,3.7 g苯甲酰氯和无水乙醚,水浴回流l h 后,在冷水浴下慢慢滴加氯化铵的饱和溶液30.0 mL。
③将三颈烧瓶内的物质水浴加热蒸去乙醚,然后加,A,30.0 mL水进行水蒸气蒸馏(图2用作水蒸气发生装置),直至无油状物蒸出。
④冷却抽滤,将固体用80.0%的乙醇溶液重结晶,最终得到产品。
(1)步骤①中“逐滴加入余下的混合液”是为了防止
(2)若水蒸气蒸馏装置中出现堵塞现象,则图2玻璃管中水位会突然升高,此时应 ,待故障排除后再进行蒸馏。
(3)抽滤用到的主要仪器有气泵、,抽滤优于普通过滤的显著特点是
(4)步骤④中用80.0%的乙醇溶液重结晶的目的是
(5)用光谱法可检验所得产物是否纯净,其中用来获得分子中含有何种化学键和官能团信息的方法

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