MgSO4•7H2O是一种重要的化工原料,某工厂以一种镁矿石(主要成分为SiO2和MgCO3,还含有少量FeCO3)为原料制备MgSO4•7H2O的主要流程如图:
已知:SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。请回答下列问题:
(1)“操作a”的名称是 。
(2)“废渣Y”中含有少量的 FeOOH,其中铁元素的化合价是 。
(3)MgCO3溶于稀硫酸的化学方程式为 。
(4)“溶液A”中加入H2O2溶液会生成Fe2(SO4)3,该反应的化学方程式为 。
(5)选用MgO调节pH使Fe3+转化为沉淀,而不选用NaOH的原因是 。
市场上常见的苏打水有苏打气泡水和无汽苏打水两种。它们的主要成分中都含有碳酸氢钠,俗称小苏打,具有以下性质。
性质一:2NaHCO 3 Na 2CO 3+H 2O+CO 2↑(NaHCO 3在50℃以上开始逐渐分解)
性质二:NaHCO 3+HCl═NaCl+H 2O+CO 2↑
(1)苏打气泡水中含有大量二氧化碳,瓶盖一打开就有大量气泡产生,所以叫气泡水。无汽苏打水则不含二氧化碳,但小明认为他喝入体内也会产生二氧化碳,主要是利用了碳酸氢钠的性质 (选填"一"或"二"),理由是 。
(2)小明查阅了相关资料想自制苏打水,于是购买了一袋小苏打,包装袋上标注的碳酸氢钠含量是99%。真的有这么高吗?小明取了10克小苏打样品放入装置,逐次加入稀硫酸进行实验,得到相关数据。请通过计算帮助小明判断包装袋上的标注是否准确。(2NaHCO 3+H 2SO 4═Na 2SO 4+2H 2O+2CO 2↑)
序号 |
反应前 |
第1次 |
第2次 |
第3次 |
第4次 |
第5次 |
加入稀硫酸溶液质量/克 |
0 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
C装置中溶液总质量/克 |
100.0 |
101.1 |
102.2 |
103.3 |
104.4 |
105.0 |
(3)如果去掉装置B,测量结果将会 (选填"偏大"或"偏小")。
海洋是人类宝贵的自然资源,海水“晒盐”和海水“制碱”体现了人类利用和改造自然的智慧,请根据粗盐“制碱”的流程图(如图)回答问题:
(1)步骤Ⅰ除杂中,常见的方法有两种:一是物理方法,即用NaCl溶液浸洗粗盐,溶解除去其中的可溶性杂质,则浸洗溶液应选用NaCl的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液;二是化学方法,操作步骤依次为:加水溶解→加过量试剂①→加过量试剂②→过滤→加适量盐酸,以下试剂①②组合选用合理的是 。
A.①Ca(OH)2②Na2CO3
B.①Na2CO3②Ca(OH)2
C.①KOH②Na2CO3
D.①NaOH②Na2CO3
(2)步骤Ⅲ先向饱和食盐水中通入氨气,再通入二氧化碳,这样做的目的是 ,写出步骤Ⅲ反应的化学方程式 。
(3)步骤Ⅳ发生的反应属于 反应(填基本反应类型)。
(4)我国化学家侯德榜创立的联合制碱法的优点有 。
A.无“索尔维氨碱法”中的废弃物CaCl2生成,有利于保护环境
B.大大提高了食盐的利用率,节约了成本
C.将“制碱”与制氨生产联合起来,同时析出的NH4Cl晶体可用作复合肥
侯德榜成功研制了“侯氏制碱法”,打破了西方发达国家对我国制碱技术的封锁,为世界制碱工业做出了杰出贡献。某工厂为了测定用“侯氏制碱法”制得的纯碱样品中纯碱的质量分数,工厂技术员完成了如图所示的测定工作(不考虑其它因素对测定结果的影响),请根据图中数据计算:样品中纯碱的质量分数。(计算结果精确到0.1%)
饮水安全是脱贫攻坚“两不愁、三保障、安全”的重要内容和指标,关乎百姓生命健康,必须对天然水进行净化达标后才能饮用。
(1)在净化水的过程中常用 来吸附水中的色素和异味,用二氧化氯(ClO2)消毒杀菌,二氧化氯中氯元素的化合价为 。
(2)某同学在使用“除垢剂”去除热水瓶中的水垢时,发现有气泡产生。根据水垢的主要成分含有碳酸钙等物质,猜想到“除垢剂”的有效成分中可能含有酸。于是,他分别设计了在家庭中和实验室用两类不同物质且产生两种不同现象的实验方案验证自己的猜想,请完成实验报告。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
家庭中:取适量“除垢剂”于瓷碗中,向其中加入 。 |
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“除垢剂”的有效成分中一定含有酸。 |
实验室:取适量“除垢剂”于试管中,向其中加入 。 |
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根据实验结论,得出使用“除垢剂”时的注意事项有 (写一条)。
硫酸亚铁是一种重要的补铁剂。实验室以废铁屑(含少量Fe2O3)为原料制备硫酸亚铁晶体的流程如图所示:
已知:铁与硫酸铁反应的化学方程式为Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4。
(1)“碱洗”是为了洗去铁屑表面的油污。用热的碳酸钠溶液浸泡,过滤,再用蒸馏水洗涤2~3次。取最后一次洗涤液,测其pH,若pH= ,说明洗涤液中无碳酸钠。
(2)“酸溶”是向“碱洗”过的铁屑中加入过量稀硫酸。
①写出铁与稀硫酸反应的化学方程式: 。
②所用硫酸溶液浓度不能太稀,原因是 。
③废铁屑中的少量Fe2O3不需要进行除杂处理,原因是 。
(3)“结晶”的相关操作依次为:蒸发浓缩、降温结晶。蒸发浓缩的目的是 ,便于结晶。
(4)含量测定:准确称取制得的硫酸亚铁样品2.82g于锥形瓶中,加蒸馏水完全溶解,加入稀硫酸,滴加溶质质量分数为1.58%的高锰酸钾溶液,当恰好完全反应时,消耗高锰酸钾溶液的体积为20.00mL(该高锰酸钾溶液密度近似为1g•mL﹣1)。列式计算该样品中硫酸亚铁的含量(结果用百分数表示,保留一位小数)。
已知:高锰酸钾与硫酸亚铁反应的化学方程式为10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4═5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O(相对分子质量:FeSO4=152,KMnO4=158)