多晶硅被称为“微电子大厦的基石”,制备中副产物以SiCl4为主,它对环境污染很大,能遇水强烈水解,放出大量的热。研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉(主
题型:不详难度:来源:
多晶硅被称为“微电子大厦的基石”,制备中副产物以SiCl4为主,它对环境污染很大,能遇水强烈水解,放出大量的热。研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成份为BaCO3,且含有铁、镁等离子)制备BaCl2·2H2O,工艺流程如下:
已知:常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是:3.4、12.4。 (1)SiCl4水解反应的化学方程式为_________________________________________________。过滤操作需要的玻璃仪器有_________________________________。 (2)加钡矿粉调节pH=7的作用是________________________、_______________________。 (3)加20% NaOH调节pH=12.5,得到滤渣A的主要成分是_______________________。 (4)BaCl2滤液经__________、_________、过滤、洗涤,再经真空干燥后得到BaCl2·2H2O。 (5)10吨含78.8 % BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2·2H2O_________吨。实际产量为9.70吨,相对误差为__________________%。 |
答案
(1)SiCl4+4H2O→H4SiO4↓+4HCl(2分);烧杯、漏斗、玻璃棒(2分) (2)使BaCO3转化为BaCl2,使Fe3+完全沉淀(2分) (3)Mg(OH)2(2分) (4)蒸发浓缩、冷却结晶(2分) (5)9.76;-0.61 (2分) |
解析
试题分析:(1)根据水解机理相当于水中的羟基取代了氯原子,即SiCl4水解反应的化学方程式为SiCl4+4H2O→H4SiO4↓+4HCl。过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。 (2)加钡矿粉调节pH=7的作用是使BaCO3转化为BaCl2,使Fe3+完全沉淀。 (3)根据题中信息,常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是:3.4、12.4。加20% NaOH调节pH=12.5,主要是沉淀镁离子,得到滤渣A的主要成分是Mg(OH)2。 (4)BaCl2滤液经蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤,再经真空干燥后得到BaCl2·2H2O。 (5)反应关系式为 BaCO3~BaCl2·2H2O 197 244 10×78.8% m m==9.76吨 相对误差=(9.7-9.76)/9.7=-0.61% |
举一反三
有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物,它们的性质如下表。则将乙二醇和丙三醇互相分离的最佳方法是
物质
| 分子式
| 熔点/℃
| 沸点/℃
| 密度/g·cm-1
| 溶解性
| 乙二醇
| C2H4O2
| -11.5
| 198
| 1.11
| 易溶于水和乙醇
| 丙三醇
| C3H8O3
| 17.9
| 290
| 1.26
| 能跟水、酒精以任意比互溶
| A.分液 B.蒸馏 C.冷却至0℃后过滤 D.加水萃取 |
海洋是巨大的化学资源宝库。下面是海水化学资源综合利用的部分流程图:
回答: (1)由海水晒制的粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,为了除去这些离子,需要依次加入稍过量的NaOH、BaCl2、__ ___(填试剂化学式),然后__ ___(填操作名称)。在溶液中再加适量 (填试剂),加热蒸干溶液即得到精盐。 (2)某同学在实验室模拟氯碱工业的生产原理电解饱和食盐水。用玻璃棒蘸浓氨水检验阳极产生的气体,发现产生大量白烟。阳极生成的气体是 ,白烟的主要成分是 。 (3)制取MgCl2的过程中涉及反应:MgCl2·6H2OMgCl2 + 6H2O,该反应要在HCl气流中进行,原因是 。 (4)苦卤中通入Cl2置换出Br2,吹出后用SO2吸收转化为Br-,反复多次,以达到富集溴的目的。由海水提溴过程中的反应可得出Cl-、SO2、Br-还原性由强到弱的顺序是_________。 |
根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
| 操作
| 现象
| 结论
| A
| 向某无色溶液中滴加氯水和CCl4,振荡、静置
| 下层溶液显紫色
| 原溶液中有I-
| B
| 向某溶液中先滴加KSCN溶液,再滴加少量氯水
| 先无明显现象,后溶液变成血红色
| 原溶液中含有Fe2+和Fe3+
| C
| 将铜片放入浓硝酸中
| 产生大量红棕色气体,溶液变为蓝绿色
| 浓硝酸有强氧化性和酸性
| D
| 向Na2SiO3溶液中滴加1滴酚酞,然后逐滴加入稀盐酸至红色褪去
| 2 min后,试管里出现凝胶
| 酸性:硅酸>盐酸
| |
用霞石岩(化学式为 KNa3[AlSiO4]4,主要成份Na2O、K2O、Al2O3、SiO2)制碳酸钠、碳酸钾和氧化铝的工艺流程如下:
已知:NaHCO3溶液的pH约为8~9,Na2CO3溶液的pH约为11~12。溶解过滤工序产生的滤液中含钠、钾和铝的可溶性盐类,钙和硅等其他杂质在滤渣霞石泥中。部分物质的溶解度见右图。
试回答下列问题: (1)灼烧得到固体M的化学方程式是________________________________。 (2)X物质是___________,滤液W中主要含有的离子有____________。(写三种) (3)操作Ⅰ得到碳酸钠晶体的操作为 、 、 、洗涤、干燥。 (4)碳酸化Ⅰ中发生主要反应的离子方程式是__________________________。 (5)碳酸化Ⅱ调整pH=8的目的是_______________________________。 |
工业上常用含少量SiO2、Al2O3的铬铁矿(FeOCr2O3)冶炼铬,简要流程如下:
(1)完成下列化学方程式(在横线填写物质的化学式及系数): 2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO34Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+______________。 (2)操作①包括过滤与洗涤,在实验室中进行洗涤沉淀的操作__________________________________。操作②可选用的装置(部分夹持装置略去)是________(填序号)
(3)写出能够完成操作③的相关反应的化学方程式:_____________________。 (4)化学需氧量(COD)可度量水遭受有机物污染的程度。在强酸并加热的条件下,用K2Cr2O7做强氧化剂处理水样,并测定消耗的K2Cr2O7的量,然后换算成相当于O2的含量称为化学需氧量(以mg/L计)。化学兴趣小组测定某水样的化学需氧量(COD)过程如下: I.取amL水样置于锥形瓶,加入10.00mL 0.2500 mol/L的K2Cr2O7溶液; II.……。 III.加指示剂,用c mol的硫酸亚铁铵[ (NH4)2Fe(SO4)]滴定,终点时消耗b mL(此步骤的目的是用Fe2+把多余的Cr2O72-转化为)Cr3+。 ①I中量取K2Cr2O7溶液的仪器是_____________; ②计算该水样的化学需氧量时需用到下列关系:要除去1molCr2O72- 需消耗___molFe2+,1molCr2O72-相当于_______ molO2。 |
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