六水氯化锶(SrCl2·6H2O)是实验室重要的分析试剂,工业上常以天青石(主成分为SrSO4)为原料制备,生产流程如下:(1)第①步反应前天青石先研磨粉碎,其
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六水氯化锶(SrCl2·6H2O)是实验室重要的分析试剂,工业上常以天青石(主成分为SrSO4)为原料制备,生产流程如下:
(1)第①步反应前天青石先研磨粉碎,其目的是________________。 第③步加入适量稀硫酸的目的是______ _。 (2)第①步反应若0.5 mol SrSO4中只有S被还原,转移了4 mol电子。写出该反应的化学方程式:________________________________________。 (3)第④步操作依次是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、________、_______。 (4)称取1.000 g产品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO3 1.100×10-2 mol的AgNO3溶液(产品中不含其它与Ag+反应的离子),待Cl―完全沉淀后,用含Fe3+的溶液作指示剂,用0.2000 mol/L的KSCN标准溶液滴定剩余的AgNO3,使剩余的Ag+ 以AgSCN白色沉淀的形式析出。若滴定过程用去上述浓度的KSCN溶液20.00 mL,则产品中SrCl2·6H2O的质量百分含量为________(保留4位有效数字)。 |
答案
(1)增加反应物的接触面积,提高反应速率,提高原料的利用率。(2分) 除去溶液中Ba2+杂质(2分) (2)SrSO4 + 4C =" SrS" + 4CO(3分) (3)洗涤、干燥(或烘干)(各1分,共2分) (4) 93.45%(4分) |
解析
试题分析:(1)把固体反应物研磨粉碎,可增加反应物的接触面积,提高反应速率,提高原料的利用率;第②步所得溶液含有少量Ba2+,所以第③步加入适量稀硫酸目的是:除去溶液中Ba2+杂质。 (2)0.5 mol SrSO4中只有S被还原,转移了4 mol电子,说明S化合价降低了8价,转化为SrS,根据流程图C转化为CO,化学方程式为:SrSO4 + 4C =" SrS" + 4CO (3)要得到纯净的固体,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后,需要进行洗涤、干燥(或烘干)操作。 (4)根据各步反应得出关系式: 2AgNO3~ 2KSCN ,剩余的n(AgNO3)="2n(KSCN)=" 0.2000 mol/L×0.02L="0.004mol," 根据SrCl2·6H2O~ 2AgNO3 ,则产品中SrCl2·6H2O的质量百分含量为:1/2×(1.100×10-2 mol -0.004mol)×267g/mol÷1.000g×100% ="93.45%" |
举一反三
(14分)某研究性学习小组在网上收集到如下信息:硫化钠,俗称臭碱,是一种强还原剂,在工业上用途广泛。他们对硫化钠与次氯酸钠的反应进行探究。 【实验】 在次氯酸钠溶液中加入硫化钠溶液,发现溶液始终澄清。 (1)下列有关硫化钠的说法正确的是 。 a. 硫化钠溶液不宜久置,应现用现配 b. 硫化钠溶液中通入SO2有淡黄色浑浊,可证明SO2有氧化性 c. 硫化钠在空气中潮解并不断放出H2S气体,说明酸性:H2CO3>H2S d. 配制硫化钠溶液时加入少量氢氧化钾 e. 向硫化钠溶液中滴加稀硝酸有臭鸡蛋气味的气体生成 【提出假设】 (2)反应后的溶液中肯定存在Cl-、SO42-和OH-,为探究溶液中可能还存在的其他阴离子(不考虑离子水解及空气中CO2的影响),该学习小组提出如下假设: 假设1:只还存在S2- 假设2:只还存在ClO- 假设3: 【设计实验方案,验证假设】 (3)请写出实验步骤以及预期现象和结论。 限选实验试剂:1 mol• L-1的CuSO4溶液、1 mol• L-1NaOH溶液、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液、酚酞试液。
实验步骤
| 预期现象和结论
| 步骤1:取少许反应后溶液于试管中,滴加
| 若 ,则假设 成立。
| 步骤:2:另取少许反应后溶液于试管中,滴加
| 若 ,则假设 成立。 若 , 则假设3成立。
| 【思考与交流】 (4)实验时某同学发现所用硫化钠溶液呈黄色,联想到工业盐酸呈黄色的原因,该同学认为所用硫化钠溶液中混有少量FeCl3。你是否同意该同学的的观点 (填“同意”或“不同意”),请简述理由: 。 |
工业上用闪锌矿(主要成分为ZnS,还含有Fe2O3等杂质)为原料生产ZnSO4·7H2O的工艺流程如下:
(1)从滤渣A中可获得一种淡黄色非金属单质的副产品,其化学式为 。 (2)浸取过程中Fe2(SO4)3的作用是 ,浸取时Fe2(SO4)3与ZnS发生反应的化学方程式为 。 (3)除铁过程控制溶液的pH在5.4左右,该反应的离子方程式为 。该过程在空气入口处设计了一个类似淋浴喷头的装置,其目的是 。 (4)置换法除重金属离子所用物质C为 。 (5)硫酸锌的溶解度与温度之间的关系如下表:
温度/℃
| 0
| 20
| 40
| 60
| 80
| 100
| 溶解度/g
| 41.8
| 54.1
| 70.4
| 74.8
| 67.2
| 60.5
| 从除重金属后的硫酸锌溶液中获得硫酸锌晶体的实验操作为 、 、过滤、干燥。 |
工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:
沉淀物
| Fe(OH)3
| Fe(OH)2
| Al(OH)3
| 开始沉淀
| 2.3
| 7.5
| 3.4
| 完全沉淀
| 3.2
| 9.7
| 4.4
| 回答下列问题: (1)反应Ⅰ中发生的氧化还原反应的化学方程式为 。 (2)加入少量NaHCO3的目的是调节pH,使溶液中的________(填“Fe3+”、“Fe2+”或“Al3+”)沉淀。该工艺流程中“搅拌”的作用是______________________。 (3)反应Ⅱ的离子方程式为 ___。在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,O2与NaNO2在反应中均作____ ____。若参与反应的O2有11.2 L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为________。 (4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子。该水解反应的离子方程式为____________________________。 (5)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为________(填字母)。 A. 氯水 B. KSCN溶液 C. NaOH溶液 D. 酸性KMnO4溶液 |
下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
| 实验操作
| 实验现象
| 结 论
| A.
| 将气体X通入品红溶液中
| 红色褪去
| X一定是SO2
| B.
| 向无色溶液中加硝酸酸化的BaCl2溶液
| 有白色沉淀
| 原溶液中定含SO42-
| C.
| 向Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体
| 出现白色沉淀
| H2CO3的酸性比H2SiO3强
| D.
| 向某溶液中先加氯水再加KSCN溶液
| 溶液呈血红色
| 原溶液中定含Fe2+
| |
下列叙述错误的是( )A.用金属钠可区分乙醇和乙醚 | B.用高锰酸钾酸性溶液可区分乙烷和乙烯 | C.用水可区分苯和溴苯 | D.用高锰酸钾酸性溶液可直接除去乙烷中的乙烯 |
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