题目
题型:不详难度:来源:
已知:①常温下,Fe3+、Al3+、Mg2+开始形成氢氧化物沉淀和沉淀完全时的pH值如下:
| Fe3+ | Al3+ | Mg2+ |
开始沉淀 | 2.1 | 3.7 | 9.0 |
沉淀完全 | 3.2 | 5.2 | 12.4 |
(1)用平衡原理解释:菱镁矿粉粹后加热生成的氧化镁可以溶解在硫酸铵溶液中的原因 。
(2)在该工业流程中,可以循环使用的物质是 。
(3)步骤③中氨气和硫酸恰好完全反应,取此时所得的溶液10.00mL配成250mL溶液,配制溶液过程中除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、酸式滴定管外,还需要的玻璃仪器有: ;经检测所配制的溶液pH=1,c(SO42ˉ)=1.05mol/L,试求算所配制溶液中NH4+ 水解的平衡常数K(写计算过程,计算结果保留三位有效数字)。
(4)在加热条件下杂质中的三氧化二铁溶于硫酸铵的离子反应方程式是:
。
(5)蒸发结晶过程中需要使用60~70℃水浴加热方式,其原因是 。
答案
(1)因NH4++H2ONH3·H2O+H+,MgO+ 2H+=Mg2++H2O,氧化镁消耗氢离子,铵根离子水解平衡向右进行,不断提供H+使MgO不断溶解(3分)(写出两个方程式就给2分,平衡向右移动给1分)
(2)(NH4)2SO4(2分)
(3)250ml容量瓶(2分,没有规格不给分) K=5.00×10-3 mol•Lˉ1(计算过程见解析)
(4)Fe2O3+ 6NH4+ =6NH3↑+2Fe3++3H2O(条件:加热)(没有写条件和气体呼号扣1分,没配平扣1分;共2分)
(5)避免加热蒸发过程中MgSO4·7H2O失去部分或全部的结晶水(2分)
解析
试题分析:(1)硫酸铵溶液中存在如下水解平衡:NH4++H2ONH3•H2O+H+,氧化镁与氢离子反应,生成镁离子和水,减小氢离子浓度,促进铵根离子的水解平衡右移,生成的氢离子又溶解菱镁矿粉粹后加热生成的氧化镁;(2)步骤③生成硫酸铵,步骤②消耗硫酸铵,说明该工艺流程中,硫酸铵是可以循环利用的物质;(3)配制250mL溶液需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管、酸式滴定管等;氨气和硫酸反应所得溶液中含有H+、NH4+、OH-,根据电荷守恒原理可得:c(H+)+c(NH4+)=2c(SO42ˉ),由于pH=1,则溶液中c(H+)=0.1mol/L,c(SO42ˉ)=1.05mol/L,所以c(NH4+)=2.0mol/L;由于(NH4)2SO4=2NH4++SO42ˉ,则没有水解时c(NH4+)="2" c(SO42ˉ)=2.1mol/L;由三行数据法得:
NH4++H2ONH3•H2O+H+
各组分起始浓度/mol•Lˉ1 2.1 0 0
各组分变化浓度/mol•Lˉ1 0.1 0.1 0.1
各组分平衡浓度/mol•Lˉ1 2.0 0.1 0.1
K===5.00×10-3 mol•Lˉ1;
(4)先写硫酸铵水解反应:NH4++H2ONH3·H2O+H+,再写Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,前者×6+后者可得:Fe2O3+6NH4++3H2O=6NH3·H2O+2Fe3+,加热时6NH3·H2O 6NH3+6H2O,则Fe2O3+6NH4+=6NH3↑+2Fe3++3H2O;(5)蒸发结晶得到的目标产物是MgSO4·7H2O,加热温度过低,蒸发结晶速率过低,加热温度过高,结晶析出的MgSO4·7H2O失去部分或全部的结晶水,因此蒸发结晶过程中需要使用60~70℃水浴加热方式。
核心考点
试题【菱镁矿是碱性耐火材料的主要原料,其主要的化学成分是:MgCO3,同时含有杂质:SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等;目前以菱镁矿为主要原料制备MgSO4的】;主要考察你对难溶电解质的溶解平衡等知识点的理解。[详细]
举一反三
已知: ①Fe3+和Fe2+以氢氧化物形式沉淀完全时,溶液的pH分别为3.2和9.7;
②Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=5.1×10-9。
(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯,提纯的方法是:将产品加入足量的饱和Na2CO3溶液中,充分搅拌,过滤,洗涤。用离子方程式说明提纯原理: 。
(2)酸溶时,Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐,化学方程式为 。
(3)该厂结合本厂实际,选用的X为 (填序号),中和I使溶液中的 (填离子符号)的浓度减小。
A.BaCl2 | B.Ba(OH)2 | C.Ba(NO3)2 | D.BaCO3 |
(5)测定所得Ba(NO3)2晶体的纯度:准确称取m1g晶体溶于蒸馏水,加入足量的硫酸,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量其质量为m2g,则该晶体纯度的计算表达式为 。(已知Ba(NO3)2、BaSO4的式量分别为261、233)
A.AgCl不溶于水,不能转化为AgI |
B.两种难溶物的Ksp相差越大,难溶物就越容易转化为更难溶的难溶物 |
C.AgI比AgCl更难溶于水,所以AgCl可以转化为AgI |
D.常温下,AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI,则NaI的浓度必须不低于 |
又已知:
①Fe3+和Fe2+以氢氧化物形式沉淀完全时,溶液的pH分别为3.2和9.7;
②Ba(NO3)2晶体的分解温度:592℃;
③KSP(BaSO4)=1.lxl0-10, KSP(BaCO3)=5.1×10-9.
(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯,提纯的方法是:将产品加入足量的饱和Na2CO3溶液中,充分搅拌,过滤,洗涤。试用离子方程式说明提纯原理:______________ 。
(2)上述流程酸溶时,Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐,反应的化学方程式为:
。
(3)该厂结合本厂实际,选用的X为 (填序号);
A.BaCl2 | B.BaCO3 | C.Ba(NO3)2 | D.Ba(OH)2 |
结合离子方程式简述原理 。
(5)从Ba(NO3)2溶液中获得其晶体的操作方法是 。
(6)测定所得Ba(NO3)2晶体的纯度:准确称取w克晶体溶于蒸馏水,加入足量的硫酸,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量其质量为m克,则该晶体的纯度为 。
(1)熔融状态下,钠的单质和氯化亚铁能组成可充电电池(如图1),反应原理为:2Na+FeCl2 Fe+2NaCl,该电池放电时,正极反应式为 ________________ _____:
充电时,__________(写物质名称)电极接电源的负极;
该电池的电解质为________ _。
(2)某同学用铜片、石墨作电极电解一定浓度的硫酸铜溶液(如图2),一段时间停止通电取出电极。若在电解后的溶液中加入0.98g氢氧化铜粉末恰好完全溶解,经测定所得溶液与电解前完全相同。请回答下列问题:
①Y电极材料是 ,发生 (填“氧化或还原”)反应。
②电解过程中X电极上发生的电极反方应式是:
③如在电解后的溶液中加入足量的小苏打,充分反应后产生气体在标准状况下所占的体积是
(3)常温时,BaSO4的Ksp=1.08×10-10,现将等体积的BaCl2溶液与2.0×10-3mol/l的Na2SO4
溶液混合。若要生成BaSO4沉淀,BaCl2溶液的最小浓度为______________。
A.x的数值为2×10-5 |
B.c点时有碳酸钙沉淀生成 |
C.b点与d点对应的溶度积相等 |
D.加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点 |
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