作为工业生产的催化剂和制备纳米MgO的材料,草酸镁(MgC2O4·2H2O)有着广阔的应用和发展前景。回答下列问题:
(1)MgC2O4·2H2O的制备
已知氯化镁、草酸铵、草酸镁在水中的溶解度如下表:
氯化镁 | 草酸铵 | 草酸镁 | |
20℃ | 54.6g | 4.45g | 微溶 |
70℃ | 61.0g | 22.4g | |
100℃ | 73.3g | 34.7g |
实验方法:(i)加热煮沸蒸馏水,取300mL冷却至70℃,加140g MgCl2·6H2O,此制MgCl2溶液;
(ii)按照图示装置装好药品,连接好装置;
(iii)在磁力加热搅拌的情况下,缓缓滴入饱和(NH4)2C2O4溶液,并水浴加热,直至不再产生白色沉淀为止;
(iv)分离沉淀、洗涤,得MgC2O4·2H2O晶体。
①装置中仪器甲的名称是_____,其冷水进水口为_____填“a”或“b”)。
②仪器乙中c部位的作用是____________________。
③检验产品洗涤干净的方法是________________。
(2)MgC2O4·2H2O分解产物的探究
利用下图所示装置探究MgC2O4·2H2O分解产物CO、CO2 等的性质。
①A中发生反应的化学方程式为______________________。
②装置B中盛装的药品是_____,装置C的作用是______,装置D中的试剂是______,装置G中的现象是____________________。
高三化学实验题困难题
作为工业生产的催化剂和制备纳米MgO的材料,草酸镁(MgC2O4·2H2O)有着广阔的应用和发展前景。回答下列问题:
(1)MgC2O4·2H2O的制备
已知氯化镁、草酸铵、草酸镁在水中的溶解度如下表:
氯化镁 | 草酸铵 | 草酸镁 | |
20℃ | 54.6g | 4.45g | 微溶 |
70℃ | 61.0g | 22.4g | |
100℃ | 73.3g | 34.7g |
实验方法:(i)加热煮沸蒸馏水,取300mL冷却至70℃,加140g MgCl2·6H2O,此制MgCl2溶液;
(ii)按照图示装置装好药品,连接好装置;
(iii)在磁力加热搅拌的情况下,缓缓滴入饱和(NH4)2C2O4溶液,并水浴加热,直至不再产生白色沉淀为止;
(iv)分离沉淀、洗涤,得MgC2O4·2H2O晶体。
①装置中仪器甲的名称是_____,其冷水进水口为_____填“a”或“b”)。
②仪器乙中c部位的作用是____________________。
③检验产品洗涤干净的方法是________________。
(2)MgC2O4·2H2O分解产物的探究
利用下图所示装置探究MgC2O4·2H2O分解产物CO、CO2 等的性质。
①A中发生反应的化学方程式为______________________。
②装置B中盛装的药品是_____,装置C的作用是______,装置D中的试剂是______,装置G中的现象是____________________。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
偏钒酸镁在化工“新型材料”光电领域有着重要的用途。以硼泥[主要成分是MgO(52.12%)还有Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质]为原料设计制备偏钒酸镁的生产工艺如图所示:
回答下列问题:
(1)Mg(VO3)2中V的化合价为___________,副产物的电子式为_________________。
(2)酸浸时,反应温度需控制在80℃,在实验室可采取的措施为_____________________________。写出“酸浸”后溶液中存在的金属阳离子_________,废渣1可用于制作_____________________,该物质在信息传输中具有重要应用。
(3)“除杂”过程加入双氧水的目的是________________________________________ (用离子方程式表示)。此过程中使Fe3+、Al3+浓度均小于1×10-6 mol·L-1,在室温下需调节pH ____________(已知Ksp[Fe(OH)3] =1×10-39,Ksp [Al(OH)3]=1×10-33, pH=9.3时,Mg2+开始沉淀]。
(4)如何检验滤液中Fe3+是否被除尽,简述检验操作:___________________________________。
(5)偏钒酸铵可由VOSO4溶液中加入氯酸钾将其氧化,然后用氨水调节pH即可制得,写出VO2+被氯酸钾氧化的离子方程式_______________________________________。
(6)现用at硼泥生产Mg(VO3)2,若生产过程的产率为b%,则能生产出Mg(VO3)2产品的质量为_________t(用含a、b的代数式表示)。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
偏钒酸镁在化工“新型材料”光电领域有着重要的用途。以硼泥[主要成分是MgO(52.1%),还有Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质]为原料设计制备偏钒酸镁的生产工艺如图所示:
回答下列问题:
(l)Mg(VO3)2 中V的化合价为_____,副产物的电子式为_______。
(2)酸浸时,反应温度需控制在80℃,在实验室可采取的措施为______。写出”酸浸”后溶液中存在的金属阳离子_______,废渣1可用于制作_______,该物质在信息传输中具有重要应用。
(3)“除杂”过程加人双氧水的目的是_______(用离子方程式表示)。此过程中使Fe3+、Al3+浓度均小于l×10-6mol·L-1,在室温下需调节pH范围为__________[已知Ksp[Fe(OH)3]= 1×10-39, Ksp[Al(OH)]=1×10-33, pH=9.3时,Mg2+开始沉淀]。
(4)如何检验滤液中Fe3+是否被除尽,简述检验操作:__________。
(5)偏钒酸氨可由VOSO4溶液中加入氯酸钾将其氧化,然后用氨水调节pH即可制得,写出VO2+被氯酸钾氧化的离子方程式_________。
(6)现用a t硼泥生产Mg(VO3)2,若生产过程的产率为6%,则能生产出Mg(VO3)2产品的
质量为_________t (用含a、b的代数式表示)。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
一维纳米材料因其特殊的纳米结构,呈现出一系列独特的光、电、磁、催化等性能,具有十分广阔的应用前景。ZnS-C(ZnS纳米粒子分散在碳纳米材料上)是新型一维纳米材料,某科研小组用下列流程制备ZnS-C纳米材料。
已知:BA表示C6H5COO
回答下列问题:
(1)“搅拌”后所得溶液显__________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(2)配制NaOH溶液时,蒸馏水要煮沸的原因是____________。
(3)向混合盐溶液中缓缓滴加NaOH溶液,促进相关离子的水解,出现Zn(OH)(C6H5COO)白色沉淀。
①写出生成沉淀的离子方程式_________。
②25℃,调pH=6,不产生Zn(OH)2沉淀,该溶液中c(Zn2+)<____ mol·L-1。[已知Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17]
(4)“硫化”、“焙烧”过程,Zn(OH)BA通过原位固相反应制备ZnS-C纳米纤维的过程示意图如下:
①该过程中一直处于原位的离子是____________;
②在N2氛围中“焙烧”时,HBA(C6H5COOH)分解的化学方程式为___________。
(5)用N2吸附法对不同焙烧温度下制备得到的ZnS-C纳米纤维的比表面积进行测定,在不同温度(400℃-800℃)下焙烧所得ZnS-C纳米纤维的比表面积如下表:
t/℃ | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 |
比表面积/m2 ·g-1 | 130.1 | 123.1 | 70.2 | 49.2 | 47.6 |
① 随着温度的升高,ZnS纳米粒子__________(填“变大”“不变”或“变小”)。
② ZnS-C纳米纤维可将N2吸附在其表面,形成均匀的单分子层。氮气分子横截面积为0.162 nm2,则在400℃焙烧所得的1g ZnS-C纳米纤维最大吸附的氮分子数为______(保留3位有效数字)。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
氢气作为清洁能源有着广泛的应用前景,采用天然气制备氢气的流程如下。
请回答下列问题:
Ⅰ.蒸汽转化:在催化剂的作用下,水蒸气将CH4氧化,结合图表信息回答问题。
(1)该过程的热化学方程式是__________。
(2)平衡混合物中CO的体积分数与压强的关系如图所示,判断T1和T2的大小关系:T1_______T2(填“>”“<”或“=”),并说明理由__________。
(3)一定温度下,在1L恒容的密闭容器中充入1mol CH4和1mol水蒸气充分反应达平衡后,测得反应前后容器中气体的物质的量之比是3:4,计算该条件下反应的平衡常数为______________。
Ⅱ.CO变换:500℃时,CO进一步与水反应生成CO2和H2。
Ⅲ.模拟H2提纯工艺:将CO2和H2分离得到H2的过程如下:
依据图示信息回答:
(4)吸收池中发生反应的离子方程式是_________。
(5)写出电解池中阳极发生的电极反应式________;结合化学用语说明K2CO3溶液再生的原因_________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
氢气作为清洁能源有着广泛的应用前景,采用天然气制备氢气的流程如下。
请回答下列问题:
Ⅰ.蒸汽转化:在催化剂的作用下,水蒸气将CH4氧化,结合图表信息回答问题。
(1)该过程的热化学方程式是__________。
(2)平衡混合物中CO的体积分数与压强的关系如图所示,判断T1和T2的大小关系:T1_______T2(填“>”“<”或“=”),并说明理由__________。
(3)一定温度下,在1L恒容的密闭容器中充入1mol CH4和1mol水蒸气充分反应达平衡后,测得反应前后容器中气体的物质的量之比是3:4,计算该条件下反应的平衡常数为______________。
Ⅱ.CO变换:500℃时,CO进一步与水反应生成CO2和H2。
Ⅲ.模拟H2提纯工艺:将CO2和H2分离得到H2的过程如下:
依据图示信息回答:
(4)吸收池中发生反应的离子方程式是_________。
(5)写出电解池中阳极发生的电极反应式________;结合化学用语说明K2CO3溶液再生的原因_________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
纳米CaCO3作为工业上重要的无机填充材料,广泛应用于橡胶、塑料、涂料、油墨和造纸等行业。某化学兴趣小组在实验室中利用下列装置模拟工业制备纳米CaCO3.
请回答下列问题:
(1)仪器甲的名称是________,在该实验中,其作用是_____.
(2)将上述接口连接顺序补充完整:a ;b ;d 。__________
(3)装置D中选择的试剂是__________(填序号,下同),装置E中选择的试剂是__________
①饱和Na2CO3溶液 ②饱和NaHCO3溶液 ③无水CaCl2固体 ④碱石灰
(4)装置C中发生反应的离子方程式为__________
(5)随着气体的通入,三颈烧瓶中产生白色沉淀且逐渐增多,但一段时间后,白色沉淀逐渐减少,其可能的原因为_______(结合化学用语解释)。
(6)当生成5g沉淀时,理论上消耗两种气体(标准状况下)的总体积可能为_________
(7)已知:常温下,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,Ksp(CaSO3)=1.4×10-7。向浓度为1.0mol/L的Na2SO3溶液中加入纳米CaCO3,若使CaCO3向CaSO3转化,则该混合液中c(SO32-)/c(CO32-)的值(x)的取值范围为__________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
氧化钴(Co2O3)粉体材料在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。某铜钴矿石主要含有CoO(OH) 、CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2,其中还含有一定量的Fe2O3、MgO和CaO等。由该矿石制备Co2O3的部分工艺过程如下:
Ⅰ.将粉碎的矿石用过量的稀H2SO4和Na2SO3溶液浸泡。
Ⅱ.浸出液除去含铜的化合物后,向溶液中先加入NaClO3溶液,再加入一定浓度的Na2CO3溶液,过滤,分离除去沉淀a [主要成分是Na2Fe6(SO4)4(OH)12]。
Ⅲ.向上述滤液中加入足量NaF溶液,过滤,分离除去沉淀b。
Ⅳ.Ⅲ中滤液加入浓Na2CO3溶液,获得CoCO3沉淀。
V.将CoCO3溶解在盐酸中,再加入(NH4)2C2O4溶液,产生 CoC2O4·2H2O沉淀。分离出沉淀,将其在400 ℃~600 ℃煅烧,即得到Co2O3。
请回答:
(1)Ⅰ中,稀硫酸溶解CoCO3的化学方程式是________,加入Na2SO3溶液的主要作用是________。
(2)根据图1、图2分析:
①矿石粉末浸泡的适宜条件应是________。
②图2中铜、钴浸出率下降的可能原因是________。
(3)Ⅱ中,浸出液中的金属离子与NaClO3反应的离子方程式:ClO3− + + == Cl− + + __________ ,________________
(4)Ⅱ中,检验铁元素完全除去的试剂是________,实验现象是________。
(5)Ⅱ、Ⅳ中,加入Na2CO3 的作用分别是________、________。
(6)Ⅲ中,沉淀b的成分是MgF2 、________(填化学式)。
(7)Ⅴ中,分离出纯净的CoC2O4·2H2O的操作是________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
氧化钴(Co2O3)粉体材料在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。某铜钴矿石主要含有CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2,其中还含有一定量的Fe2O3、MgO和CaO等。由该矿石制备Co2O3的部分工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)“浸泡”过程中,CoO(OH)可转化为CoSO4,请将该反应的化学方程式补充完整:
2CoO(OH)+2H2SO4+□_______=□CoSO4+□_______+□_______,_____________
(2)固体B的成分是______________________(填化学式)。
(3)向“沉铜”后的滤液中加入NaClO3溶液的主要目的是___________________;若上述流程中固、液分离均采用过滤操作,则共有________________处使用该操作。
(4)根据图1、图2分析:
①矿石粉末浸泡的适宜条件应是________________________________。
②图2中铜、钴浸出率下降的可能原因是___________________________________。
(5)CoC2O4·2H2O在空气中高温煅烧得到Co2O3的化学方程式是_____________。
(6)LiCoO2可用于电动汽车的电池,其工作原理如右图所示,且电解质为一种能传导Li+的高分子材料,隔膜只允许Li+通过,电池反应式为:LixC6+Li1-xCoO2 C6 +LiCoO2
①放电时,Li+移动的方向为_________→___________。(填“ 左”或“ 右”)
②放电时正极的电极反应式为______________________________________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
氧化钴(Co2O3)粉体材料在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。某铜钴矿石主要含有CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2,其中还含有一定量的Fe2O3、MgO和CaO等。由该矿石制备Co2O3的部分工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)“浸泡”过程中,CoO(OH)可转化为CoSO4,请将该反应的化学方程式补充完整:
2CoO(OH)+2H2SO4+□_______=□CoSO4+□_______+□_______,_____________
(2)固体B的成分是______________________(填化学式)。
(3)向“沉铜”后的滤液中加入NaClO3溶液的主要目的是___________________;若上述流程中固、液分离均采用过滤操作,则共有________________处使用该操作。
(4)根据图1、图2分析:
①矿石粉末浸泡的适宜条件应是________________________________。
②图2中铜、钴浸出率下降的可能原因是___________________________________。
(5)CoC2O4·2H2O在空气中高温煅烧得到Co2O3的化学方程式是_____________。
(6)LiCoO2可用于电动汽车的电池,其工作原理如右图所示,且电解质为一种能传导Li+的高分子材料,隔膜只允许Li+通过,电池反应式为:LixC6+Li1-xCoO2 C6 +LiCoO2
①放电时,Li+移动的方向为_________→___________。(填“ 左”或“ 右”)
②放电时正极的电极反应式为______________________________________。
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