解答题-实验探究题 困难0.15 引用6 组卷3914
某兴趣小组在定量分析了镁渣[含有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2]中Mg含量的基础上,按如下流程制备六水合氯化镁(MgCl2·6H2O)。
相关信息如下:
①700℃只发生MgCO3和Mg(OH)2的分解反应。
②NH4Cl溶液仅与体系中的MgO反应,且反应程度不大。
③“蒸氨”是将氨从固液混合物中蒸出来,且须控制合适的蒸出量。
请回答:
(1) 下列说法正确的是________ 。
A.步骤Ⅰ,煅烧样品的容器可以用坩埚,不能用烧杯和锥形瓶
B.步骤Ⅲ,蒸氨促进平衡正向移动,提高MgO的溶解量
C.步骤Ⅲ,可以将固液混合物C先过滤,再蒸氨
D.步骤Ⅳ,固液分离操作可采用常压过滤,也可采用减压过滤
(2) 步骤Ⅲ,需要搭建合适的装置,实现蒸氨、吸收和指示于一体(用硫酸溶液吸收氨气)。
①选择必须的仪器,并按连接顺序排列(填写代表仪器的字母,不考虑夹持和橡皮管连接):热源→________ 。
②为了指示蒸氨操作完成,在一定量硫酸溶液中加指示剂。请给出并说明蒸氨可以停止时的现象________ 。
(3) 溶液F经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品。取少量产品溶于水后发现溶液呈碱性。
①含有的杂质是________ 。
②从操作上分析引入杂质的原因是________ 。
(4) 有同学采用盐酸代替步骤Ⅱ中的NH4Cl溶液处理固体B,然后除杂,制备MgCl2溶液。已知金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围:
请给出合理的操作排序(从下列操作中选取,按先后次序列出字母,操作可重复使用):固体B→a→( ) →( ) →( ) →( ) →( ) →( ) →MgCl2溶液→产品。
a.用盐酸溶解 b.调pH=3.0 c.调pH=5.0 d.调pH=8.5
e.调pH=11.0 f.过滤 g.洗涤
相关信息如下:
①700℃只发生MgCO3和Mg(OH)2的分解反应。
②NH4Cl溶液仅与体系中的MgO反应,且反应程度不大。
③“蒸氨”是将氨从固液混合物中蒸出来,且须控制合适的蒸出量。
请回答:
(1) 下列说法正确的是
A.步骤Ⅰ,煅烧样品的容器可以用坩埚,不能用烧杯和锥形瓶
B.步骤Ⅲ,蒸氨促进平衡正向移动,提高MgO的溶解量
C.步骤Ⅲ,可以将固液混合物C先过滤,再蒸氨
D.步骤Ⅳ,固液分离操作可采用常压过滤,也可采用减压过滤
(2) 步骤Ⅲ,需要搭建合适的装置,实现蒸氨、吸收和指示于一体(用硫酸溶液吸收氨气)。
①选择必须的仪器,并按连接顺序排列(填写代表仪器的字母,不考虑夹持和橡皮管连接):热源→
②为了指示蒸氨操作完成,在一定量硫酸溶液中加指示剂。请给出并说明蒸氨可以停止时的现象
(3) 溶液F经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品。取少量产品溶于水后发现溶液呈碱性。
①含有的杂质是
②从操作上分析引入杂质的原因是
(4) 有同学采用盐酸代替步骤Ⅱ中的NH4Cl溶液处理固体B,然后除杂,制备MgCl2溶液。已知金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围:
金属离子 | pH | |
开始沉淀 | 完全沉淀 | |
Al3+ | 3.0 | 4.7 |
Fe3+ | 1.1 | 2.8 |
Ca2+ | 11.3 | - |
Mg2+ | 8.4 | 10.9 |
a.用盐酸溶解 b.调pH=3.0 c.调pH=5.0 d.调pH=8.5
e.调pH=11.0 f.过滤 g.洗涤
2019·浙江·高考真题
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某兴趣小组用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废铝屑制备一种化合物12CaO·7Al2O3。
相关信息如下:
①MgCO3 分解温度低于 CaCO3;
②金属离子形成氢氧化物沉淀的 pH 范围:
③AlCl3易水解,易升华。请回答:
(1)从煅粉经一系列操作可制备纯净的CaCO3。请给出合理的操作排序(从下列操作中选取,按先后次序列出字母) :________
煅粉→加入适量 NH4NO3溶液→( )→( )→( )→通入 NH3 和 CO2,控制pH<11.0→过滤→洗涤→CaCO3
a.过滤 b.控制 pH=11.0 c.控制 pH=8.0 d.取滤渣加水形成悬浊液 e.取滤液
(2)煅粉加入 NH4NO3溶液发生反应的离子方程式是_________ 。
(3)通入 NH3和 CO2时,需控制 pH<11.0 的原因是_________ 。
(4)下列说法正确的是_________ 。
A.煅烧时,需用玻璃棒不断搅拌坩埚中固体,使其受热均匀
B.煅烧时产生 CO2的体积恰好等于制备 CaCO3时需要通入 CO2 的体积(已换算为相同状况)
C.NH4NO3溶液还可用(NH4)2SO4、NH4HCO3 等溶液代替
D.过滤时,应选用玻璃砂漏斗,以免滤纸被溶液腐蚀
(5)废铝屑需要先放在乙醇和丙酮混合溶液中,放入超声波清洗器中清洗 30 分钟,目的是__ 。取出晾干,用以下装置制备 AlCl3 溶液。请为虚线框中补充必须的装置,并按连接顺序排列 ___ (填写代表装置的字母,不考虑橡皮管连接)。
相关信息如下:
①MgCO3 分解温度低于 CaCO3;
②金属离子形成氢氧化物沉淀的 pH 范围:
金属离子 | pH | |
开始沉淀 | 完全沉淀 | |
Ca2+ | 11.3 | — |
Mg2+ | 8.4 | 10.9 |
(1)从煅粉经一系列操作可制备纯净的CaCO3。请给出合理的操作排序(从下列操作中选取,按先后次序列出字母) :
煅粉→加入适量 NH4NO3溶液→( )→( )→( )→通入 NH3 和 CO2,控制pH<11.0→过滤→洗涤→CaCO3
a.过滤 b.控制 pH=11.0 c.控制 pH=8.0 d.取滤渣加水形成悬浊液 e.取滤液
(2)煅粉加入 NH4NO3溶液发生反应的离子方程式是
(3)通入 NH3和 CO2时,需控制 pH<11.0 的原因是
(4)下列说法正确的是
A.煅烧时,需用玻璃棒不断搅拌坩埚中固体,使其受热均匀
B.煅烧时产生 CO2的体积恰好等于制备 CaCO3时需要通入 CO2 的体积(已换算为相同状况)
C.NH4NO3溶液还可用(NH4)2SO4、NH4HCO3 等溶液代替
D.过滤时,应选用玻璃砂漏斗,以免滤纸被溶液腐蚀
(5)废铝屑需要先放在乙醇和丙酮混合溶液中,放入超声波清洗器中清洗 30 分钟,目的是
某兴趣小组用粗CuO(仅含杂质FeO)制备氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)并进一步测定纯度,具体流程如下:
相关信息如下:
①氯化铜从水溶液中结晶时,在15℃以下得到四水物,在15~25.7℃得到三水物,在26~42℃得到二水物,在42℃以上得到一水物,在100℃得到无水物。
②金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围。
(1)步骤II加入稍过量的双氧水的目的是___ 。
(2)步骤III,需要用到下列所有的操作:
a.用盐酸溶解 b.调pH=3.0 c.调pH=7.0 d.洗涤 e.过滤。
请给出上述操作的正确顺序________ (操作可重复使用)。
(3)步骤IV的装置图如图:
①持续通入HCl的作用是________ 。
②加热蒸发浓缩,当溶液体积减少到原来的时,调整水浴温度控制在_______ 时析出晶体,抽滤,洗涤,干燥。
③关于上述操作的说法不合理的是________ 。
A.抽滤时,需用玻璃纤维替代滤纸
B.洗涤晶体时应先关闭水龙头,再加入洗涤剂
C.抽滤完毕时,断开水泵和吸滤瓶之间的橡胶管,再关闭水龙头
D.为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体宜采用低温干燥
(4)用“间接碘量法”测定CuCl2·2H2O样品的纯度,过程如下:取0.4000g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色CuI沉淀,滴入几滴淀粉溶液作指示剂,用0.1000mol·L-1Na2S2O3 标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。(滴定反应为I2+2S2O32-=S4O62-+2I-)
①写出生成白色CuI沉淀的离子方程式________ 。
②该样品中CuCl2·2H2O的质量分数为________ 。
相关信息如下:
①氯化铜从水溶液中结晶时,在15℃以下得到四水物,在15~25.7℃得到三水物,在26~42℃得到二水物,在42℃以上得到一水物,在100℃得到无水物。
②金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围。
金属离子 | pH | |
开始沉淀 | 完全沉淀 | |
Fe3+ | 1.5 | 2.8 |
Fe2+ | 5.5 | 8.3 |
Cu2+ | 5.2 | 6.4 |
(1)步骤II加入稍过量的双氧水的目的是
(2)步骤III,需要用到下列所有的操作:
a.用盐酸溶解 b.调pH=3.0 c.调pH=7.0 d.洗涤 e.过滤。
请给出上述操作的正确顺序
(3)步骤IV的装置图如图:
①持续通入HCl的作用是
②加热蒸发浓缩,当溶液体积减少到原来的时,调整水浴温度控制在
③关于上述操作的说法不合理的是
A.抽滤时,需用玻璃纤维替代滤纸
B.洗涤晶体时应先关闭水龙头,再加入洗涤剂
C.抽滤完毕时,断开水泵和吸滤瓶之间的橡胶管,再关闭水龙头
D.为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体宜采用低温干燥
(4)用“间接碘量法”测定CuCl2·2H2O样品的纯度,过程如下:取0.4000g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色CuI沉淀,滴入几滴淀粉溶液作指示剂,用0.1000mol·L-1Na2S2O3 标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。(滴定反应为I2+2S2O32-=S4O62-+2I-)
①写出生成白色CuI沉淀的离子方程式
②该样品中CuCl2·2H2O的质量分数为
以镁渣[含有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2]为原料制取六水合氯化镁(MgCl2·6H2O),具体的工艺流程如图:
已知:①滤液2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH)2-xClx·mH2O],当x=1,m=0时,碱式氯化镁为Mg(OH)Cl。
②相关金属离子[c(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表:
请回答下列问题:
(1)实验室煅烧样品的实验仪器为__ 。
(2)滤渣2的主要成分是__ 。
(3)通过调节滤液2的pH来获取Mg(OH)2沉淀,则溶液pH的范围为___ 。
(4)向溶液A中先加入___ (填化学式)酸化,然后___ 、冷却结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到MgCl2·6H2O,取少量低温干燥得到的MgCl2·6H2O晶体溶于水后发现溶液呈碱性,则含有的杂质是__ 从操作上分析引入杂质的原因是__ 。
(5)热重分析法是程序控制温度下测最物质的质量与温度关系的一种实验技术。MgCl2·6H2O的热重曲线如图。已知:MgCl2·6H2O在空气中受热脱水时,不产生无水氯化镁。
①试确定200℃时固态物质的化学式:___ 。
②温度升至554℃时分解得到的主要产物为白色固体和一种酸性气体,写出该反应的化学方程式:___ 。
已知:①滤液2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH)2-xClx·mH2O],当x=1,m=0时,碱式氯化镁为Mg(OH)Cl。
②相关金属离子[c(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表:
金属离子 | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | Ca2+ |
开始沉淀的pH | 1.5 | 3.4 | 8.9 | 11.3 |
沉淀完全的pH | 2.8 | 4.7 | 10.9 | — |
请回答下列问题:
(1)实验室煅烧样品的实验仪器为
(2)滤渣2的主要成分是
(3)通过调节滤液2的pH来获取Mg(OH)2沉淀,则溶液pH的范围为
(4)向溶液A中先加入
(5)热重分析法是程序控制温度下测最物质的质量与温度关系的一种实验技术。MgCl2·6H2O的热重曲线如图。已知:MgCl2·6H2O在空气中受热脱水时,不产生无水氯化镁。
①试确定200℃时固态物质的化学式:
②温度升至554℃时分解得到的主要产物为白色固体和一种酸性气体,写出该反应的化学方程式:
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