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1、简答题 (13分)工业上用重晶石(BaSO4)制备其他钡盐的常用方法主要有高温煅烧还原法、沉淀转化法等。
I.高温煅烧还原法
工业上利用重晶石高温煅烧还原法制备BaCl2的工艺流程图如下:
时间:2017-01-19 12:09:40
1、简答题 (13分)工业上用重晶石(BaSO4)制备其他钡盐的常用方法主要有高温煅烧还原法、沉淀转化法等。
I.高温煅烧还原法
工业上利用重晶石高温煅烧还原法制备BaCl2的工艺流程图如下:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/xcgcevjlolw.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。查表得:
BaSO4(s) + 4C(s)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/25sp4strt35.png\" style=\"vertical-align:middle;\">4CO(g) + BaS(s) △H1 =\" +\" 571.2 kJ·mol-1 ①
BaSO4(s) + 2C(s)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/25sp4strt35.png\" style=\"vertical-align:middle;\">2CO2(g) + BaS(s) △H2 =\" +\" 226.2 kJ·mol-1 ②
(1)气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为: 。
(2)反应C(s) + CO2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/25sp4strt35.png\" style=\"vertical-align:middle;\">2CO(g)的△H= kJ·mol-1。
(3)实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的可能是 。
II.沉淀转化法
(4)已知KSP(BaSO4) =1.0×10-10,KSP(BaCO3)=2.5×10-9。某同学设想用饱和Na2CO3溶液和盐酸将BaSO4转化成BaCl2,若用10 L Na2CO3溶液一次性溶解并完全转化1.0 mol BaSO4(溶液体积变化可忽略不计), 则该转化过程的离子方程式为 ; 反应的平衡常数K= ;Na2CO3溶液的最初浓度不得低于 。
参考答案:(1)S2- + H2O 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://
本题解析:
试题分析:(1)硫化钠是强碱弱酸盐,硫离子水解,方程式为S2- + H2O 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/0gh4trsfoeg.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> HS- +OH-。
(2)已知BaSO4(s) + 4C(s)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/25sp4strt35.png\" style=\"vertical-align:middle;\">4CO(g) + BaS(s) △H1=+ 571.2 kJ·mol-1 ①,BaSO4(s) + 2C(s)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/25sp4strt35.png\" style=\"vertical-align:middle;\">2CO2(g) + BaS(s) △H2 =\" +\" 226.2 kJ·mol-1 ②,则根据盖斯定律可知(①—②)÷2即可得到反应C(s) + CO2(g)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/25sp4strt35.png\" style=\"vertical-align:middle;\">2CO(g)的△H=+ 172.5kJ·mol-1。
(3)过量的碳能使BaSO4得到充分的还原(或提高BaS的产量);同时①②为吸热反应,炭和氧气反应放热可以维持反应所需高温,所以实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气。
(4)饱和Na2CO3溶液和BaSO4反应的离子方程式为BaSO4(s) + CO32-(aq)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/cowrj5cf3dk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">BaCO3(s) + SO42-;反应的平衡常数K=
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/ytadbpzigbr.png\" style=\"vertical-align:middle;\">。当完全转化后溶液中硫酸根的浓度是1mol÷10L=0.1mol/L,所以溶液中碳酸根的浓度是0.1mol/L÷0.04=2.5mol/L。生成1mol碳酸钡消耗1mol碳酸钠,所以碳酸钠的起始浓度不低于
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/3s0yjvwtofg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=2.6mol/L。
考点:考查物质制备工艺流程图的分析以及溶解平衡的应用
本题难度:困难
2、填空题 (1)25℃时,pH=12.0的KOH溶液中,由水电离出的C(OH-)=_______mol/L;pH=12.0的K2CO3溶液中,由水电离出来的C(OH-)=_______mol/L。
(2)常温下0.1mol·L-1 CH3COONa溶液PH=8
①用离子方程式表示CH3COONa溶液PH=8的原因:
②按物质的量浓度由大到小顺序排列该溶液中各种微粒(水分子除外)
(3)FeCl3的水溶液呈 (填“酸”、“中”、“碱”)性,原因是(用离子方程式表示): , 实验室在配制FeCl3的溶液时,常将FeCl 3固体先溶于 中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以 (填“促进”、“抑制”)其水解,否则得到的是浑浊的溶液。
参考答案:(1)1×10-12
本题解析:
试题分析:(1)抑制水电离,含有弱根离子的盐促进水电离,碱溶液中水电离出的c(OH-)=c(H+)=10-12 mol/L,K2CO3是强碱弱酸盐,促进水电离,溶液中水电离出的c(OH-) 为水的离子积常数与c(H+)的比,所以水电离出来的c(OH-)=10?14/10?12mol/L=10-2 mol/L。(2)①醋酸钠中醋酸根离子能水解,导致溶液显示碱性,即CH3COO-+H2O600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/a421rkvqxv2.png\" style=\"vertical-align:middle;\">CH3COOH+OH- ,②按物质的量浓度由大到小顺序排列该溶液中各种微粒为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-);(3)FeCl3的水溶液中,由于三价铁离子的水解,导致溶液呈酸性,Fe3++3H2O
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/ujvy250myd4.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> Fe(OH)3+3H+ ,将FeCl3固体先溶于较浓的盐酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,这样盐酸可以抑制三价铁离子水解;
考点:离子积常数;溶液pH的定义;铁的化学性质。
本题难度:困难
3、填空题 (14分)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种第三周期元素,其单质及其化合物的性质或结构信息如下表所述。
| 元素 | A | B | C | D |
| 性质 结构 信息 | 工业上常用电解熔融AD2制取A的单质。 | B的最外层电子数比最内层电子数多1。 | C的最高价氧化物的水化物经聚合、脱水,可作袋装食品干燥剂。 | D的一种气态氧化物甲对空气的相对密度为3,它溶于水得到单一溶质的弱酸性溶液(有漂白性),该溶液光照后酸性增强。 请按要求回答下列问题: (1)工业上制取A的单质的化学方程式: 。 (2)在25oC、10l kPa下,已知13.5g的B的固体单质在D的气体单质中完全燃烧后恢复至原状态,放热419 kJ,该反应的热化学方程式是 。 (3)Sn与元素C同主族,周期数比元素C的大2.则Sn的原子序数为 ;配制SnCl2溶液时需用盐酸溶解其晶体,其目的是 。 (4)甲中各原子都满足8电子稳定结构,其电子式为 ;甲溶于水后光照一段时间溶液酸性增强的原因(用离子方程式表示) 。 (5)将A的单质、B的单质棒用导线连接后插入稀NaOH溶液中。写出负极反应的电极方程式 。 参考答案:(1)MgCl2(熔融)电解Mg+Cl2↑ ( 本题解析: 本题难度:困难 4、选择题 下列说法正确的是( ) 参考答案:C 本题解析: 本题难度:困难 5、填空题 (16分)物质在水溶液中可能存在电离平衡、盐的水解平衡 参考答案:(1)c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH 本题解析: 本题难度:困难 |