BaS是一種重要的無機(jī)合成中間體,可以通過重晶石(主要成分BaSO4,還含有SiO2等雜質(zhì))制備得到。工業(yè)常以軟錳礦(主要成分MnO2)和BaS為原料制備碳酸錳。
(1)制取BaS溶液
將重晶石與活性炭混合均勻,高溫煅燒,冷卻后得重晶石熟料。向重晶石熟料中加入熱水,充分?jǐn)嚢韬筮^濾,得BaS溶液。
①測(cè)定SiO2是晶態(tài)還是非晶態(tài),可靠的科學(xué)方法是對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射。
②已知:室溫下,Ka1(H2S)=1.3×10-7,Ka2(H2S)=7.1×10-15。測(cè)得0.1mol?L-1BaS溶液pH≈13。溶液中OH-、S2-、HS-三種離子濃度由大到小的順序依次是c(OH-)>c(HS-)>c(S2-)c(OH-)>c(HS-)>c(S2-)。
③通過下列實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定重晶石熟料中BaS的質(zhì)量分?jǐn)?shù):
步驟Ⅰ:準(zhǔn)確稱取10.00g試樣,加適量水,待可溶物全部溶解,過濾,并洗滌沉淀,將洗滌液與濾液一并轉(zhuǎn)移至500mL容量瓶中,定容、搖勻。
步驟Ⅱ:取20.00mL醋酸溶液(過量)于錐形瓶中,再加入20.00mL 0.08000mol?L-1碘標(biāo)準(zhǔn)溶液,然后再向錐形瓶中加入10.00mL步驟Ⅰ所配的試樣溶液,邊加邊振蕩。充分反應(yīng)后,硫元素完全轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)。
步驟Ⅲ:以淀粉為指示劑,用0.05000mol?L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),發(fā)生反應(yīng):I2+2S2O32-═2I-+S4O62-,消耗Na2S2O3溶液20.00mL。計(jì)算試樣中BaS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)寫出計(jì)算過程92.95%92.95%。
(2)制取高純碳酸錳
BaS溶液和軟錳礦經(jīng)反應(yīng)、過濾、酸溶、凈化可制得的MnSO4溶液。
①M(fèi)nSO4溶液和NH4HCO3固體混合后,極速反應(yīng)生成MnCO3。反應(yīng)方程式為2HCO3-+Mn2+═MnCO3↓+H2O+CO2↑。
實(shí)際制取MnCO3時(shí),一般選擇使用氨水-NH4HCO3混合溶液代替NH4HCO3固體,這樣改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)是增大c(CO32-),吸收CO2氣體,防止液體外溢,造成危險(xiǎn)增大c(CO32-),吸收CO2氣體,防止液體外溢,造成危險(xiǎn)。
②已知:6.5<pH<7.5時(shí),碳酸錳產(chǎn)率較高。pH=8.1時(shí),Mn+開始形成Mn(OH)2沉淀。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)以MnSO4溶液、氨水-NH4HCO3混合溶液為原料制備高純碳酸錳的實(shí)驗(yàn)方案:向MnSO4溶液中逐滴加入氨水-NH4HCO3混合溶液,邊加邊攪拌,至溶液pH在6.5~7.5之間,充分靜置后過濾,用蒸餾水洗滌濾渣,至取最后一次洗滌濾液,先加鹽酸,再加氯化鋇溶液不出現(xiàn)白色沉淀,干燥向MnSO4溶液中逐滴加入氨水-NH4HCO3混合溶液,邊加邊攪拌,至溶液pH在6.5~7.5之間,充分靜置后過濾,用蒸餾水洗滌濾渣,至取最后一次洗滌濾液,先加鹽酸,再加氯化鋇溶液不出現(xiàn)白色沉淀,干燥。(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有:稀鹽酸、BaCl2溶液、蒸餾水)
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【答案】對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射;c(OH-)>c(HS-)>c(S2-);92.95%;增大c(CO32-),吸收CO2氣體,防止液體外溢,造成危險(xiǎn);向MnSO4溶液中逐滴加入氨水-NH4HCO3混合溶液,邊加邊攪拌,至溶液pH在6.5~7.5之間,充分靜置后過濾,用蒸餾水洗滌濾渣,至取最后一次洗滌濾液,先加鹽酸,再加氯化鋇溶液不出現(xiàn)白色沉淀,干燥
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:28引用:3難度:0.6
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1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請(qǐng)回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液
(3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
(4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價(jià)為
(5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程,第III步應(yīng)加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5 -
2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖:
實(shí)驗(yàn)步驟:
Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預(yù)先加水至支管處,小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應(yīng)物微沸,回流分水。
Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無水氯化鈣干燥。過濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)儀器B的名稱為
(2)分水器使用前
A.0~1
B.1~2
C.2~3
(3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實(shí)驗(yàn)中的可能作用是
A.移走生成物水,同時(shí)讓正丁醇、正丁醚回到反應(yīng)瓶,提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實(shí)驗(yàn)過程中分水器內(nèi)會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當(dāng)分水器全部被水充滿時(shí),停止反應(yīng)
(4)簡(jiǎn)述步驟Ⅱ中反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
(5)本實(shí)驗(yàn)粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
(6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5 -
3.四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑,常溫下為橙黃色固體,熔點(diǎn):38.3℃,沸點(diǎn)233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( ?。?br />高溫發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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