(13分)SiCl4是一種遇水強烈水解,并放出大量的熱的化合物。研究人員利用SiCl4水解生成的鹽酸和鋇礦粉(主要成分為BaCO3,且含有鐵、鎂等離子)來制備BaCl2·2H2O,工藝流程如下:

已知:①常溫下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分別是3.4、12.4。

②BaCO3的相對分子質(zhì)量是197; BaCl2.2H2O的相對分子質(zhì)量是244。

(1)SiCl4發(fā)生水解反應的化學方程式 。

(2)氮化硅(Si3N4)是一種高溫結(jié)構(gòu)材料,粉末狀的Si3N4可以在高溫條件下由SiCl4蒸汽與NH3反應得到,請寫出該反應的化學方程式 。

(3)加鋇礦粉調(diào)節(jié)pH=7的作用是:

①使BaCO3轉(zhuǎn)化為BaCl2;② ;

(4)生成濾渣A的離子方程式: ;

(5)BaCl2濾液經(jīng) 、 、過濾、洗滌,再經(jīng)真空干燥后得到BaCl2.2H2O。

(6)10噸含78.8% BaCO3的鋇礦粉理論上最多能生成BaCl2·2H2O_ 噸。

(1)SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl (2)3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl

(3)使Fe3+完全沉淀 (4)Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ (5)蒸發(fā)濃縮,降溫結(jié)晶 (6)9.76

【解析】

試題分析:(1)根據(jù)原子守恒可知SiCl4發(fā)生水解生成硅酸和鹽酸,反應的化學方程式為SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl。

(2)粉末狀的Si3N4可以在高溫條件下由SiCl4蒸汽與NH3反應得到,則根據(jù)原子守恒可知反應中還有氯化氫生成,因此該反應的化學方程式為3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl。

(3)由于溶液中含有鐵離子,而鐵離子完全沉淀時的pH值是3.2,所以加鋇礦粉調(diào)節(jié)pH=7的作用之二是使Fe3+完全沉淀。

(4)由于在加入氫氧化鈉溶液之前濾液中還含有鎂離子,所以加入氫氧化鈉溶液后鎂離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂沉淀,則生成濾渣A的離子方程式為Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓。

(5)從濾液中得到氯化鋇晶體的操作是將濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮,降溫結(jié)晶、過濾、洗滌,再經(jīng)真空干燥后得到BaCl2·2H2O。

(6)根據(jù)原子守恒可知10噸含78.8% BaCO3的鋇礦粉理論上最多能生成BaCl2·2H2O的質(zhì)量是

考點:考查物質(zhì)制備工藝流程圖的分析與判斷

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(1)向盛有1 mL飽和NaHCO3溶液的試管中加入足量乙二酸溶液,觀察到有無色氣泡產(chǎn)生。該反應的離子方程式為____________________________________。

(2)取一定量草酸溶液裝入試管,加入一定體積的酸性高錳酸鉀溶液,振蕩試管,發(fā)現(xiàn)溶液開始緩慢褪色,后來迅速變成無色。(反應熱效應不明顯,可忽略不計)

①該實驗說明草酸具有________(填“氧化”或“還原”)性,該反應的反應速率先慢后快的主要原因可能是_______ _ ______。

②請配平該反應的離子方程式:______MnO4-+____H2C2O4+____ ===____Mn2++____CO2↑+____。

(3)為了探究草酸的不穩(wěn)定性,某同學設計了如下實驗裝置:

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②上述裝置中,B裝置的作用是 。 D的作用是 。從環(huán)境保護角度來看,該方案的不足之處是 。

(4)該小組同學將2.52 g草酸晶體(H2C2O4·2H2O)加入到100 mL 0.2 mol·L-1的NaOH溶液中充分反應,測得反應后溶液呈酸性,形成的溶液中各離子的濃度由大到小的順序為_______________(用離子符號表示)。

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