穆岩生 幼苗
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SiCl4水解生成盐酸和硅酸,硅酸不溶解,故第一步操作中的滤液为盐酸溶液,向其中加入钡矿粉(主要成份为BaCO3,且含有铁、镁等离子),钡矿粉和盐酸反应,BaCO3转化为BaCl2,溶液中H+减少,PH变大,Fe3+沉淀为氢氧化铁,得到的溶液含有Ba2+、Mg2+和Cl-,过滤后的滤液中含有Ba2+、Mg2+和Cl-,向滤液中加20%NaOH调节pH=12.5,生成氢氧化镁沉淀,滤液主要成分为Cl-和Ba2+,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得BaCl2•2H2O;
(1)SiCl4遇水强烈水解,生成盐酸和滤渣(H4SiO4),放出大量的热,故SiCl4的水解方程式为:SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl;过滤操作需要的主要仪器有:烧杯、漏斗、滤纸、玻璃棒,其中滤纸不是玻璃仪器;
故答案为:SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl;烧杯、漏斗、玻璃棒;
(2)盐酸中加钡矿粉时,盐酸和碳酸钡反应生成氯化钡和二氧化碳、水,消耗了盐酸,溶液pH变大,pH>3.4时,三价铁离子完全生成沉淀,使Fe3+完全沉淀;故钡矿粉两个作用:转化为BaCl2、使Fe3+完全沉淀;
故答案为:使BaCO3转化为BaCl2;使Fe3+完全沉淀;
(3)当pH=3.4时,铁离子完全生成沉淀,当pH=12.4时,镁离子完全沉淀生成Mg(OH)2,所以当pH=12.5时,滤渣A的成分是氢氧化镁;
故答案为:Mg(OH)2;
(4)从溶液中制取固体的方法是:蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤,
故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;
(5)由原子守恒知,1molBaCO3能生成1molBaCl2•2H2O,n(BaCl2•2H2O)=n(BaCO3)
m(BaCl2•2H2O)=n(BaCl2•2H2O)×M(BaCl2•2H2O)=[10t×78%/197g/mol]×244g/mol=9.76t,
实际产量为9.70吨,相对误差=[实验测得的数值−真实数值/真实数值]×100%=[9.76−9.70/9.76]×100%≈-0.61%,
故答案为:9.76;-0.61.
点评:
本题考点: 制备实验方案的设计;物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
考点点评: 本题考查制备实验方案的设计,物质分离和提纯的方法和基本操作的应用,明确考查从溶液中制取固体的方法,以及根据原子守恒计算和相对误差的计算等,难度不大,但考查知识较多.
1年前
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