[化学——选修化学与技术](15分)
羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是一种一种重要的生物无机材料。其常用的制备方法有两种:
方法A:用浓氨水分别调Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4溶液的pH约为12;在剧烈搅拌下,将(NH4)2HPO4溶液缓慢滴入Ca(NO3)2溶液中。
方法B:剧烈搅拌下,将H3PO4溶液缓慢滴加到Ca(OH)2悬浊液中。
3种钙盐的溶解度随溶液pH的变化如上图所示(图中纵坐标是钙离子浓度的对数),回答下列问题:
(1)完成方法A和方法B中制备Ca5(PO4)3OH的化学反应方程式:
①5 Ca(NO3)2 + 3(NH4)2HPO4 + 4NH3·H2O = Ca5(PO4)3OH↓+ + (2分)
②5Ca(OH)2 + 3H3PO4 = (2分)
(2)与方法A相比,方法B的优点是 。(3分)
(3)方法B中,如果H3PO4溶液滴加过快,制得的产物不纯,其原因是
。(3分)
(4)图中所示3种钙盐在人体中最稳定的存在形式是 (填化学式)。(2分)
(5)糖沾附在牙齿上,在酶的作用下产生酸性物质,易造成龋齿。结合化学平衡移动原理,分析其原因 。(3分)
(14分)(1)现有浓度各为1 mol/L的FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液100mL,加入一定量的铁粉,按下列情况填空:
①充分反应后铁粉有剩余,则溶液中一定含有__________阳离子,一定没有__________阳离子。(2分)有关反应的离子方程式是__________________________
__________________________________________________________。(2分)
②充分反应后铁粉无剩余,有铜生成。则反应后的溶液中一定含有_________阳离子;溶液中可能含有_________阳离子,该阳离子在溶液中物质的量的可能存在范围是: ______________________。(4分)
③充分反应后,无固体沉淀物存在,反应后的溶液中一定含有____和____阳离子。(2分)
(2)现有AlCl3和FeCl3的混合溶液,其中Al3+和Fe3+的物质的量之和为0.1 mol。在此溶液中加入90 mL 4 mol / L的NaOH溶液,使其充分反应;设Al3+ 的物质的量与总物质的量的比值为x。
①根据反应的化学方程式计算x=0.4时,溶液中产生的沉淀是___________;物质的量是__________mol。(2分)
②计算沉淀中只有Fe(OH)3时的x的取值范围:_____________________。 (2分)
(15分)下列图中A-F是中学化学常见化合物,且A﹑B﹑E﹑F均含有相同一种金属元素,G是一种常见单质。
①A(固体) B + C + D ②C + E → B + G; ③ D + E → F + G
④A(溶液)+F(溶液)→B(溶液)+D ⑤B(溶液) + C + D → A(溶液)
(1)写出A﹑B﹑C﹑E﹑F的化学式:A__________ B_________ C__________
E__________ F__________(5分)
(2)写出反应①②④⑤的化学方程式:
①_________________________________________________(2分)
②_________________________________________________(2分)
④_________________________________________________(2分)
⑤_________________________________________________(2分)
(3)请写出化合物E的两种重要用途:____________________________(2分)
(14分)Fe(OH)2由于在空气中易被氧化,制取时很难观察到白色沉淀现象,只能看到灰绿色,采用右图装置使用Fe,H2SO4(稀),NaOH溶液可在还原性气氛中制取Fe(OH)2白色沉淀,且较长时间内不变色,其中C为弹簧夹。(提示:还原性气氛如氢气环境)
(1)则锥形瓶A中应加入的药品为_________________.(2分)
(2)锥形瓶B中应加入的药品为__________________.(2分)
(3)容器A中的反应开始后,请简单写出完成制备Fe(OH)2的后续操作步骤。
①_____________________ ②_______________________________。(4分)
(4)若在反应开始之前先关闭弹簧夹C,则实验现象为:
;(2分)
请写出此时B瓶中发生的化学反应的离子方程式:
;(4分)
在某无色溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量,产生沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如右图所示,由此确定,原溶液中含有的阳离子是: ( )
A.Mg2+、Al3+、 Ba2+
B.H+、Mg2+、Al3+
C.H+、Cu2+、Al3+
D.只有Mg2+、Al3+
等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液被分别放在甲、乙两烧杯中,各加等质量的铝,生成氢气的体积比为5∶6,则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是( )
A.甲、乙中都是铝过量 B.甲中铝过量,乙中碱过量
C.甲中酸过量,乙中铝过量 D.甲中酸过量,乙中碱过量