【題目】硼鎂泥是一種工業(yè)廢料,主要成份是MgO(占40%,質(zhì)量分?jǐn)?shù)),還有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì),以此為原料制取的硫酸鎂,可用于印染、造紙、醫(yī)藥等工業(yè)。從硼鎂泥中提取MgSO47H2O的工藝流程如下:
(1)實(shí)驗(yàn)中需要1 mol/L的硫酸800 mL,若用 98% 的濃硫酸(ρ= 1.84 g/mL)來(lái)配制,量取濃硫酸需要使用量筒的規(guī)格為__________(填寫(xiě)選項(xiàng)字母)
A.10 mL B.20 mL C.50 mL D.100 mL
(2)加入的NaClO可與Mn2+ 反應(yīng):Mn2+ + ClO + H2O = MnO2↓+ 2H+ + Cl ,在該步驟中還有一種離子也會(huì)被NaClO氧化,該反應(yīng)的離子方程式為___________________。
(3)濾渣的主要成分除含有Fe(OH)3、Al(OH)3外,還含有__________,___________。
(4)在“除鈣”前,需檢驗(yàn)濾液中Fe3+ 是否被除盡,簡(jiǎn)述檢驗(yàn)方法___________________。(寫(xiě)出操作、現(xiàn)象和結(jié)論)
(5)已知MgSO4、CaSO4 的溶解度(單位為 g/100 g 水)如下表:
溫度(℃) | 40 | 50 | 60 | 70 |
MgSO4 | 30.9 | 33.4 | 35.6 | 36.9 |
CaSO4 | 0.210 | 0.207 | 0.201 | 0.193 |
“除鈣”是將MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根據(jù)上表數(shù)據(jù),簡(jiǎn)要說(shuō)明操作步驟______。“操作Ⅰ”是將濾液繼續(xù)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,______,便得到了MgSO47H2O
(6)實(shí)驗(yàn)中提供的硼鎂泥共100 g,得到 MgSO47H2O為172.2 g ,則MgSO47H2O 的產(chǎn)率為___。
【答案】D2Fe2+ + ClO + 2H+ = 2Fe3+ + Cl + H2OSiO2MnO2取最后一滴濾液,向其中加入硫氰化鉀溶液,如果溶液顏色不變紅色,說(shuō)明濾液中Fe3+被除盡;若出現(xiàn)紅色,說(shuō)明沒(méi)有除盡蒸發(fā)濃縮(高溫濃縮),趁熱過(guò)濾過(guò)濾 或 過(guò)濾洗滌70%
【解析】
硼鎂泥中加入硫酸,MgO和CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3都可以和硫酸反應(yīng)而溶解生成鎂離子,鈣離子,錳離子,和亞鐵離子和鐵離子,鋁離子,SiO2不溶于硫酸,溶液中加入次氯酸鈉會(huì)將具有還原性的離子如亞鐵離子和錳離子氧化,生成的二氧化錳也不溶于水,存在于濾渣中,調(diào)節(jié)溶液的pH,使鐵離子和鋁離子生成沉淀,所以濾渣含有氫氧化鐵和氫氧化鋁和二氧化硅。利用硫酸鎂和硫酸的溶解度隨溫度的變化分析,硫酸鈣的溶解度隨著溫度升高而降低,所以將溶液加熱濃縮,得到高溫下的飽和溶液,趁熱過(guò)濾出硫酸鈣,溶液中的溶質(zhì)幾乎全是硫酸鎂,然后利用蒸發(fā)結(jié)晶的方法得到硫酸鎂晶體。
(1) 實(shí)驗(yàn)中需要1 mol/L的硫酸800 mL,但實(shí)際需要配置1000mL溶液,需要的濃硫酸的體積為VmL,則有1×1×98=98%×1.84×V,解v=54.3mL,選擇100mL量筒,故選D。(2)溶液中的亞鐵離子也可以被次氯酸根離子氧化,離子方程式為:2Fe2+ + ClO + 2H+ = 2Fe3+ + Cl + H2O。(3)通過(guò)以上分析,可知二氧化硅不溶于硫酸,在濾渣中存在,次氯酸鈉將錳離子氧化成二氧化錳,也存在于濾渣中。 (4)檢驗(yàn)溶液中的鐵離子利用其與硫氰化鉀溶液顯紅色的性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)操作為:取最后一滴濾液,向其中加入硫氰化鉀溶液,如果溶液顏色不變紅色,說(shuō)明濾液中Fe3+被除盡;若出現(xiàn)紅色,說(shuō)明沒(méi)有除盡。 (5)利用硫酸鈣的溶解度隨著溫度升高而降低的性質(zhì),將溶液蒸發(fā)濃縮(高溫濃縮),趁熱過(guò)濾出硫酸鈣。得到的濾液為硫酸鎂飽和溶液,將其蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾或過(guò)濾洗滌,得到硫酸鎂晶體。 (6)實(shí)驗(yàn)中硼鎂泥中氧化鎂的質(zhì)量為100×40=40g,物質(zhì)的量為1mol,根據(jù)鎂原子守恒得到硫酸鎂晶體的物質(zhì)的量與氧化鎂相等,則硫酸鎂晶體的質(zhì)量為246g,產(chǎn)率為172.2/246= 70%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用下列裝置驗(yàn)證SO2的某些性質(zhì)(加熱及夾持裝置略去)。
(1)裝有濃硫酸的儀器名稱是____________。
(2)銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________。
(3)能驗(yàn)證SO2具有氧化性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____________________________。
(4)裝有BaCl2溶液的試管中無(wú)任何現(xiàn)象,將其分成兩份,分別滴加氨水和氯水,均產(chǎn)生白色沉淀,沉淀的化學(xué)式分別是______,_____。
(5)寫(xiě)出SO2顯示還原性并生成白色沉淀的總的離子方程式____________________________。
(6)能驗(yàn)證SO2具有酸性氧化物的通性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_____。若通入過(guò)量的SO2,則其總反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式是_________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】高錳酸鉀是常用的氧化劑。工業(yè)上以軟錳礦(主要成分是MnO2)為原料制備高錳酸鉀晶體。中間產(chǎn)物為錳酸鉀。下圖是實(shí)驗(yàn)室模擬制備KMnO4晶體的操作流程:
已知:錳酸鉀(K2MnO4)是墨綠色晶體,其水溶液呈深綠色,這是錳酸根離子(MnO)在水溶液中的特征顏色,在強(qiáng)堿性溶液中能穩(wěn)定存在;在酸性、中性和弱堿性環(huán)境下,MnO會(huì)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng),生成MnO和MnO2。
回答下列問(wèn)題:
(1)KOH的電子式為____________。
(2)調(diào)節(jié)溶液pH過(guò)程中,所得氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為____________。
(3)趁熱過(guò)濾的目的是_____________________________________________。
(4)已知20 ℃時(shí)K2SO4、KCl、CH3COOK的溶解度分別為11.1 g、34 g、217 g,則從理論上分析,選用下列酸中________(填標(biāo)號(hào)),得到的高錳酸鉀晶體純度更高。
A.稀硫酸 B.濃鹽酸 C.醋酸 D.稀鹽酸
(5)產(chǎn)品中KMnO4的定量
①配制濃度為0.1250 mg· mL-1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液100 mL。
②將上述溶液稀釋為濃度分別為2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0(單位:mg·L-1)的溶液,分別測(cè)定不同濃度溶液對(duì)光的吸收程度,并將測(cè)定結(jié)果繪制成曲線如下。
③稱取KMnO4樣品(不含K2MnO4)0.1250 g按步驟①配得產(chǎn)品溶液1000 mL,取10 mL稀釋至100 mL,然后按步驟②的方法進(jìn)行測(cè)定,兩次測(cè)定所得的吸光度分別為0.149、0.151,則樣品中KMnO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。
(6)酸性KMnO4溶液與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式為____________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列屬于強(qiáng)電解質(zhì)且溶液呈堿性的是( )
A.C2H5OHB.Na2CO3C.NH4ClD.Fe(OH)3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將一定量的鎂和銅組成的混合物加入到稀硝酸中,金屬完全溶解(假設(shè)反應(yīng)中還原產(chǎn)物只有NO)。向反應(yīng)后的溶液中加入3 mol·L1NaOH溶液至沉淀完全,測(cè)得生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加5.1 g。下列敘述不正確的是
A. 當(dāng)金屬全部溶解時(shí),參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量一定是0.4mol
B. 參加反應(yīng)的金屬的總質(zhì)量3.6g<m<9.6g
C. 當(dāng)生成的沉淀量達(dá)到最大時(shí),消耗NaOH溶液的體積一定為V=100mL
D. 當(dāng)金屬全部溶解時(shí)收集到NO氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為2.24L
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)的說(shuō)法正確的是( )
A. ⅠA族元素是同周期中金屬性最強(qiáng)的元素
B. 非金屬元素組成的化合物中只含共價(jià)鍵
C. 同種元素的原子均有相同的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)
D. S、Cl的含氧酸的酸性依次增強(qiáng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明氧化鋁的熔點(diǎn)高于鋁?寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象。_________________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】燃料電池是目前電池研究的熱點(diǎn)之一,F(xiàn)有某課外小組自制的氫氧燃料電池,如圖所示,a、b均為惰性電極。下列敘述不正確的是( )
A.a極是負(fù)極,該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)
B.b極反應(yīng)是O2+4OH--4e-===2H2O
C.總反應(yīng)方程式為2H2+O2===2H2O
D.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì)含有的化學(xué)鍵類型完全相同的是:
A. NaOH、CaCl2、CaO B. Na2O、Na2O2、Na2S
C. NaCl、HCl、H2O D. HBr、CO2、NH3
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