【題目】某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2A12O3Fe2O3等,回收其中鎂的工藝流程如下:

沉淀物

Al(OH)3

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Mn(OH)2

Mg(OH)2

pH

4.7

3.2

9.7

10.4

11.2

部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全深沉?xí)r溶液的pH 由見上表

1浸出步驟中,為提高鎂的浸出率,可采取的措施有_____________________(要求寫出兩條)

2濾渣I的主要成分有_________________________。

3從濾液II中可回收利用的主要物質(zhì)有________________________。

4若最終得到的氯化鎂溶液中,c(Mg2+)=0.02 mol·L-1,加入雙氧水和磷酸(設(shè)溶液體積增加1),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5 mol·L-1 ,此時(shí)是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?_______(列式計(jì)算)。FePO4、Mg3(PO4)2Ksp分別為1.3×10-221.0×10-24。

5Mg (C1O3)2在農(nóng)業(yè)上可用作脫葉劑、催熟劑,可采用復(fù)分解反應(yīng)制備: MgCl2+2NaC1O3=Mg (C1O3)2+2NaCl已知四種化合物的溶解度(S) 隨溫度(T) 變化曲線如下圖所示: ①將反應(yīng)物按化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)量數(shù)比混合制備Mg (ClO3)2。簡(jiǎn)述可制備Mg (ClO3)2的原因:_______________________。

②按①中條件進(jìn)行制備實(shí)驗(yàn)。在冷卻降溫析出Mg (ClO3)2過程中,常伴有NaCl 析出,原因是:__________。除去產(chǎn)品中該雜質(zhì)的方法是:___________________________________________

【答案】 適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、攪拌、增加浸出時(shí)間、過濾后向?yàn)V液中加過量稀硫酸(多次浸取) AlOH)3、FeOH)3 Na2SO4 Fe3+恰好沉淀完全時(shí),c(PO43-)=mol·L1=1.3×10–17 mol·L1,c3(Mg2+)×c2(PO43-)(0.01)3×(1.3×10–17)2=1.7×10–40Ksp [Mg3(PO4)2],因此不會(huì)生成Mg3(PO4)2沉淀 在某一溫度時(shí),NaCl最先達(dá)到飽和析出;MgClO3)2的溶解度隨溫度的變化最大;NaCl溶解度與其他物質(zhì)的溶解度有一定差別 降溫前,溶液中NaCl已飽和;降溫過程中,NaCl溶解度降低,會(huì)少量析出 重結(jié)晶

【解析】MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2Al2O3Fe2O3能與硫酸反應(yīng),生成了MgSO4CaSO4、Al2(SO4)3Fe2(SO4)3、H2SiO3,其中CaSO4微溶、H2SiO3不溶,形成濾渣;濾液中含有MgSO4、Al2(SO4)3Fe2(SO4)3,向?yàn)V液中加入NaOH溶液,調(diào)節(jié)pH5.5時(shí),Fe3+Al3+已經(jīng)完全沉淀,濾渣I的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3;濾液中含有MgSO4、Na2SO4,向溶液中加入NaOH并調(diào)節(jié)溶液的pH12.5,鎂離子生成Mg(OH)2沉淀,過濾得到濾液Na2SO4溶液,濾渣氫氧化鎂,再經(jīng)過一系列反應(yīng)得到氯化鎂。

(1)“浸出步驟中,升高溫度、攪拌、增大反應(yīng)物接觸時(shí)間都能提高鎂的浸出率,所以為了提高鎂的浸取率,可以采用升高溫度、攪拌、多次浸取等方法,故答案為:升高溫度、攪拌、多次浸取等;

(2)濾渣I鐵離子、鋁離子形成的氫氧化物沉淀,所以濾渣I的成分為Fe(OH)3 Al(OH)3,故答案為:Fe(OH)3 Al(OH)3;

(3)從濾液Ⅱ中的溶質(zhì)含有硫酸鈉,所以可以回收利用的物質(zhì)為Na2SO4,故答案為:Na2SO4;

(4)Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5,由Ksp(FePO4),可知c(PO43-)==1.0×10-17mol/L,Qc[Mg3(PO4)2]=( )3×(1.0×10-17mol/L)2=1.7×10-40Ksp=1.0×10-24,則無沉淀生成,故答案為:Fe3+恰好沉淀完全時(shí),Qc[Mg3(PO4)2]Ksp [Mg3(PO4)2],因此不會(huì)生成Mg3(PO4)2沉淀;

(5)①反應(yīng)MgCl2+2NaClO3═Mg(ClO3)2+2NaCl類似于侯德榜制堿法生成NaHCO3的原理,因?yàn)?/span>NaCl溶解度小而從溶液中析出,使反應(yīng)向生成Mg(ClO3)2的方向進(jìn)行,故答案為:在某一溫度時(shí),NaCl最先達(dá)到飽和析出;Mg(ClO3)2的溶解度隨溫度的變化最大;NaCl溶解度與其他物質(zhì)的溶解度有一定差別;

②在降溫的過程中,Mg(ClO3)2的溶解度不斷減小,從溶液中析出,相同溫度時(shí)氯化鈉的溶解度最小,因此在冷卻降溫析出Mg(ClO3)2過程中一定會(huì)析出氯化鈉,所以在生成Mg(ClO3)2的過程中NaCl也不斷生成;通過結(jié)晶、重結(jié)晶的方法提純析出晶體;故答案為:降溫前,溶液中NaCl已飽和;降溫過程中,NaCl溶解度降低,會(huì)少量析出;重結(jié)晶。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表中是各組反應(yīng)的反應(yīng)物和溫度,反應(yīng)剛開始時(shí),放出H2速率最快的是( 。

金屬(粉末狀)/mol

酸的濃度及體積

反應(yīng)溫度

A

Mg

0.1

6molL﹣1硝酸

10mL

60℃

B

Mg

0.1

3molL﹣1鹽酸

10mL

60℃

C

Fe

0.1

3molL﹣1鹽酸

10mL

60℃

D

Mg

0.1

3molL﹣1硫酸

10mL

60℃


A.A
B.B
C.C
D.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】亞硝酸鈉(NaNO3)是工業(yè)鹽的主要成分,在漂白、電鍍等方面應(yīng)用廣泛。己知: 室溫下,2NO+Na2O2= =2NaNO2,以木炭、濃硝酸、Na2O2為主要原料制備亞硝酸鈉的裝置如圖所示。(部分夾持裝置已略去)下列說法正確的是

A. 實(shí)驗(yàn)開始前先向裝置中通入N2,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)先停止通入N2再熄滅酒精燈

B. 可以將B中藥品換成NaOH 溶液

C. 應(yīng)在B、C之間加一個(gè)盛放堿石灰的干燥管

D. D裝置用于尾氣處理,標(biāo)況下,每吸收11.2L的尾氣消耗0.2mol 的高錳酸鉀

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室制取氨氣通常有兩種方法:用固體氫氧化鈣與氯化銨共熱;在常溫下用固體氫氧化鈉與濃氨水混合。

(1)方法制取氨氣的化學(xué)方程式為_______,方法應(yīng)選用的______________(“A”“B”)。

(2)如果要獲得干燥的氨氣,應(yīng)選用的干燥劑是_________

A.濃硫酸 B.堿石灰 C.五氧化二磷

(3)收集氨氣應(yīng)使用_________法。

(4)進(jìn)行下圖所示噴泉實(shí)驗(yàn)時(shí),上部燒瓶中已充滿干燥的NH3,引發(fā)噴泉的操作是______

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】根據(jù)題意解答
(1)相同條件下,體積之比為a:b和質(zhì)量之比為a:b的H2和O2的混合氣體,其平均相對(duì)分子質(zhì)量為
(2)已知各物質(zhì)參加反應(yīng)的物質(zhì)的量之比等于其在化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)之比,氣體化合物A的分子式可表示為OxFy , 同溫同壓下,10mLA受熱分解生成15mLO2和10mLF2 , 則A的化學(xué)式為 , 推斷的依據(jù)為

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】中國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)已確定第116號(hào)元素Lv的名稱為鉝。關(guān)于的敘述錯(cuò)誤的是

A. 原子序數(shù)116 B. 中子數(shù)177 C. 核外電子數(shù)116 D. 相對(duì)原子質(zhì)量293

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硫酰氯(SO2Cl2) 和亞硫酰氯(SOCl2) 均是重要的化工試劑,遇水發(fā)生劇烈反應(yīng),常用作脫水劑。

已知:①SO2Cl2 (g)SO2(g)+Cl2(g) △H= +471.7kJ/mol; 平衡常數(shù)K1

②SO2(g) +Cl2(g) +SCl2(g)2SOCl2(g) △H=-477.3kJ/mol; 平衡常數(shù) K2

(1)反應(yīng)2SOCl2(g)SO2Cl2(g)+SCl2(g)的平衡常數(shù)K=_____(用K1、K2表示) 該反應(yīng)△H=_____kJ/mol。

(2)若在絕熱、恒容的密閉容器中,投入一定量的SO2Cl2(g)和SCl2(g),發(fā)生反應(yīng)SO2Cl2(g)+SCl2(g)2SOCl2(g),下列示意圖能說明t1時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____(填序號(hào))。

(3)為研究不同條件對(duì)反應(yīng)①的影響,在恒溫條件下,向2L恒容密閉容器中加入0.2molSO2Cl2,10min后反應(yīng)①達(dá)到平衡。測(cè)得10min內(nèi)v(SO2)= 8.0×10-3mo1·L-1·min-1,則平衡時(shí)SO2Cl2的轉(zhuǎn)化率α1=_______。若其它條件保持不變,反應(yīng)①在恒壓條件下進(jìn)行,平衡時(shí)SO2Cl2的轉(zhuǎn)化率α2_____α1(填“>”、“<”或“=”)。若要增大SO2Cl2的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施有______(列舉一種)。

(4)鋰亞硫酰氯(Li/SOCl2) 電池是一種大容量電池,該電池用鋰與石墨作電極材料,電解質(zhì)溶液是由四氯化鋁鋰(LiAlCl4) 溶解在亞硫酰氣(SOCl2)中形成的,其電池總反應(yīng)方程式為:8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S。

①寫出電池工作時(shí)正極的電極反應(yīng)式_____________;

②若用此電池做電源,以鉑作電極電解200mL 0.2mol.L-1CuSO4溶液,當(dāng)兩極各產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下896mL的氣體時(shí),電池負(fù)極消耗鋰的質(zhì)量是______g。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硫代硫酸鈉(Na2S2O3) 是一種常用的化工原料,常用作除氧劑等;卮鹣铝袉栴}。

(1)硫代硫酸鈉做除氧劑的主要原因是其具有______性。

(2)硫代硫酸納中所含化學(xué)鍵的類型為_________。

(3)硫代硫酸鈉在中性或堿性溶液中穩(wěn)定,在酸性溶液中不穩(wěn)定。向pH=2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液,可觀察到的現(xiàn)象是_______________。

(4)硫代硫酸納溶液呈弱堿性。用離子方程式解釋其呈弱堿性的原因__________;25℃時(shí)該離子反應(yīng)的平衡常數(shù)值約為_________。[已知25℃時(shí),K1(H2S2O3)=2.52×10-1,K2(H2S2O3)=1.00×10-2]

(5)工業(yè)生產(chǎn)中,一般將Na2SNa2CO3以物質(zhì)的量比2 :1配成混合溶液,在配制混合溶液前先將蒸餾水加熱煮沸一段時(shí)間后待用,再將SO2緩緩?fù)ㄈ肴芤褐校纯傻昧虼蛩徕c。

將蒸餾水加熱煮沸一段時(shí)間后待用,其目的是_________。

反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。

已知:2Na2S2O3+I2= 2NaI+Na2S4O6。為測(cè)定所制得晶體的純度該小組以淀粉作指示劑,用0.010mol/L的碘水進(jìn)行多次取樣滴定,測(cè)得Na2S2O5H2O 的含量約為102%。若所用試劑及操作均無不當(dāng),產(chǎn)生該結(jié)果最可能的原因是_______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖是部分短周期元素化合價(jià)與原子序數(shù)的關(guān)系圖,下列說法正確的是 (  )

A. 原子半徑:Z>Y>X

B. 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性: W>R

C. WX3和水反應(yīng)形成的化合物的是H2WO3

D. Y和Z兩者最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能相互反應(yīng)

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