【題目】鎂在工業(yè)、醫(yī)療等領域均有重要用途。某化學小組利用硼砂工廠的固體廢棄物(主要含有MgCO3、MgSiO3、Al2O3和Fe2O3等),設計了回收其中鎂的工藝流程:

(1)酸浸前,將固體廢棄物研磨的目的是_______,為達到此目的,還可以采取的措施是_____(任寫一條)。

(2)酸浸時,生成濾渣I的離子方程式為_________。

(3)第一次調(diào)節(jié)pH的目的是_____。當加入氨水使Al3+開始沉淀時,溶液中c(Fe3+)/c(Al3+)為 _________ 。已知Ksp[Fe(OH)3 ]=4×10-38,Ksp[Al(OH)3 ]=1×10-33.

(4)設計簡單方案分離濾渣2,簡述實驗過程:______。

(5)濾液3中可回收利用的物質(zhì)主要是_____(填化學式),其陽離子的電子式為 _______。

(6)寫出工業(yè)上從濾渣3中獲得鎂錠的所有反應的化學方程式:_______。

【答案】加快浸出速率 提高反應溫度或適當增加硫酸濃度(或其他合理答案)

MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3

使Fe3+、Al3+沉淀從而分離出來 4.0×10-5

溶于適量氫氧化鈉溶液,過濾得Fe(OH)3;向濾液中通入過量CO2,過濾得Al(OH)3

(NH42SO4

Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O、MgCl2(熔融)Mg+Cl2

【解析】浸出步驟硫酸同固體廢料中主要成份反應,從化學反應速率和化學平衡的影響因素來看,可通過升高溫度提高硫酸鎂的溶解度,或通過攪拌使反應物充分接觸反應,或通過過濾后濾渣多次浸取以提高轉(zhuǎn)化率;因MgCO3、MgSiO3、Al2O3、Fe2O3能與硫酸反應,生成了MgSO4、Al2(SO4)2 和Fe2(SO4)3 ,其中H2SiO3形成濾渣1,濾液1中MgSO4、Al2(SO4)2 和Fe2(SO4)3,根據(jù)陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH,在調(diào)節(jié)pH至5.5時,F(xiàn)e3+和Al3+已經(jīng)完全沉淀,濾渣2的主要成分是Fe(OH)3 、Al(OH)3 ,濾液2中陰離子主要是SO42-,加入NH3·H2O后在調(diào)節(jié)pH至12.5時Mg2+完全沉淀,溶質(zhì)主要成分是(NH4)2SO4。

(1)酸浸前,將固體廢棄物研磨的目的是加快浸出速率,浸出步驟硫酸同固體廢料中主要成份反應,從化學反應速率和化學平衡的影響因素來看,可通過升高溫度提高硫酸鎂的溶解度,或通過攪拌使反應物充分接觸反應,或通過過濾后濾渣多次浸取以提高轉(zhuǎn)化率,故答案為:加快浸出速率,適當提高反應溫度、增加浸出時間(或其他合理答案)

(2)因MgCO3、MgSiO3、Al2O3、Fe2O3能與硫酸反應,生成了MgSO4、Al2(SO4)2 和Fe2(SO4)3 ,其中H2SiO3形成濾渣;酸浸時,生成濾渣I的離子方程式為MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3;(3)濾液I中含有MgSO4、Al2(SO4)2 和Fe2(SO4)3 ,根據(jù)陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH,在調(diào)節(jié)pH至5.5時,F(xiàn)e3+和Al3+已經(jīng)完全沉淀,濾渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3 ,第一次調(diào)節(jié)pH的目的是使Fe3+、Al3+沉淀從而分離出來;當加入氨水使Al3+開始沉淀時,溶液中c(Fe3+)/c(Al3+)=Ksp[Fe(OH)3 ]/Ksp[Al(OH)3 ]==4×10-38/1×10-33=4.0×10-5;(4)設計簡單方案分離濾渣2,濾渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3 ,利用Al(OH)3 具有兩性,分離操作:溶于適量氫氧化鈉溶液,過濾得Fe(OH)3;向濾液中通入過量CO2,過濾得Al(OH)3 ;(7)上述過濾后濾液中陰離子主要是SO42-,加入NH3·H2O后在調(diào)節(jié)pH至12.5時Mg2+完全沉淀,溶質(zhì)主要成分是(NH4)2SO4,故答案為:(NH4)2 SO4;其陽離子的電子式為,(6)濾渣3為Mg(OH)2 ,工業(yè)上從濾渣3生產(chǎn)鎂錠的反應:Mg(OH)2 +2HCl=MgCl2+2H2O、MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。

練習冊系列答案
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【題目】下列分子中,屬于含極性鍵的非極性分子的是

A. CH4 B. H2S C. C60 D. HCl

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【題目】(1) 用系統(tǒng)命名法命名:________________

(2)下列實驗操作或?qū)嶒炇聦嵉拿枋鲋姓_的說法有____________________;

① 分液時,分液漏斗中下層液體從下口流出,上層液體從上口倒出

② 除去甲烷中混有的少量乙烯,可以讓混合物通過盛有酸性KMnO4溶液的洗氣裝置

③ 苯與溴水制溴苯

④ 只用溴水就可將苯、四氯化碳、乙醇、己烯四種液體區(qū)別開來

⑤ 用分液法分離苯和硝基苯的混合物

⑥酯類在堿性條件下的水解反應叫皂化反應

⑦裂化的目的主要是制得更多的乙烯、丙烯等不飽和烴

⑧除去乙酸乙酯中的乙酸也可以用氫氧化鈉溶液洗滌,然后再分液

⑨煤中含有苯、甲苯,可先干餾后分餾的方法把它們分離出來

⑩乙烷、苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯均可發(fā)生取代反應

(3)某芳香烴結(jié)構為,它的分子式為_____,它的一氯代物有____種。

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【題目】在密閉容器里,A與B反應生成C,其反應速率分別用vA、vB、vC表示,已知2vB=3vA、3vC=2vB , 則此反應可表示為(
A.2A+3B=2C
B.A+3B=2C
C.3A+B=2C
D.A+B=C

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【題目】堿式碳酸銅(Cu2(OH)2CO3)是名貴的礦物寶石孔雀石的主要成分,應用廣泛,如在無機工業(yè)中用于制造各種銅化合物,有機工業(yè)中用作有機合成催化劑等等,某化學小組為了探究堿式碳酸銅生成條件對其產(chǎn)率的影響,設計了如下實驗:

設計原理:取一定體積的碳酸鈉溶液(0.5mol/L)于100mL燒杯中,進行加熱,恒溫后將硫酸銅溶液(5.00mL. 0.5mol/L)在不斷攪拌下以一定速度逐滴加入到上述碳酸鈉溶液中,反應達平衡后,靜止,減壓過濾,洗滌,烘干,即得到最終產(chǎn)品,同時有氣體放出。

(1)反應原理為:________________。

(2)探究反應原料用量比對反應產(chǎn)物的影響。

該化學小組根據(jù)所提供試劑設汁兩個實驗來說明反應原料用量對產(chǎn)品的影響

提供試劑:0.5mol/LNa2CO3溶液、0.5mol/LCuSO4溶液。

請?zhí)顚懴卤淼目瞻滋帲?/span>

硫酸銅溶液體積/mL

2.0

2.0

2.0

2.0

碳酸鈉溶液體積/mL

1.6

2.0

2.8

Na2CO3/CuSO4mol/比)

0.8

1

1.4

通過實驗畫圖可知:當比值為______,堿式碳酸銅產(chǎn)量最好。

(3)反應溫度對產(chǎn)率的影響

在三支試管中各加入2.0mL0.5 mol/LCuSO4溶液另取四支試管各加入由上述實驗得到的合適用量的0.5 mol /L Na2CO3溶液。從這兩列試管中各取一支將它們分別置于室溫、30、50、100的環(huán)境中數(shù)分鐘后將CuSO4溶液倒入Na2CO3溶液中振蕩并觀察現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn):沉淀顏色分別為藍色沉淀,綠色沉淀、深綠色沉淀,綠色中帶有黑色沉淀,實驗結(jié)果也如上圖所示,請思考,為什么溫度過髙產(chǎn)率反而下降_______,該實驗加熱方式為____________。

(4)分析所制得的堿式碳酸銅的質(zhì)量分數(shù)。

將已準確稱量的0.5g試樣樣品放入300mL的錐形瓶中,加入5mL醋酸,適熱使其溶解,再用l00mL水將其稀釋。加入2.5gKI振蕩混合,經(jīng)過5分鐘后,加入數(shù)滴淀粉溶液,用0.1mol/L的硫代硫酸鈉溶液進行滴定。當_______時即達滴定的終點。

反應的原理:2Cu2++4I- =2CuI+I2, I2+2S2O32-=2I-+S4O62-

用0.lmol/L硫代硫酸鈉40 mL,那么試樣中銅的質(zhì)量百分率為________。

該溶液的滴定度為_______。(毎毫升標準溶液相當于被測物質(zhì)的質(zhì)量,單位是g/mL或mg/mL)(保留三位有效數(shù)字)。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】硫酸鋅可用于制造鋅鋇白、印染媒染劑等。用鋅白礦(主要成分為ZnO,還含有Fe2O3、CuO、SiO2等雜成) 制備ZnSO4 ·7H2O的流程如下。

相關金屬離了生成氫氧化物沉淀的pH (開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol·L-1計算)如下表:

金屬離子

開始沉淀的pH

沉淀完全的pH

Fe3+

1.1

3.2

Fe2+

5.8

8.8

Zn2+

6.4

8.0

(1)“濾渣1”的主要成分為_________(填化學式)。“酸浸”過程中,提高鋅元素浸出率的措施有:適當提高酸的濃度、______________(填一種)。

(2)“置換”過程中,加入適量的鋅粉,除與溶液中的Fe3+,H+反應外,另一主要反應的化學方程式為__________________________。

(3)“氧化”一步中,發(fā)生反應的離子方程式為_______________________。溶液pH控制在[3.2,6.4)之間的目的是________________。

(4)“母液”中含有的鹽類物質(zhì)有_________ (填化學式)。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列有關SO2說法中不正確的是

A. SO2是污染大氣的有害氣體之一 B. SO2在大氣中與水反應生成硫酸,產(chǎn)生酸雨

C. SO2可使澄清石灰水變渾濁 D. SO2能使品紅溶液褪色,加熱溶液顏色恢復

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列有關有機化合物結(jié)構和性質(zhì)的說法正確的是

A. 乙烯、苯和乙酸均能與氫氣發(fā)生加成反應

B. 某芳香烴的分子式為C10H14,常溫下它可使酸性KMnO4溶液褪色,且分子結(jié)構中只有一個側(cè)鏈,符合條件的烴有4種

C. 1 mol的有機物(結(jié)構如右圖)最多能與含5mol NaOH的水溶液完全反應

D. 蛋白質(zhì)鹽析會使蛋白質(zhì)失去生理活性,加熱、紫外線照射等措施可使蛋白質(zhì)變性

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列關于純凈物、混合物、電解質(zhì)、非電解質(zhì)的正確組合為(  )

純凈物

混合物

電解質(zhì)

非電解質(zhì)

A

鹽酸

水煤氣

硫酸

干冰

B

蒸餾水

蔗糖溶液

氧化鋁

二氧化硫

C

膽礬

鹽酸

碳酸鈣

D

膽礬

水蒸氣

氯化銅

碳酸鈉

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

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