【題目】高純氧化鎂具有優(yōu)良的性能,廣泛應(yīng)用于各種材料。以某廠工業(yè)廢液(主要成分為MgCl2,含有少量Fe2+、Fe3+、Mn2+等)為原料制備高純氧化鎂的流程如下:

若要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì),而且生產(chǎn)成本較低,請根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)作答。

25℃時,生成氫氧化物沉淀的pH

原料價格表

物質(zhì)

開始沉淀的pH

沉淀完全的pH

物質(zhì)

價格/(元·噸-1)

Mg(OH)2

10.0

11.0

漂液(含25.5% NaClO)

450

Mn(OH)2

8.3

9.8

雙氧水(含30% H2O2)

2400

Fe(OH)2

7.6

9.6

燒堿(含98% NaOH)

2100

Fe(OH)3

2.7

3.7

純堿(含99.5% Na2CO3)

600

(1)漂液中NaClO的電子式為_________________;雙氧水中H2O2的結(jié)構(gòu)式為___________。

(2)25℃時,Ksp[Mg(OH)2]=_____________。

(3)“氧化”時,所加試劑X的最佳選擇為________________,該步反應(yīng)的離子方程式為____________

(4)試劑Y的俗稱為__________;“調(diào)節(jié)pH=9.8”的目的為___________________

(5)“煮沸”時,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________。

(6)常溫下,取一定量的試劑Z,加水稀釋成1.0 L 0.2 mol·L-1的溶液;再向其中緩慢通入0.05 mol氣體A充分反應(yīng)后,所得溶液中各離子濃度由大到小的順序為________________

【答案】 1.0×10-11 漂液 ClO- +2 Fe2++2H+= Cl- +2 Fe3++ H2O 燒堿 使Fe3+和Mn2+完全轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀過濾除去,而Mg2+不形成沉淀 MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2 c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-) >c(H+)

【解析】(1)漂液中NaClO是離子化合物,電子式為;雙氧水是共價化合物,H2O2的結(jié)構(gòu)式為H-O-O-H。(2) Mg(OH)2完全沉淀時pH=11,則25℃時,Ksp[Mg(OH)2]=10-5×(103)2=1.0×10-11。(3)漂液的價格最經(jīng)濟,所以氧化時,所加試劑X的最佳選擇為漂液,該步反應(yīng)的離子方程式為ClO- +2Fe2++2H+=Cl- +2Fe3++ H2O。(4)由于不能引入雜質(zhì),試劑Y應(yīng)該是NaOH,俗稱為燒堿;根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知調(diào)節(jié)pH=9.8”的目的為使Fe3+Mn2+完全轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀過濾除去,而Mg2+不形成沉淀。(5) 濾渣2中含有碳酸鎂,需要轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂,因此煮沸時,反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑。(6)Z是碳酸鈉,ACO2,因此常溫下,向1.0 L 0.2 mol·L-1的溶液中緩慢通入0.05 mol氣體A充分反應(yīng)后得到0.1mol碳酸氫鈉和0.15mol碳酸鈉,溶液顯堿性,所得溶液中各離子濃度由大到小的順序為c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A. H原子形成1 mol H—H鍵要吸收能量

B. 所有燃燒的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)

C. 鋁條與鹽酸的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

D. 凡經(jīng)加熱而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下0.1 mol·L-1二元酸H2A的溶液中含A粒子的物質(zhì)的量分數(shù)與pH的關(guān)系如圖所示。該溫度下,下列說法正確的是

A. H2A的第一步電離方程式為H2AHA-+H+

B. NaHA溶于水能促進水的電離

C. H2A的第二步電離常數(shù)Ka2=1.0×10-3

D. 0.1 mol·L-1 Na2A溶液中存在c( A2-)>c(HA-)>c(OH- )>c(H+)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖所示是298 K時,N2與H2反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖,下列敘述正確的是

A. 該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2+3H22NH3 △H=-92 kJ/mol

B. a曲線是加入催化劑時的能量變化曲線

C. 加入催化劑,該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱不改變

D. 在溫度、體積一定的條件下,通入1 mol N2和3 mol H2反應(yīng)后放出的熱量為92kJ

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】室溫時,向20mL,0.1mol/L的醋酸溶液中不斷滴加0.1mol/L的NaOH溶液,溶液的pH變化曲線如圖所示,在滴定過程中,下列關(guān)于溶液中離子濃度大小關(guān)系的描述不正確的是

A. a點時:c(CH3COOH) >c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+) >c(OH-)

B. b點時:c(Na+)=c(CH3COO-)

C. c點時:c(OH-)=c(CH3COOH)+ c(H+)

D. d點時:c(Na+) > c(CH3COO-)>c(OH-) >c(H+)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】熱激活電池可用作火箭.導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,其中作為電解質(zhì)的無水LiCl-KCl混合物受熱熔融后,電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為:PbSO4+2LiCl+Ca =CaCl2+Li2SO4+Pb。

下列有關(guān)說法正確的是

A 正極反應(yīng)式:Ca+2Cl- - 2e- =CaCl2

B放電過程中,Li+向負極移動

C常溫時,在正負極間接上電流表或檢流計,指針不偏轉(zhuǎn)

D.每轉(zhuǎn)移0.1mol電子,理論上生成20.7g Pb

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鉛蓄電池的示意圖如圖所示。下列說法正確的是

A.放電時,N為負極,其電極反應(yīng)式:PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O

B.放電時,c(H2 SO4)不變,兩極的質(zhì)量增加

C.充電時,陽極反應(yīng)式:PbSO4+2e-=Pb+SO42-

D.充電時,若N連電源正極,則該極生成PbO2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】關(guān)于合金性質(zhì)的說法中,錯誤的是( )

A. 合金的硬度一般比其各成分金屬的硬度高

B. 合金的熔點一般比其各成分金屬的熔點低

C. 合金的物理性質(zhì)一般與其各成分金屬的的物理性質(zhì)不同

D. 合金的化學(xué)性質(zhì)一般與其各成分金屬的的化學(xué)性質(zhì)不同

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】苯甲酸乙酯(C9H10O2)稍有水果氣味,用于配制香水香精和人造精油,大量用于食品工業(yè)中,也可用作有機合成中間體、溶劑等。其制備方法為:

已知:

顏色、狀態(tài)

沸點(℃)

密度(g·cm-3

相對分子質(zhì)量

苯甲酸*

白色片狀晶體

249

1.2659

122

苯甲酸乙酯

無色澄清液體

212.6

1.05

150

乙醇

無色澄清液體

78.3

0.7893

46

環(huán)己烷

無色澄清液體

80.8

0.7318

84

*苯甲酸在 100℃會迅速升華。

實驗步驟如下:

①在 100mL 圓底燒瓶中加入 12.20g 苯甲酸、25mL乙醇(過量)、20mL 環(huán)己烷,以及 4mL濃硫酸,混合均勻并加入沸石,按右圖所示裝好儀器,并在分水器中預(yù)先加入水,使水面略低于分水器的支管口,控制溫度在 65~70℃加熱回流 2h。反應(yīng)時環(huán)己烷-乙醇-水會形成“共沸物”(沸點62.6℃)蒸餾出來。在反應(yīng)過程中,通過分水器下部的旋塞分出生成的水,注意保持分水器中水層液面原來的高度,使油層盡量回到圓底燒瓶中。

②反應(yīng)結(jié)束,打開旋塞放出分水器中液體后,關(guān)閉旋塞。繼續(xù)加熱,至分水器中收集到的液體不再明顯增加,停止加熱。

③將燒瓶內(nèi)反應(yīng)液倒入盛有適量水的燒杯中,分批加入Na2CO3至溶液呈中性。

④用分液漏斗分出有機層,水層用 25mL 乙醚萃取分液,然后合并至有機層。加入氯化鈣,對粗產(chǎn)物進行蒸餾,低溫蒸出乙醚后,繼續(xù)升溫,接收 210—213℃的餾分。

⑤檢驗合格,測得產(chǎn)品體積為 11.43mL。

回答下列問題:

(1)裝置 X 的作用是_________;進水口為_________(a或者b)。

(2)步驟①中使用分水器不斷分離除去水的目的是_________。

(3)步驟②中應(yīng)控制餾分的溫度在_________。

A.65~70℃ B.78~80℃ C.85~90℃ D.215~220℃

(4)若 Na2CO3加入不足,在步驟④蒸餾時,蒸餾燒瓶中可見到白煙生成,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是_________。

(5)該實驗的產(chǎn)率為_________。

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