【題目】.高純度氫氧化鎂廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、電力等領(lǐng)域。鎂硅酸鹽礦石可用于生產(chǎn)氫氧化鎂,簡(jiǎn)要工藝流程如圖所示:

已知:

溶液中除含Mg2+、SO42外,還含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等離子;

常溫下,幾種金屬離子開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH如下表所示:

金屬離子

Fe3+

Al3+

Fe2+

Mg2+

開始沉淀時(shí)的pH

1.5

3.3

6.5

9.4

沉淀完全時(shí)的pH

3.7

5.2

9.7

12.4

請(qǐng)回答下列問題:

(1)鎂在元素周期表中的位置_______________;

(2)向溶液中加入試劑X是_____________,作用是_________________________;

(3)流程中不加H2O2引起的后果是___________________________________;

(4)說出母液的一種用途___________________;

(5)加入H2O2溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___________________;

.海水中含有豐富的鎂資源。某同學(xué)設(shè)計(jì)了從模擬海水中制備MgO的實(shí)驗(yàn)方案:

模擬海水中的離子濃度/

(mol/L)

Na+

Mg2+

Ca2+

Cl

HCO3

0.439

0.050

0.011

0.560

0.001

注:溶液中某種離子的濃度小于1.0×10-5 mol/L,可認(rèn)為該離子不存在;實(shí)驗(yàn)過程中,假設(shè)溶液體積不變。

已知:Ksp(CaCO3)=4.96×10-9;Ksp(MgCO3)=6.82×10-6;Ksp [Ca(OH)2]=4.68×10-6;Ksp [Mg(OH)2]=5.61×10-12。請(qǐng)回答下列問題:

(6)沉淀物X為_____________;

(7)濾液N中Ca2+濃度為_______________;

(8)加NaOH固體調(diào)整pH=12.5是否可行______(填“是”“否”);原因是________。

【答案】 第三周期第A族

MgO或MgCO3、Mg(OH)2 既調(diào)節(jié)溶液的pH又不引入雜質(zhì)

直接調(diào)pH小于9.4,F(xiàn)e2+離子沉淀不完全,調(diào)pH大于9.7會(huì)使Mg2+損失

化肥

2Fe2++2H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

CaCO3

0.01mol/L

如果pH調(diào)制12.5會(huì)使氫氧化鈣沉淀,會(huì)使產(chǎn)品不純

【解析】.溶液中除MgSO4外,還含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等離子,根據(jù)題中提供的各種金屬離子沉淀的pH值可知,加入雙氧水可以將亞鐵離子氧化成鐵離子,再加入試劑X主要作用是調(diào)節(jié)溶液pH值,使鐵離子沉淀,可以加氧化鎂或氫氧化鎂等,過濾后在濾液中加入氨水使溶液中鎂離子沉淀,得氫氧化鎂沉淀,由于要通過使鐵離子沉淀的方法除去鐵,所以要先氧化再沉淀;

(1)Mg的原子序數(shù)為12,原子核外有3個(gè)電子層,最外層電子數(shù)為2,則位于周期表第三周期A族;

(2)根據(jù)上面的分析可知,向溶液中加入X時(shí)不能引入新的雜質(zhì),同時(shí)要能與H+反應(yīng),則可加入 MgO或MgCO3、Mg(OH)2 ;X的作用是調(diào)節(jié)溶液pH又不引入雜質(zhì);

(3)流程中H2O2的作用是氧化Fe2+,便于與Mg2+分離,如不加H2O2引起的后果是直接調(diào)pH小于9.4,F(xiàn)e2+離子沉淀不完全,調(diào)pH大于9.7會(huì)使Mg2+損失;

(4)母液中含有的溶質(zhì)主要是(NH4)2SO4,可用作化肥;

(5)根據(jù)上面的分析可知,加入H2O2溶液反應(yīng)的離子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;

.步驟,加入0.001mol NaOH時(shí),OH- 恰好與HCO3-完全反應(yīng),生成0.001molCO32-.由于Ksp(CaCO3)<<Ksp(MgCO3),生成的CO32-與水中的Ca2+反應(yīng)生成CaCO3 沉淀,濾液M中同時(shí)存在著Ca2+和Mg2+;步驟,當(dāng)濾液M中加入NaOH 固體,調(diào)至pH=11時(shí),此時(shí)濾液中c(OH-)=1×10-3 molL-1,根據(jù)溶度積可判斷無Ca(OH)2生成,有Mg(OH)2沉淀生成;

(6)有分析可知沉淀物X為CaCO3;

(7)步驟,當(dāng)濾液M中加入NaOH 固體,調(diào)至pH=11(即pOH=3)時(shí),此時(shí)濾液中c(OH-)=1×10-3 molL-1,則Q[Ca(OH)2]=c(Ca2+)×(10-32=0.010×(10-32=10-8<Ksp[Ca(OH)2],無Ca(OH)2生成;Q[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×(10-32=0.050×(10-32=5×10-8>Ksp[Mg(OH)2],有Mg(OH)2沉淀生成;又由于Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×(10-32=5.6×10-12,c(Mg2+)=5.6×10-6<10-5,無剩余,濾液N中不存在Mg2+,存在Ca2+,c(Ca2+)=0.01mol/L;

(8) 如果pH調(diào)制12.5會(huì)使氫氧化鈣沉淀,會(huì)使產(chǎn)品不純,故不可直接加NaOH固體調(diào)整pH=12.5。

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】下列關(guān)于同分異構(gòu)體數(shù)目的敘述不正確的是( )

A.甲苯苯環(huán)上的1個(gè)氫原子被含3個(gè)碳原子的烷基取代,所得產(chǎn)物有6

B.已知丙烷的二氯代物有4種異構(gòu)體,則其六氯代物的異構(gòu)體數(shù)目也為4

C.含有5個(gè)碳原子的某飽和鏈烴,其一氯代物有3

D.菲的結(jié)構(gòu)為,它與硝酸反應(yīng),可生成5種一硝基取代物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】以NA表示阿伏加德羅常數(shù),則關(guān)于熱化學(xué)方程式:

C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300 kJ/mol的說法中,正確的是( )

A. 當(dāng)有6 NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí),該反應(yīng)放出1300 kJ的能量

B. 當(dāng)有1NA個(gè)水分子生成且為液體時(shí),吸收1300 kJ的能量

C. 當(dāng)有4NA個(gè)碳氧共用電子對(duì)生成時(shí),放出1300 kJ的能量

D. 當(dāng)有8NA個(gè)碳氧共用電子對(duì)生成時(shí),放出1300 kJ的能量

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列實(shí)驗(yàn)中,所采取的分離方法與對(duì)應(yīng)原理都正確的是( )

選項(xiàng)

目的

分離方法

原理

A.

分離溶于水的碘

乙醇萃取

碘在乙醇中的溶解度較大

B.

分離汽油和水

分液

汽油和水的密度不同

C.

除去KNO3固體中混雜的NaCl

重結(jié)晶

NaCl在水中的溶解度很大

D.

除去乙醇中的水

蒸餾

乙醇與水的沸點(diǎn)不同

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】將一定量的SO2(g)和O2(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,在不同溫度下進(jìn)行反應(yīng):2 SO2(g)+ O2(g)2SO3(g) △H<0。得到如表中的兩組數(shù)據(jù):

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

溫度/℃

平衡常數(shù)/mol-1·L

起始量/mol

平衡量/mol

達(dá)到平衡所需時(shí)間/min

SO2

O2

SO2

O2

1

T1

K1

4

2

x

0.8

6

2

T2

K2

4

2

0.4

y

t

下列說法不正確的是( )

A. 實(shí)驗(yàn)1在前6min的平均反應(yīng)速率υ(SO2)=0.2 mol·L-1·min-1

B. T1、T2的關(guān)系:T1 > T2

C. K1、K2的關(guān)系:K2>K1

D. x= 1.6,y=0.2 ,t<6

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于丙烯(CH3CH=CH2)的說法正確的

A. 丙烯分子有7個(gè)σ鍵,1個(gè)πB. 丙烯分子中不含手性碳原子

C. 丙烯分子中3個(gè)碳原子都是sp2雜化D. 丙烯分子中所有原子共平面

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】AB、CD、E、F是五種短周期元素,它們的原子序數(shù)依次增大;A元素的原子是半徑最小的原子;B元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物與其氣態(tài)氫化物反應(yīng)生成一種鹽X;DA同主族,且與F同周期;F元素的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的3/4倍,A、B、D、F這四種元素,每一種與C元素都能形成元素的原子個(gè)數(shù)比不相同的若干種化合物。D、EF三種元素對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物間兩兩皆能反應(yīng)。請(qǐng)回答下列問題:

1)寫出B、CE元素的名稱B 、C 、E

2)寫出C、D兩種元素形成的原子個(gè)數(shù)比為1:1的物質(zhì)的電子式為 。

3)可以驗(yàn)證CF兩種元素非金屬性強(qiáng)弱的結(jié)論是(填編號(hào))

比較這兩種元素常見單質(zhì)的熔點(diǎn)

比較這兩種元素的單質(zhì)與氫氣化合的難易程度

比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的還原性

4AC、DF四種元素可以形成兩種酸式鹽(均由四種元素組成),這兩種酸式鹽的化學(xué)式分別為 、 ,這兩種酸式鹽相互反應(yīng)的離子方程式為

5A、C、F間可形成甲、乙兩種微粒,它們均為負(fù)一價(jià)雙原子陰離子,且甲有18個(gè)電子,乙有10個(gè)電子,則甲與乙反應(yīng)的離子方程式為

。

6)向含有a mol E的氯化物的溶液中加入含b mol D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量不可能為 。

①a mol ②b mol ③a/3 mol

④ b/3 mol ⑤0 ⑥(4a-b)mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一種以黃礦和硫磺為原料制取鋼和其他產(chǎn)物的新工藝原料的綜合利用率較高。其主要流程如下:

已知:反應(yīng)Ⅱ”的離子方程式為Cu2++CuS+4Cl-=2[CuCl2]-+S

回答下列問題:

(1)鐵紅的化學(xué)式為________;

(2)“反應(yīng)Ⅱ”的還原劑是________(填化學(xué)式);

(3)除CuS反應(yīng)II”的產(chǎn)物還有_________(填化學(xué)式)

(4反應(yīng)Ⅲ”的離子方程式為_________;

(5)某同學(xué)設(shè)想利用電化學(xué)原理實(shí)現(xiàn)以CuSO4、SO2為原料制備CuH2SO4,并吸收煉鐵過程中產(chǎn)生的CO尾氣,實(shí)現(xiàn)資源與能源的綜合利用。該同學(xué)據(jù)此組裝出的裝置如下圖所示:

閉合該裝置中的K,A池中通入SO2Pt電極的電極反應(yīng)式為__________,B池中生成的氣體X的電子式為________,若在C池中生成64gCu,則整個(gè)裝置中共生成H2SO4_____mol。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某反應(yīng)在體積為5L的恒容密閉容器中進(jìn)行, 在0-3分鐘內(nèi)各物質(zhì)的量的變化情況如圖所示(A,B,C均為氣體,且A氣體有顏色)。

(1)該反應(yīng)的的化學(xué)方程式為_____________________________

(2)反應(yīng)開始至2分鐘時(shí),B的平均反應(yīng)速率為_________。

(3)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________。

a.v(A)= 2v(B) b.容器內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等

c.v(A)=v(C) d.容器內(nèi)氣體的顏色保持不變

(4)由圖求得平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為_____________。

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