某卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子和少量的尿素[CO(NH2)2].利用该卤块为原料生产轻质氧化镁的工艺流程如图:
当相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol•L﹣1]时,形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Mn2+ | Mg2+ |
开始沉淀的pH | 7.6 | 2.7 | 8.3 | 9.6 |
沉淀完全的pH | 8.3 | 3.7 | 9.8 | 11.1 |
回答下列问题:
(1)NaClO中氯元素的化合价为_____。NaClO为漂白液的主要成分,写出制备漂白液的离子方程式_____。
(2)若溶液b中杂质离子的浓度均为0.1mol•L﹣1,若要使杂质离子沉淀完全,步骤③应溶液的pH调节至_____,沉淀物A含有Mn(OH)2和_____。
(3)若在实验室中完成步骤⑥,则沉淀物C应在_____(填仪器名称)中灼烧。写出步骤⑥的化学方程式_____。
(4)步骤②加入NaClO还能除去卤块中的尿素[CO(NH2)2],生成一种盐和两种无毒气体及水,其化学方程式为_____,若除去卤快中含有的0.02molCO(NH2)2,需消耗NaClO的质量为_____。
高二化学工业流程中等难度题
某卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子和少量的尿素[CO(NH2)2].利用该卤块为原料生产轻质氧化镁的工艺流程如图:
当相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol•L﹣1]时,形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Mn2+ | Mg2+ |
开始沉淀的pH | 7.6 | 2.7 | 8.3 | 9.6 |
沉淀完全的pH | 8.3 | 3.7 | 9.8 | 11.1 |
回答下列问题:
(1)NaClO中氯元素的化合价为_____。NaClO为漂白液的主要成分,写出制备漂白液的离子方程式_____。
(2)若溶液b中杂质离子的浓度均为0.1mol•L﹣1,若要使杂质离子沉淀完全,步骤③应溶液的pH调节至_____,沉淀物A含有Mn(OH)2和_____。
(3)若在实验室中完成步骤⑥,则沉淀物C应在_____(填仪器名称)中灼烧。写出步骤⑥的化学方程式_____。
(4)步骤②加入NaClO还能除去卤块中的尿素[CO(NH2)2],生成一种盐和两种无毒气体及水,其化学方程式为_____,若除去卤快中含有的0.02molCO(NH2)2,需消耗NaClO的质量为_____。
高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析
(16分)卤块的主要成分是MgCl2,此外还含有少量的Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。以卤块为原料制取轻质氧化镁工艺以及相关数据如下:
常温下生成氢氧化物沉淀的pH数据:
物 质 | 开始沉淀时的pH | 沉淀完全时的pH |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 |
Mg(OH)2 | 9.6 | 11.1 |
回答下列问题:
(1)加入NaClO后产生少量红褐色沉淀。写出加入NaClO后发生的离子反应方程式:_____________________。
(2)为尽量除去杂质,用NaOH调节pH。当溶液pH为________ 时,停止加入NaOH。
(3)流程图中操作X是_______________。
(4)加入Na2CO3后,加水煮沸的化学方程式为_________________________________。向除去Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子后的滤液中改加Na2CO3,而不继续加入NaOH,你认为可能的原因是___________________ __ 。
高二化学填空题简单题查看答案及解析
卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。以卤块为原料可制得轻质氧化镁,工艺流程如图:
已知:Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,所以常将它氧化为Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去。若要求产品尽量不含杂质,请根据表1和表2提供的资料,填写空白:
表1 生成氢氧化物沉淀的pH | 表2 化学试剂价格表 | ||||
物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 | 试剂 | 价格(元/吨) | |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 | 漂液(含25.2% NaClO) | 450 | |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 | 双氧水(含30% H2O2) | 2400 | |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 | 烧碱(含98% NaOH) | 2100 | |
Mg(OH)2 | 10.0 | 11.1 | 纯碱(含99.5% Na2CO3) | 600 | |
(1)在步骤②中加入的试剂X(从表2中选择)是___而不是双氧水,其原因是________________。
写出加入X发生反应的离子方程式_______________________________。
(2)在步骤③中控制pH=9.8,其目的是_______________________________。
(3)沉淀物A的成分为_____________,试剂Y(从表2中选择)应该是________。
(4)在步骤⑤中发生反应的化学方程式是_______________________________。
(5)若在实验室中完成步骤⑥,则沉淀物C必需在______(填仪器名称)中灼烧。
高二化学实验题极难题查看答案及解析
“卤块”的主要成分为MgCl2(含Fe2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子),若以它为原料,按如下工艺流程图,即可制得“轻质氧化镁”。如果要求产品尽量不含杂质离子,而且成本较低,流程中所用试剂或pH值控制可参考下列附表确定。轻质氧化镁工艺流程图如下:
表1 化学试剂价格表
试剂 | 价格(元/ t ) |
漂液(含NaClO25.2%) H2O2(30%) NaOH(固98%) Na2CO3(固99.5%) 卤块(MgCl2,30%) | 450 2400 2100 600 310 |
表2 生成氢氧化物沉淀的值
物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Mg(OH)2 | 2.7 7.6 8.3 9.6 | 3.7 9.6Ω 9.8 11.1 |
Ω注:Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,所以常将它氧化成为Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀而去除之。请填写以下空白:
⑴、在步骤②加入试剂X,最佳选择应是 ,其作用是 ________ 。
⑵、在步骤③加入的试剂Y应是 ,之所以要控制pH=9.8,其目的
是 。
⑶、在步骤⑤时发生的化学反应方程式是: ________ 。
高二化学填空题中等难度题查看答案及解析
卤块的主要成分是MgCl2,此外还含有Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。若以它为原料按下图所示工艺流程进行生产,可制得轻质氧化镁。
已知1:生成氢氧化物沉淀的pH
物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 |
Mg(OH)2 | 9.6 | 11.1 |
已知2:几种难溶电解质的溶解度(20℃)
物质 | 溶解度/g |
Fe(OH)2 | 5.2×10-5 |
Fe(OH)3 | 3×10-9 |
MgCO3 | 3.9×10-2 |
Mg(OH)2 | 9×10-4 |
(已知:Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去)
请回答:
(1)步骤Ⅱ中加入的试剂X为漂液(含25.2%NaClO)。
①用玻璃棒蘸取漂液滴在pH试纸上,pH试纸先变蓝,后褪色。说明漂液具有的性质是________。
②用化学用语表示NaClO溶液使pH试纸变蓝的原因_________。
③步骤Ⅱ中漂液的主要作用是__________。
④若用H2O2代替漂液,发生反应的离子方程式为_________。
(2)步骤Ⅲ中加入的试剂Y为NaOH,应将溶液的pH调节为______,目的是_______。
(3)步骤Ⅳ中加入的试剂Z为Na2CO3,发生反应的离子方程式为_______。
(4)结合化学用语,应用化学平衡移动原理解释步骤Ⅴ中反应发生的原因_______。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子.若以它以及表2中的某些物质为原料,按图所示工艺流程进行生产,可制得轻质氧化镁。
若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,请根据表1和表2提供的资料,填写空白:(注*Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,所以,常将它氧化为Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去)。
(1)铁元素位于 第____族____区,其中Fe2+ 核外电子排布式为____,
(2)在步骤②中加入的试剂X,最佳的选择是__________,写出步骤②中pH=1时所发生反应的离子方程式:__________;
(3)在步骤③中加入的试剂是____;之所以要控制pH=9.8,其目的是_______;
(4)已知在步骤⑤中发生的反应是____,写出步骤⑥的化学方程式_____。
高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析
利用水钴矿[主要成分为Co2O3和Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)提高水钴矿浸出速率的措施有_______________________________________(填写两点),浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式为________________________。
(2)NaClO3的作用是_________________________________。
(3)加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为_________________。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。萃取剂的作用是___________________________________________;其使用的适宜pH范围是______________。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5
(5)由萃取后余液获得粗产品的操作步骤为_____________。
高二化学实验题中等难度题查看答案及解析
利用水钴矿[主要成分为Co2O3和Co(OH)3,还有少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工艺流程如图所示:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等:
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式__________________________。
(2)NaClO3的作用是___________________________________。
(3)加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为____________________________。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。萃取剂的作用是_____;其使用的适宜pH范围是_____(填字母)。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5
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实验室利用橄榄石尾矿(主要成分为MgO及少量FeO、Fe2O3、Al2O3等)制备纯净氯化镁晶体(MgCl2·6H2O),实验流程如下:
已知几种金属阳离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表:
Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | |
开始沉淀时 | 7.6 | 2.7 | 4.2 | 9.6 |
沉淀完全时 | 9.6 | 3.7 | 5.4 | 11.1 |
回答下列问题:
(1)“浸取”步骤中,能加快浸取速率的方法有____(任写一种)。
(2)滤渣1为Fe(OH)3,则调节pH的范围为____。
(3)“一系列操作”主要包括加入足量盐酸,然后经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,即得到氯化镁晶体。加入足量盐酸的作用为①溶解滤渣2,②____。
(4)准确称取2.000 g氯化镁晶体产品于250 mL锥形瓶中,加50 mL蒸馏水使其完全溶解,在不断振荡下,调节pH并加入合适的指示剂,用0.5000 mol/L的EDTA(在方程式中用Y4−表示)标准溶液进行滴定,其反应原理为Mg2++Y4− = MgY2−,滴定达到终点时消耗EDTA标准溶液的体积为19.00 mL。
①计算产品中MgCl2·6H2O的质量分数。____(写出计算过程,结果保留三位有效数字)。
②下列滴定操作会导致测量结果偏高的是____(填字母)。
a.滴定终点时仰视读数
b.锥形瓶洗涤后没有干燥
c.滴定时锥形瓶中有液体溅出
d.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
高二化学工业流程简单题查看答案及解析
卤块的主要成分是MgCl 2 ,此外还含Fe3+ 、Fe2+ 和Mn2+ 等离子。若以它为原料按下图所示工艺流程进行生产,可制得轻质氧化镁。
表1
物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 |
Mg(OH)2 | 9.6 | 11.1 |
﹡Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,必须将它氧化后以Fe(OH)3沉淀形式才能除尽
表2
物质 | 价格(元/吨) |
漂白液(含25.2%NaClO) | 450 |
双氧水(含30%H2O2) | 2400 |
烧碱(含98%NaOH) | 2100 |
纯碱(含99.5%Na2CO3) | 600 |
若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,根据表1和表2提供的资料,回答下列问题:
(1)步骤②中加入的试剂X,最佳选择_____________(填物质名称),其作用是___________________。
(2)步骤③生成的沉淀物含有____________________(填化学式)。
(3)步骤⑤中发生反应的化学方程式为_____________________________。
(4)若在实验室进行步骤⑥的灼烧实验,必须用到的仪器是铁三脚、酒精喷灯、________和泥三角。
(5)在实验室中,为了除去MgCl 2酸性溶液中的Fe3+ 而得到较纯净的MgCl2溶液,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后,再向滤液中加入适量的盐酸,这种试剂是____________(填字母)。
A.NH3·H2O B.NaOH C.Na2CO3 D.MgCO3
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