卤块的主要成分是MgCl2,还含有少量Fe2+、Fe3+和Mn2+等杂质离子。现以卤块为原料按如下流程进行生产,以制备金属镁。
本流程操作条件下,生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
物质 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Mg(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 8.3 | 10.0 |
沉淀完全 | 3.7 | 9.6 | 9.8 | 11.1 |
*Fe2+氧氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,常将它氧化为Fe3+后生成Fe(OH)3沉淀除去。 请回答以下问题:
(1)步骤①中,为了加快酸溶速率,除了适当增加稀盐酸的浓度外,还可以采取的措施有 __________________________ (任写一条)。
(2)步骤②中NaClO的电子式为__________,加入NaClO溶液的目的是_________________________
(用离子方程式解释)。
(3)常温时,Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11。当溶液pH=10.0时,溶液中的c(Mg2+)=___________。
(4)若将步骤⑤中“稀盐酸”改为“加水、煮沸”的方式可以得到另一种沉淀物和一种无色无味的气体,请写出该反应的化学方程式__________________________________________。
(5)步骤⑥中涉及的操作是_____________________________,且⑥⑦操作均需在HCl气流中进行,其原因是_______________________________________。
高三化学简答题困难题
卤块的主要成分是MgCl2,还含有少量Fe2+、Fe3+和Mn2+等杂质离子。现以卤块为原料按如下流程进行生产,以制备金属镁。
本流程操作条件下,生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
物质 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Mg(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 8.3 | 10.0 |
沉淀完全 | 3.7 | 9.6 | 9.8 | 11.1 |
*Fe2+氧氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,常将它氧化为Fe3+后生成Fe(OH)3沉淀除去。 请回答以下问题:
(1)步骤①中,为了加快酸溶速率,除了适当增加稀盐酸的浓度外,还可以采取的措施有 __________________________ (任写一条)。
(2)步骤②中NaClO的电子式为__________,加入NaClO溶液的目的是_________________________
(用离子方程式解释)。
(3)常温时,Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11。当溶液pH=10.0时,溶液中的c(Mg2+)=___________。
(4)若将步骤⑤中“稀盐酸”改为“加水、煮沸”的方式可以得到另一种沉淀物和一种无色无味的气体,请写出该反应的化学方程式__________________________________________。
(5)步骤⑥中涉及的操作是_____________________________,且⑥⑦操作均需在HCl气流中进行,其原因是_______________________________________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
高纯氧化镁具有优良的性能,广泛应用于各种材料。以某厂工业废液(主要成分为MgCl2,含有少量Fe2+、Fe3+、Mn2+等)为原料制备高纯氧化镁的流程如下:
若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,请根据下表提供的数据作答。
25℃时,生成氢氧化物沉淀的pH | 原料价格表 | ||||
物质 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH | 物质 | 价格/(元·吨-1) | |
Mg(OH)2 | 10.0 | 11.0 | 漂液(含25.5% NaClO) | 450 | |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 | 双氧水(含30% H2O2) | 2400 | |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 | 烧碱(含98% NaOH) | 2100 | |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 | 纯碱(含99.5% Na2CO3) | 600 | |
(1)漂液中NaClO的电子式为_________________;双氧水中H2O2的结构式为___________。
(2) 25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=_____________。
(3)“氧化”时,所加试剂X的最佳选择为________________,该步反应的离子方程式为____________。
(4)试剂Y的俗称为__________;“调节pH=9.8”的目的为___________________。
(5) “煮沸”时,反应的化学方程式为_______________________。
(6)常温下,取一定量的试剂Z,加水稀释成1.0 L 0.2 mol·L-1的溶液;再向其中缓慢通入0.05 mol气体A充分反应后,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________。
高三化学简答题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Fe2+、Fe3+和Mn2+等杂质离子。以卤块为原料按下图所示流程进行生产,可制得轻质氧化镁。
查阅资料得下表相关数据:
表1: 生成氢氧化物沉淀的pH | 表2: 原料价格表 | |||
物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 | 物质 | 价格(元/吨) |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 | a.漂液(含25.2%NaClO) | 450 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6﹡ | b.双氧水(含30%H2O2) | 2400 |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 | c.烧碱(含98%NaOH) | 2100 |
Mg(OH)2 | 9.6 | 11.1 | d.纯碱(含99.5%Na2CO3) | 600 |
﹡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。
若要求产品尽量不含杂质且生产成本较低,请根据上表提供的资料回答:
(1)流程中加入的试剂X、Y、Z最佳选择依次是表2中的 (选填试剂编号)。
(2)步骤②发生反应的离子方程式为 ;步骤⑤中发生反应的化学方程为 。
(3)步骤③控制pH=9.8的目的是 。
(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)在探究Mg(OH)2溶解性的实验中,发现向装有少量Mg(OH)2浊液的试管中加入适量
NH4Cl晶体,充分振荡后溶液会变澄清,请用化学平衡的原理解释浊液变澄清的原
因 。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
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 |
物质 | 价格/元・吨-1 |
漂液(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 |
高三化学解答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。若以它为原料按图所示工艺流程进行生产,可制得轻质氧化镁(轻质体积蓬松,体积是等质量的重质氧化镁的三倍)。
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,填写空白:
表l 生成氢氧化物沉淀的pH
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.l |
已知:Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,常将它氧化为Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去。表2原料价格表
物质 | 价格/元 吨-1 |
漂液(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 |
(1)为了加快卤块的溶解,我们可以选择那些方法_______(请写出两种方法);
(2)在步骤②中加入的试剂X,最佳的选择是________,在酸性条件下,其对应的离子方程式是________________
(3)在步骤③中加入的试剂应是________;之所以要控制pH=9.8,其目的是__________
(4)在步骤④中加入的试剂Z应是___________;
(5)在步骤⑤中发生的反应是__________
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
化工生产上有广泛用途的轻质碱式碳酸镁[MgCO3•Mg(OH)2•3H2O]是以卤块(主要成分为MgCl2, 含Fe2+、Fe3+等杂质离子)为原料制备。工艺流程如下:
注:氢氧化亚铁沉淀絮状,不易从溶液中除去
下列说法正确的是
A. 沉淀的成分是Fe(OH)2和Fe (OH)3的混合物
B. “…”的操作步骤为:氧化和调节pH等分离和提纯过程
C. “热解”产生的CO2对生成轻质碱式碳酸镁[MgCO3•Mg(OH)2•3H2O]有重要的作用
D. “料液II”呈酸性
高三化学单选题困难题查看答案及解析
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,工艺流程如下图:
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表2提供的资料,填写空白:
表1 生成氢氧化物沉淀的pH
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 |
表2 化学试剂价格表
试剂 | 价格(元/吨) |
漂液(含NaClO,25.2%) | 450 |
双氧水(含H2O2 ,30%) | 2400 |
烧碱(含98% NaOH) | 2100 |
纯碱(含99.5% Na2CO3) | 600 |
(1)在步骤②中加入漂液而不是双氧水其原因是 。
写出加入NaClO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Z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,则沉淀物必需在 (填仪器名称)中灼烧。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
(12分)以炼铅厂铅锌烟灰(主要成分为ZnO,还含有少量Fe2+、Mn2+及微量其他重金属离子)为原料生产氯化锌的工艺流程如下:
(1)“酸浸”时一般控制温度为30 ℃,温度不宜过高的原因是 。
(2)“氧化”时需控制溶液的pH为5。写出KMnO4氧化Fe2+为Fe3+的离子方程式 。实际生产中高锰酸钾用量远多于理论用量的原因是 。
(3)物质A的化学式是 。
(4)写出流程中省略的操作步骤: ,若操作不当则会产生杂质Zn(OH)Cl,欲降低产品中该杂质的含量,可以采取的方法是 。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
(14分)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,工艺流程如下图:
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表2提供的资料,填写空白:
表1 生成氢氧化物沉淀的pH
试剂 | 价格(元/吨) |
漂液(含NaClO,25.2%) | 450 |
双氧水(含H2O2 ,30%) | 2400 |
烧碱(含98% NaOH) | 2100 |
纯碱(含99.5% Na2CO3) | 600 |
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 |
表2 化学试剂价格表
试剂 | 价格(元/吨) |
漂液(含NaClO,25.2%) | 450 |
双氧水(含H2O2,30%) | 2400 |
烧碱(含98%NaOH) | 2100 |
纯碱(含99.5%Na2CO3) | 600 |
(1)在步骤②中加入的试剂X,最佳的选择是 ,原因是 。写出加入X发生反应的离子方程式 。选择 (试剂)来检验Fe2+是否完全氧化为Fe3+
(2)在步骤③中控制pH=9.8,其目的是 。
(3)试剂Z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,则沉淀物必需在仪器A中灼烧。A应放置于仪器B上灼烧,灼烧完毕后应用仪器C取下仪器A置于仪器D上冷却。则B、C、D分别是 、 、 。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
Ⅰ.工业以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:
(1)浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的离子方程式为Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42-+H2O,该反应是经历以下两步反应实现的。
ⅰ:Fe2O3+6H+ =2Fe3++3H2O
ⅱ:____________________________________________(离子方程式)。
(2)过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为____________(填离子符号)。
(3)氧化过程中被MnO2氧化的物质有(写化学式):____________________。
(4) “浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对“浸锰”反应的影响如图所示,为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是_________;向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是______________________。
(5).加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同时还有气体生成,写出反应的离子方程式:_______________________________________________________。
Ⅱ.重金属元素铬的毒性较大,含铬废水需经处理达标后才能排放。
酸性条件下,六价铬主要以Cr2O72-形式存在,工业上常用电解法处理含Cr2O72-的废水。实验室用如图装置模拟处理含Cr2O72-废水,阳极反应式Fe-2e-=Fe2+,阴极反应式2H++2e-=H2↑随着电解进行,阴极附近pH升高。
(1)电解时能否用Cu电极来代替Fe电极?____(填“能”或“不能”),理由是______________________。
(2)电解时阳极附近溶液中Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式为______________________________。
(3)上述反应得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,从其对水的电离平衡影响角度解释其原因__________________________。
高三化学工业流程简单题查看答案及解析