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某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、 CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:

沉淀物

Fe(OH)3

Al(OH)3

Mg(OH)2

PH

3.2

5.2

12.4

部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表,请回答下列问题:

(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有          (要求写出两条)。

(2)滤渣I的主要成分有      

(3)从滤渣Ⅱ中可回收利用的主要物质有      

(4)Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:

      MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl

已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示:

①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2。简述可制备Mg(ClO3)2的原因:        

②按①中条件进行制备实验。在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中,常伴有NaCl析出,原因是:            。除去产品中该杂质的方法是:            

(1)升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取)

(2)Fe(OH)3   Al(OH)3

(3)Na2SO4

(4)①在某一时NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO3)2的溶解度随温度变化最大;NaCl 的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别。

②降温前溶液中NaCl以达饱和;降低过程中NaCl溶解度会降低 ,会少量析出。重结晶。


解析:

浸出步骤硫酸同固体废料中主要成份反应,从化学反应速率和化学平衡的影响因素来看,可通过升高温度提高硫酸镁的溶解度,或通过搅拌使反应物充分接触反应,或通过过滤后滤渣多次浸取以提高转化率。硫酸浸出液经过滤,滤液中主要溶质是MgSO4、Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3,根据阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH,在调节pH至5.5时,Fe3和Al3已经完全沉淀,滤渣I的主要成分是Fe(OH)3   Al(OH)3,此时滤液中阴离子主要是SO42,加入NaOH后Mg2完全沉淀,溶质主要成分是Na2SO4;反应MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl类似于侯德榜制碱法生成NaHCO3的原理,因为NaCl溶解度小而从溶液中析出,使反应向生成Mg(ClO3)2的方向进行;同样是依据①的原理,在降温的过程中,Mg(ClO3)2的溶解度不断减小,从溶液中析出,在生成Mg(ClO3)2的过程中NaCl也不断生成,但因溶解度没有增加,所以也伴随Mg(ClO3)2析出;相同温度时氯化钠的溶解度最小,因此在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中一定会析出氯化钠。由于氯酸镁和氯化钠均溶于水,溶于水的可溶性物质一般用结晶和重结晶的方法分离。

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO32、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:

沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2
pH 3.4 5.2 12.4
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见上表,请回答下列问题:
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,该工业流程中采取的措施是
研磨固体废料
研磨固体废料
,你认为还可以采取的措施有
增大硫酸浓度
增大硫酸浓度
加热升高温度、边加硫酸边搅研拌
加热升高温度、边加硫酸边搅研拌
(写出两条).
(2)以MgCO3和MgSiO3为例,写出“浸出”步骤发生反应的离子方程式:
MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2O
MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2O
MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3
MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3

(3)第一次加NaOH溶液调整pH到5.5的目的是
使Fe3+、Al3+全部转化为氢氧化物沉淀与Mg2+分离
使Fe3+、Al3+全部转化为氢氧化物沉淀与Mg2+分离
,控制pH的方法是
通过pH计控制溶液的pH
通过pH计控制溶液的pH
,滤渣I的主要成分有
Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3

(4)在实验室中从Mg(OH)2获得无水MgCl2的操作如下:把Mg(OH)2溶解在过量的
盐酸
盐酸
(填写试剂的名称)中;加热浓缩,冷却结晶,
过滤
过滤
洗涤
洗涤
(填操作名称)可得到MgCl2?6H2O;
在干燥的HCl气流中加热脱水
在干燥的HCl气流中加热脱水
(填写具体操作),即可得到无水的MgCl2
(5)Mg(ClO32在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:
MgCl2+2NaClO3═Mg(ClO32+2NaCl已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示:将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO32.简述可制备Mg(ClO32的原因:
该反应的生成物为Mg(ClO22和NaCl的混合溶液,NaCl的溶解度随温度变化不大,Mg(ClO22的溶解度随温度升高而升高,利用两物质的溶解度差异,通过加热蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,将Mg(ClO22与NaCl分离,制得Mg(ClO22
该反应的生成物为Mg(ClO22和NaCl的混合溶液,NaCl的溶解度随温度变化不大,Mg(ClO22的溶解度随温度升高而升高,利用两物质的溶解度差异,通过加热蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,将Mg(ClO22与NaCl分离,制得Mg(ClO22

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2009?广东)某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO32、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:

沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2
PH 3.2 5.2 12.4
部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表,请回答下列问题:
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有
升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取)
升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取)
(要求写出两条).
(2)滤渣I的主要成分有
Fe(OH)3 Al(OH)3
Fe(OH)3 Al(OH)3

(3)从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质有
Na2SO4
Na2SO4

(4)Mg(ClO32在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:
MgCl2+2NaClO3═Mg(ClO32+2NaCl
已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示:

①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO32.简述可制备Mg(ClO32的原因:
在某一时NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO32的溶解度随温度变化最大;NaCl 的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别.
在某一时NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO32的溶解度随温度变化最大;NaCl 的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别.

②按①中条件进行制备实验.在冷却降温析出Mg(ClO32过程中,常伴有NaCl析出,原因是:
降温前溶液中NaCl以达饱和;降低过程中NaCl溶解度会降低,会少量析出
降温前溶液中NaCl以达饱和;降低过程中NaCl溶解度会降低,会少量析出
.除去产品中该杂质的方法是:
重结晶
重结晶

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2012?长宁区一模)Ⅰ.工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅.
(1)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用.精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是
③①②
③①②
(填序号)洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为
.(填序号)(①饱和Na2CO3溶液  ②饱和K2CO3溶液  ③75%乙醇 ④四氯化碳)
(2)如图是离子交换膜(允许钠离子通过,不允许氢氧根与氯离子通过)法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是
氯气
氯气
;NaOH溶液的出口为
a
a
(填字母);精制饱和食盐水的进口为
d
d
(填字母);干燥塔中应使用的液体是
浓硫酸
浓硫酸


Ⅱ.多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注.
(1)SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为
SiCl4+2H2+O2
 高温 
.
 
SiO2+4HCl
SiCl4+2H2+O2
 高温 
.
 
SiO2+4HCl

(2)SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用.一定条件下,在20L恒容密闭容器中的反应:
3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)?4SiHCl3(g)
达平衡后,H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的质量为
0.351
0.351
kg.
(3)实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应:
Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑;MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
据此,从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置
e
e
(填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置
d
d
(填代号).
可选用制备气体的装置:

(4)采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0kg,则生成氢气
134.4
134.4
m3(标准状况).(忽略可能存在的其他反应)
某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO32、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:

沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2
PH 3.2 5.2 12.4
Ⅲ.部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见上表,请回答下列问题:
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有
适当提高反应温度、增加浸出时间
适当提高反应温度、增加浸出时间
(要求写出两条).
(2)滤渣I的主要成分是
Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3

Mg(ClO32在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:
MgCl2+2NaClO3→Mg(ClO32+2NaCl
已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示:

(3)将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO32.简述可制备Mg(ClO32的原因:
在某一温度时,NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO32的溶解度随温度变化的最大,NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别;
在某一温度时,NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO32的溶解度随温度变化的最大,NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别;

(4)按题(3)中条件进行制备实验.在冷却降温析出Mg(ClO32过程中,常伴有NaCl析出,原因是:
降温前,溶液中NaCl已达饱和,降低过程中,NaCl溶解度会降低,会少量析出;
降温前,溶液中NaCl已达饱和,降低过程中,NaCl溶解度会降低,会少量析出;
.除去产品中该杂质的方法是:
重结晶
重结晶

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科目:高中化学 来源: 题型:

(12分)某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、 CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:

沉淀物

Fe(OH)3

Al(OH)3

Mg(OH)2

PH

3.2

5.2

12.4

 

部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表,请回答下列问题:

(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有          (要求写出两条)。

(2)滤渣I的主要成分有      

(3)从滤渣Ⅱ中可回收利用的主要物质有      

(4)Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:

 MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl

已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示:

①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2。简述可制备Mg(ClO3)2的原因:        

②按①中条件进行制备实验。在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中,常伴有NaCl析出,原因是:            。除去产品中该杂质的方法是:            

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