【题目】七水硫酸镁(MgSO47H2O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用,利用化工厂生产硼砂的废渣﹣硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3,还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等)。
表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Mg(OH)2 | ||||||
pH值 | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 11.2 | ||||||
表2 两种盐的溶解度(单位为g/100g水)
温度/℃ | 10 | 30 | 40 | 50 | 60 | ||||||||||||
CaSO4 | 0.19 | 0.21 | 0.21 | 0.20 | 0.19 | ||||||||||||
MgSO47H2O | 30.9 | 35.5 | 40.8 | 45.6 | / | ||||||||||||
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下:
根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据,试回答下列问题:
(1)过滤I的滤液中加入硼镁泥,调节溶液的pH=5~6,再加入NaClO溶液加热煮沸,将溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反应的离子反应方程式为 .加热煮沸的主要目的是 。
(2)沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有 (填化学式)等物质。
(3)检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是 。
(4)沉淀C的化学式是 .过滤Ⅲ需趁热过滤的理由是 。
【答案】(1)Mn2++ClO﹣+H2O=MnO2↓+2H++Cl﹣;促进Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2;
(2)Fe(OH)3、Al(OH)3;(3)取过滤II后的滤液1~2 ml于试管中,加入少量KSCN溶液,如果溶液不显红色,证明滤液中无Fe3+;(4)CaSO42H2O或CaSO4;以防MgSO4在温度低时结晶析出
【解析】
试题分析:(1)调节溶液的pH=5~6,再加入NaClO溶液加热煮沸,将溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反应的离子反应方程式为Mn2++ClO﹣+H2O=MnO2↓+2H++Cl;加热有利于促进Al3+、Fe3+的水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3等沉淀及Mn2+氧化成MnO2。
(2)根据以上分析可知沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有Fe(OH)3、Al(OH)3。
(3)检验Fe3+离子的方法是在溶液中加入KSCN,溶液变红色,反应的离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,所以实验操作为取过滤II后的滤液1~2 ml于试管中,加入少量KSCN溶液,如果溶液不显红色,证明滤液中无Fe3+。
(4)趁热过滤时,硫酸钙的溶解度较小,而硫酸镁的溶解度较大,易于分离混合物,此时过滤得到的沉淀为CaSO42H2O或CaSO4,如不趁热过滤,冷却后硫酸镁的溶解度减小,会生成硫酸镁晶体。
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【题目】化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是( )
A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化
B.在海轮外壳上.镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率
C.MgO的熔点很高,可用于制翻作耐高温材料
D.电解MgCl2饱和溶液,可制得金属镁
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【题目】目前世界上 60%的镁是从海水中提取的。学生就这个课题展开了讨论。已知海水提镁的主要步骤如下:
(一)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集? 学生提出三个不同观点。
观点 1:直接往海水中加入沉淀剂。
观点 2:高温加热蒸发海水后,再加入沉淀剂。
观点 3:利用晒盐后的苦卤水,再加入沉淀剂。
请你评价三个学生提出的观点是否正确(填是或否),并简述理由。
(二)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的分离?
(1)为了使镁离子沉淀下来,加入的足量试剂①是____________________(填化学式)。
(2)加入的足量试剂②是____________________(填化学式)。
(3)试从节约能源,提高金属镁的纯度分析,以下适宜的冶镁方法是__________。
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【题目】金属(M)—空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为:4M+nO2+2nH2O=4M(OH)n。已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是
A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面
B.比较Mg、Al、Zn三种金属—空气电池,Al—空气电池的理论比能量最高
C.M—空气电池放电过程的正极反应式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne-=4M(OH)n
D.在M—空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜
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【题目】下表为元素周期表的一部分。
碳 | Y | Z | |
X | 硫 | W |
回答下列问题
(1)W元素在周期表中的位置为__________。
(2)表中元素原子半径最大的是(写元素符号)__________。
(3)写出由上表中两种元素组成,可用作制冷剂的一种化合物的电子式__________。
(4)下列事实不能说明Z元素的非金属性比S元素的非金属性强的是__________;
A.Z单质与H2S溶液反应,溶液变浑浊
B.在氧化还原反应中,1molY单质比1molS得电子多
C.Z和S两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高
(5)X与W两元素的单质反应生成1molX的最高价化合物,恢复至室温,放热687kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为-69℃和58℃,写出该反应的热化学方程式____________________。
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【题目】电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气。工作原理如图1所示,c( Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2。
已知:FeO42-为紫红色;Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原;溶液中OH-浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。下列说法错误的是( )
A.制备Na2FeO4的电极反应为Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O
B.电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出
C.MN两点中c(Na2FeO4)低于最高值的原因不同,在M点会有Fe(OH)3生成
D.图1中的离子交换膜为阴离子交换膜,电解过程中,阴极区附近pH会增大
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【题目】下列说法中正确的是( )
A.干冰、液态氯化氢都是电解质
B.根据是否具有丁达尔效应,将分散系分为溶液、浊液和胶体
C. NaOH晶体中既含有离子键又含有共价键
D.Na2O、Fe2O3、Al2O3既属于碱性氧化物,又属于离子化合物
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【题目】锂锰电池的体积小、性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,其中电解质LiClO4,溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。 回答下列问题:
(1)外电路的电流方向是由________极流向________极。(填字母)
(2)电池正极反应式为__________________________。
(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂?________(填“是”或“否”),原因是___________。
(4)MnO2可与KOH和KClO3在高温下反应,生成K2MnO4,反应的化学方程式为_______________。
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