【題目】鎂在工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域均有重要用途。某化學(xué)小組利用硼砂工廠的固體廢棄物（主要含有MgCO3、MgSiO3、Al2O3和Fe2O3等），設(shè)計了回收其中鎂的工藝流程：

（1）酸浸前，將固體廢棄物研磨的目的是_______，為達(dá)到此目的，還可以采取的措施是_____（任寫一條）。

（2）酸浸時，生成濾渣I的離子方程式為_________。

（3）第一次調(diào)節(jié)pH的目的是_____。當(dāng)加入氨水使Al3+開始沉淀時，溶液中c（Fe3+）/c（Al3+）為 _________ 。已知Ksp[Fe(OH)3 ]=4×10-38，Ksp[Al(OH)3 ]=1×10-33.

（4）設(shè)計簡單方案分離濾渣2，簡述實(shí)驗過程：______。

（5）濾液3中可回收利用的物質(zhì)主要是_____（填化學(xué)式），其陽離子的電子式為 _______。

（6）寫出工業(yè)上從濾渣3中獲得鎂錠的所有反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。

【答案】 加快浸出速率 提高反應(yīng)溫度或適當(dāng)增加硫酸濃度（或其他合理答案） MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3 使Fe3+、Al3+沉淀從而分離出來 4.0×10-5 溶于適量氫氧化鈉溶液，過濾得Fe（OH）3；向濾液中通入過量CO2，過濾得Al（OH）3 （NH4）2SO4 Mg（OH）2+2HCl=MgCl2+2H2O、MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑

【解析】浸出步驟硫酸同固體廢料中主要成份反應(yīng)，從化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響因素來看，可通過升高溫度提高硫酸鎂的溶解度，或通過攪拌使反應(yīng)物充分接觸反應(yīng)，或通過過濾后濾渣多次浸取以提高轉(zhuǎn)化率；因MgCO3、MgSiO3、Al2O3、Fe2O3能與硫酸反應(yīng)，生成了MgSO4、Al2(SO4)2 和Fe2(SO4)3 ，其中H2SiO3形成濾渣1，濾液1中MgSO4、Al2(SO4)2 和Fe2(SO4)3，根據(jù)陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH，在調(diào)節(jié)pH至5.5時，F(xiàn)e3＋和Al3＋已經(jīng)完全沉淀，濾渣2的主要成分是Fe(OH)3 、Al(OH)3 ，濾液2中陰離子主要是SO42－，加入NH3·H2O后在調(diào)節(jié)pH至12.5時Mg2＋完全沉淀，溶質(zhì)主要成分是(NH4)2SO4。

（1）酸浸前，將固體廢棄物研磨的目的是加快浸出速率，浸出步驟硫酸同固體廢料中主要成份反應(yīng)，從化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響因素來看，可通過升高溫度提高硫酸鎂的溶解度，或通過攪拌使反應(yīng)物充分接觸反應(yīng)，或通過過濾后濾渣多次浸取以提高轉(zhuǎn)化率，故答案為：加快浸出速率，適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增加浸出時間（或其他合理答案）

（2）因MgCO3、MgSiO3、Al2O3、Fe2O3能與硫酸反應(yīng)，生成了MgSO4、Al2(SO4)2 和Fe2(SO4)3 ，其中H2SiO3形成濾渣；酸浸時，生成濾渣I的離子方程式為MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3；（3）濾液I中含有MgSO4、Al2(SO4)2 和Fe2(SO4)3 ，根據(jù)陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH，在調(diào)節(jié)pH至5.5時，F(xiàn)e3＋和Al3＋已經(jīng)完全沉淀，濾渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3 ，第一次調(diào)節(jié)pH的目的是使Fe3+、Al3+沉淀從而分離出來；當(dāng)加入氨水使Al3+開始沉淀時，溶液中c（Fe3+）/c（Al3+）=Ksp[Fe(OH)3 ]/Ksp[Al(OH)3 ]==4×10-38/1×10-33=4.0×10-5；（4）設(shè)計簡單方案分離濾渣2，濾渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3 ，利用Al(OH)3 具有兩性，分離操作：溶于適量氫氧化鈉溶液，過濾得Fe（OH）3；向濾液中通入過量CO2，過濾得Al（OH）3 ；(7)上述過濾后濾液中陰離子主要是SO42－，加入NH3·H2O后在調(diào)節(jié)pH至12.5時Mg2＋完全沉淀，溶質(zhì)主要成分是(NH4)2SO4，故答案為：(NH4)2 SO4；其陽離子的電子式為，（6）濾渣3為Mg(OH)2 ，工業(yè)上從濾渣3生產(chǎn)鎂錠的反應(yīng)：Mg(OH)2 +2HCl=MgCl2+2H2O、MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】如圖為向25mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中逐滴滴加0.2 mol·L-1CH3COOH溶液過程中溶液pH的變化曲線。AB區(qū)間，c(OH－)＞c(H+)，則c(OH－)與c(CH3COO－)大小關(guān)系是

A．c(OH－)一定大于c(CH3COO－) B．c(OH－)一定小于c(CH3COO－)

C．c(OH－)一定等于c(CH3COO－) D．c(OH－)大于、小于或等于c(CH3COO－)

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】游離態(tài)的氮經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化可以得到硝酸，如下圖所示。

(1)NH3和O2在催化劑作用下反應(yīng)，其化學(xué)方程式是______________。

(2)NO2→HNO3反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為________________。

(3)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)是制造硝酸的重要反應(yīng)之一。在800℃時，向容積為1L的密閉容器中充入0.010molNO和0.005molO2，反應(yīng)過程中NO的濃度隨時間變化如下圖所示。

①2min內(nèi)，v(O2)=________mol/(L·min)

②800℃時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為__________。

③判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)是（寫出2條即可）____________。

④已知：ⅰ.

ⅱ.N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+68kJ·mol-1，寫出NO生成NO2熱化學(xué)方程式_____________，溫度對于NO生成NO2平衡轉(zhuǎn)化率的影響是：___________________。

(4)電解法處理含氮氧化物廢氣，可以回收硝酸。實(shí)驗室模擬電解法吸收NO，裝置如圖所示（均為石墨電極）。請寫出電極過程中NO轉(zhuǎn)化為硝酸的電極反應(yīng)式：______________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)，在不同情況下測得反應(yīng)速率，其中反速率最快的是 （ ）

A．υ(D)=0.4 mol / L·s B．υ(C)=0.5 mol / L·s

C．υ(B)=0.6 mol / L·s D．υ(A)=0.15 mol / L·s

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】（1）化學(xué)反應(yīng)速率是描述化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量。如圖是某同學(xué)利用稀硫酸和硫代硫酸鈉（Na2S2O3）的反應(yīng)來測定化學(xué)反應(yīng)速率并探究其影響因素的實(shí)驗。

Ⅰ.測定化學(xué)反應(yīng)速率：已知：S2O＋2H＋ === H2O＋S↓＋SO2↑

① 除如圖裝置所示的實(shí)驗用品外，還需要的一件實(shí)驗用品是__________。

② 若在2 min時收集到224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體，可計算出該2 min內(nèi)H＋的反應(yīng)速率，而該測定值比實(shí)際值偏小，其原因是_____________________。

③ 利用該化學(xué)反應(yīng)，試簡述一種測定反應(yīng)速率的其他方法：_______________。

Ⅱ.探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素：已知 I2＋2S2O32- === S4O62- ＋2I－

為探討反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計的實(shí)驗方案如下表。

(已知Na2S2O3溶液足量)

實(shí)驗序號

體積V/mL

時間/s

Na2S2O3溶液

淀粉溶液

碘水

水

①

10.0

2.0

4.0

0.0

t1

②

8.0

2.0

4.0

2.0

t2

③

6.0

2.0

4.0

V

t3

④ 表中V ＝__________mL，t1、t2、t3的大小關(guān)系是____________________________。

( 2 ) 恒溫條件下，在體積固定的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)X（g）+3Y（g） 2Z（g），若X、Y、Z起始濃度分別為c1、c2、c3（均不為0），平衡時X、Y、Z的濃度分別為0.1molL﹣1、0.3molL﹣1、0.08molL﹣1。

請回答下列問題：

① c1+c2+c3的取值范圍為____________________

② c1：c2的值為__________________

③下列敘述能證明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 __________

A.混合氣體密度不再變化 B.v正（X）=2 v逆（Z）

C.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化 D.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量

E. X的物質(zhì)的量和Y的物質(zhì)的量之比

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】分為測定某有機(jī)化合物A的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行如下實(shí)驗：

（1）將有機(jī)物A置于O2流中充分燃燒，實(shí)驗測得：生成5．4 g H2O和8．8 g CO2，消耗O26．72 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則該物質(zhì)中各元素的原子個數(shù)比是N(C)：N(H)：N(O)= 。

（2）用質(zhì)譜儀測定該有機(jī)化合物的相對分子質(zhì)量，該物質(zhì)的分子式是 。

（3）核磁共振氫譜能對有機(jī)物分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子給出不同的峰值(信號)，根據(jù)峰值(信號)可以確定分子中氫原子的種類和數(shù)目。例如：甲基氯甲基醚(ClCH2OCH3)有兩種氫原子如圖②。經(jīng)測定，有機(jī)物A的核磁共振氫譜示意圖如圖③，則A的結(jié)構(gòu)簡式為 。

（4）A在一定條件下脫水可生成B，B可合成包裝塑料C，請寫出B轉(zhuǎn)化為C的化學(xué)方程式： 。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】物質(zhì)在水中可能存在電離平衡、鹽的水解平衡和沉淀的溶解平衡，它們都可看作化學(xué)平衡。有如下的A~G請根據(jù)所學(xué)知識回答：

(1)A為0.1 mol·L－1的(NH4)2SO4溶液，實(shí)驗測得A的pH<7，原因是(用離子方程式表示)： ；在該溶液中各種離子濃度由大到小的順序為_______________。

(2)B為0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液，實(shí)驗測得B的pH>7，請分析B顯堿性的原因： ____________________。

(3)C為Al2(SO4)3溶液，把C蒸干，灼燒，最后得到的固體產(chǎn)物是 。若把B和C混合，將產(chǎn)生白色沉淀和無色氣體，該反應(yīng)的離子方程式為__________________。

(4)D為CH3COONa溶液，常溫下，pH＝9的D中，水電離出來的c(OH－)＝________。

(5)E為某濃度的NH4Cl溶液，常溫下， 測得該溶液的pH=5，寫出該溶液中下列算式的精確結(jié)果(列式)：c(Cl-)－c(NH4+)＝_____________ mol/L。

(6)F為Mg(OH)2溶液，求室溫下F飽和溶液中Mg2+的物質(zhì)的量濃度＝____________ mol/L(已知室溫時，Mg(OH)2的溶度積Ksp＝3.2×10-11)。

(7)G為硫化鈉溶液，在配制G時，為了防止發(fā)生水解，可以加入少量的 。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氯化銅晶體(CuCl2·2H2O)中含有FeCl2雜質(zhì)，為制得純凈的氯化銅晶體，首先將其制成水溶液，再按下圖所示的操作步驟進(jìn)行提純。

請參照下表給出的數(shù)據(jù)填空。

氫氧化物開始沉淀時的pH

氫氧化物沉淀完全時的pH

Cu2＋

4.7

6.7

Fe2＋

7.0

9.0

Fe3＋

1.9

3.7

(1)操作I加入X的目的是_________________。

(2)下列物質(zhì)都可以作為X，適合本實(shí)驗的X物質(zhì)可以是(填選項)_________ 。

A、KMnO4 B、NaClO C、H2O2 D、Cl2

(3)操作II的Y試劑為____________(填化學(xué)式)，并調(diào)節(jié)溶液的pH在______范圍。

(4)實(shí)驗室在配制CuCl2溶液時需加入少許_________(填物質(zhì)名稱)，理由是(文字?jǐn)⑹霾⒂糜嘘P(guān)離子方程式表示)_________________ __________。

(5)若將CuCl2溶液蒸干灼燒，得到的固體是_________________(填化學(xué)式)；若要得無水CuCl2，請簡述操作方法_________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】能源短缺是人類社會面臨的重大問題，利用化學(xué)反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)多種形式的能量相互轉(zhuǎn)化。請回答以下問題：

（1）由氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能。已知反應(yīng)：

N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＝-93 kJ/mol。

試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)，計算a 的數(shù)值為_______kJ／mol。

化學(xué)鍵

H－H

N－H

N≡N

鍵kJ/mol

436

a

945

（2）甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。已知在常壓下有如下變化：

①2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH ＝a kJ／mol

②H2O(g)＝H2O(l) ΔH ＝b kJ／mol

寫出液態(tài)甲醇完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式： 。

（3）己知：HCN(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的焓變 △H=-12.1 kJ·mol-1；HCl(aq)與 NaOH(aq)反應(yīng)的焓變△H=-55.6 kJ·mol-1。則HCN在水溶液中電離的焓變△H等于 。

（4） 己知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(I) △H =-285.83 kJ/mol

CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H =-282.9 kJ/mol

若氫氣與一氧化碳的混合氣體完全燃燒可生成5.4gH2O(I)，并放出114.3kJ熱量，則混合氣體中CO的物質(zhì)的量為 (計算結(jié)果保留一位小數(shù))。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案