【題目】七水硫酸鎂(MgSO47H2O)在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上都有廣泛的應(yīng)用,利用化工廠生產(chǎn)硼砂的廢渣﹣硼鎂泥可制取七水硫酸鎂。硼鎂泥的主要成分是MgCO3,還含有其他雜質(zhì)(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等)。
表1 部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的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 兩種鹽的溶解度(單位為g/100g水)
溫度/℃ | 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 | / | ||||||||||||
硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程如下:
根據(jù)以上流程圖并參考表格pH數(shù)據(jù)和溶解度數(shù)據(jù),試回答下列問題:
(1)過濾I的濾液中加入硼鎂泥,調(diào)節(jié)溶液的pH=5~6,再加入NaClO溶液加熱煮沸,將溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為 .加熱煮沸的主要目的是 。
(2)沉淀B中除MnO2、SiO2外還含有 (填化學(xué)式)等物質(zhì)。
(3)檢驗過濾Ⅱ后的濾液中是否含有Fe3+的實驗方法是 。
(4)沉淀C的化學(xué)式是 .過濾Ⅲ需趁熱過濾的理由是 。
【答案】(1)Mn2++ClO﹣+H2O=MnO2↓+2H++Cl﹣;促進(jìn)Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2;
(2)Fe(OH)3、Al(OH)3;(3)取過濾II后的濾液1~2 ml于試管中,加入少量KSCN溶液,如果溶液不顯紅色,證明濾液中無Fe3+;(4)CaSO42H2O或CaSO4;以防MgSO4在溫度低時結(jié)晶析出
【解析】
試題分析:(1)調(diào)節(jié)溶液的pH=5~6,再加入NaClO溶液加熱煮沸,將溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為Mn2++ClO﹣+H2O=MnO2↓+2H++Cl;加熱有利于促進(jìn)Al3+、Fe3+的水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3等沉淀及Mn2+氧化成MnO2。
(2)根據(jù)以上分析可知沉淀B中除MnO2、SiO2外還含有Fe(OH)3、Al(OH)3。
(3)檢驗Fe3+離子的方法是在溶液中加入KSCN,溶液變紅色,反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,所以實驗操作為取過濾II后的濾液1~2 ml于試管中,加入少量KSCN溶液,如果溶液不顯紅色,證明濾液中無Fe3+。
(4)趁熱過濾時,硫酸鈣的溶解度較小,而硫酸鎂的溶解度較大,易于分離混合物,此時過濾得到的沉淀為CaSO42H2O或CaSO4,如不趁熱過濾,冷卻后硫酸鎂的溶解度減小,會生成硫酸鎂晶體。
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【題目】化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法不正確的是( )
A.明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮物,可用于水的凈化
B.在海輪外殼上.鑲?cè)脘\塊,可減緩船體的腐蝕速率
C.MgO的熔點很高,可用于制翻作耐高溫材料
D.電解MgCl2飽和溶液,可制得金屬鎂
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【題目】目前世界上 60%的鎂是從海水中提取的。學(xué)生就這個課題展開了討論。已知海水提鎂的主要步驟如下:
(一)在海水提鎂的過程中如何實現(xiàn)對鎂離子的富集? 學(xué)生提出三個不同觀點。
觀點 1:直接往海水中加入沉淀劑。
觀點 2:高溫加熱蒸發(fā)海水后,再加入沉淀劑。
觀點 3:利用曬鹽后的苦鹵水,再加入沉淀劑。
請你評價三個學(xué)生提出的觀點是否正確(填是或否),并簡述理由。
(二)在海水提鎂的過程中如何實現(xiàn)對鎂離子的分離?
(1)為了使鎂離子沉淀下來,加入的足量試劑①是____________________(填化學(xué)式)。
(2)加入的足量試劑②是____________________(填化學(xué)式)。
(3)試從節(jié)約能源,提高金屬鎂的純度分析,以下適宜的冶鎂方法是__________。
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【題目】互稱為同分異構(gòu)體的物質(zhì)不可能是( 。
A.具有相同的相對分子質(zhì)量 B.具有相同的結(jié)構(gòu)
C.具有相同的通式 D.具有相同的分子式
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【題目】金屬(M)—空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點,有望成為新能源汽車和移動設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為:4M+nO2+2nH2O=4M(OH)n。已知:電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是
A.采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積,并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面
B.比較Mg、Al、Zn三種金屬—空氣電池,Al—空氣電池的理論比能量最高
C.M—空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne-=4M(OH)n
D.在M—空氣電池中,為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2,宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜
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【題目】下表為元素周期表的一部分。
碳 | Y | Z | |
X | 硫 | W |
回答下列問題
(1)W元素在周期表中的位置為__________。
(2)表中元素原子半徑最大的是(寫元素符號)__________。
(3)寫出由上表中兩種元素組成,可用作制冷劑的一種化合物的電子式__________。
(4)下列事實不能說明Z元素的非金屬性比S元素的非金屬性強(qiáng)的是__________;
A.Z單質(zhì)與H2S溶液反應(yīng),溶液變渾濁
B.在氧化還原反應(yīng)中,1molY單質(zhì)比1molS得電子多
C.Z和S兩元素的簡單氫化物受熱分解,前者的分解溫度高
(5)X與W兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成1molX的最高價化合物,恢復(fù)至室溫,放熱687kJ,已知該化合物的熔、沸點分別為-69℃和58℃,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式____________________。
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【題目】電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4,同時獲得氫氣。工作原理如圖1所示,c( Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2。
已知:FeO42-為紫紅色;Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原;溶液中OH-濃度過高,鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。下列說法錯誤的是( )
A.制備Na2FeO4的電極反應(yīng)為Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O
B.電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出
C.MN兩點中c(Na2FeO4)低于最高值的原因不同,在M點會有Fe(OH)3生成
D.圖1中的離子交換膜為陰離子交換膜,電解過程中,陰極區(qū)附近pH會增大
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【題目】下列說法中正確的是( )
A.干冰、液態(tài)氯化氫都是電解質(zhì)
B.根據(jù)是否具有丁達(dá)爾效應(yīng),將分散系分為溶液、濁液和膠體
C. NaOH晶體中既含有離子鍵又含有共價鍵
D.Na2O、Fe2O3、Al2O3既屬于堿性氧化物,又屬于離子化合物
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【題目】鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良,是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示,其中電解質(zhì)LiClO4,溶于混合有機(jī)溶劑中,Li+通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。 回答下列問題:
(1)外電路的電流方向是由________極流向________極。(填字母)
(2)電池正極反應(yīng)式為__________________________。
(3)是否可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑?________(填“是”或“否”),原因是___________。
(4)MnO2可與KOH和KClO3在高溫下反應(yīng),生成K2MnO4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。
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