【題目】鎂在航空航天、國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。某小組利用某工廠廢棄物(主要含MgCO3MgSiO3、Al2O3Fe2O3)設(shè)計(jì)回收鎂的工藝流程如下:

(1)酸浸過程中采用“粉碎廢料、加熱和攪拌、適當(dāng)提高稀硫酸的濃度”等措施的目的是_________________________。

為了提高產(chǎn)品純度,試劑X宜選擇________________(填代號(hào))。

A.CuO B.MgO C.MgCO3 D.氨水

(2)濾渣1的主要成分是____________:濾渣2的主要成分是____________(填化學(xué)式)。

(3)寫出生成濾渣3的離子方程式_____________________。

(4)已知:298K,時(shí),KspAl(OH)3=3.0 × 10-34 KspFe(OH)3=4.0 × 10-38,加入試劑X,當(dāng)Al3+開始沉淀時(shí),溶液中c(Al3+)c(Fe3+)=________________。

(5)若廢料中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a% ,利用mkg這種廢料按上述流程生產(chǎn),最終回收到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的鎂錠wkg,則它的產(chǎn)率為________% 。

(6)參照海水提鎂的某些步驟和上述流程圖,設(shè)計(jì)經(jīng)三步由濾渣3得到鎂錠的路線____________。

【答案】提高酸浸速率 BCD H2SiO3 Fe(OH)3Al(OH)3 Mg2+ + 2NH3H2O = Mg(OH)2 + 2NH4+ 7500 100wbam

【解析】

廢棄物(主要含MgCO3、MgSiO3、Al2O3Fe2O3)中加入稀硫酸,反應(yīng)生成硫酸鎂、硫酸鋁和硫酸鐵,以及二氧化碳和硅酸沉淀,因此過濾后的濾渣1為硅酸沉淀,濾液熱中含有硫酸鎂、硫酸鋁和硫酸鐵,根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康,需要除去鐵離子和鋁離子,因此濾渣3為氫氧化鎂,濾液2中含有鎂離子,則加入試劑X可以除去鐵離子和鋁離子,濾渣2中含有Fe(OH)3Al(OH)3,據(jù)此分析解答。

(1) 廢棄物(主要含MgCO3、MgSiO3、Al2O3Fe2O3)中加入稀硫酸,反應(yīng)生成硫酸鎂、硫酸鋁和硫酸鐵,以及二氧化碳和硅酸沉淀,酸浸過程中采用粉碎廢料、加熱和攪拌、適當(dāng)提高稀硫酸的濃度等措施可以提高酸浸速率;為了提高產(chǎn)品純度,不能引入新的雜質(zhì)金屬陽(yáng)離子,因此試劑X可以選擇MgO、MgCO3、氨水,通過可知pH值,除去鐵離子和鋁離子,故答案為:提高酸浸速率;BCD;

(2)根據(jù)上述分析,濾渣1的主要成分是H2SiO3,濾渣2的主要成分是Fe(OH)3Al(OH)3,故答案為:H2SiO3;Fe(OH)3、Al(OH)3;

(3) 濾渣3為氫氧化鎂,生成濾渣3的離子方程式為Mg2+ + 2NH3H2O = Mg(OH)2↓ + 2NH4+,故答案為:Mg2+ + 2NH3H2O = Mg(OH)2↓ + 2NH4+;

(4) 298K時(shí),KspAl(OH)3=3.0 × 10-34, KspFe(OH)3=4.0 × 10-38,當(dāng)Al3+開始沉淀時(shí),溶液中===7500,故答案為:7500;

(5) mkg這種廢料中含有的鎂元素的質(zhì)量為mkg ×a%,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%wkg鎂錠中含有鎂元素的質(zhì)量為wkg×b%,則產(chǎn)率=×100%=%,故答案為:

(6)濾渣3為氫氧化鎂,可以用足量的鹽酸溶解后得到氯化鎂溶液,再在氯化氫氣氛中蒸發(fā)得到氯化鎂晶體,最終電解熔融的氯化鎂得到鎂,因此得到鎂錠的路線為,故答案為:。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】化合物M可用于消毒劑、抗氧化劑、醫(yī)藥中間體。實(shí)驗(yàn)室由芳香烴A制備M的一種合成路線如下:

請(qǐng)回答:

(1)B的化學(xué)名稱為___________;D中官能團(tuán)的名稱為______________________。

(2)由F生成G的反應(yīng)類型為___________;F的分子式為___________。

(3)由E轉(zhuǎn)化為F的第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________

(4)M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________。

(5)芳香化合物Q為C的同分異構(gòu)體,Q能發(fā)生銀鏡反應(yīng),其核磁共振氫譜有4組吸收峰。寫出符合要求的Q的一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式______________________

(6)參照上述合成路線和信息,以苯甲酸乙酯和CH3MgBr為原料(無機(jī)試劑任選),設(shè)計(jì)制備的合成路線_________________________________

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【題目】奧運(yùn)會(huì)禁止運(yùn)動(dòng)員使用興奮劑.以下兩種興奮劑的結(jié)構(gòu)分別為:

①利尿酸②興奮劑X

則關(guān)于它們的說法中正確的是(

A.利尿酸分子中有三種含氧官能團(tuán),在核磁共振氫譜中共有六個(gè)峰

B.1mol興奮劑X與足量濃溴水反應(yīng),最多消耗4molBr2

C.兩種興奮劑均屬于芳香烴

D.兩種分子中的所有原子均可能共平面

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【題目】用下列實(shí)驗(yàn)裝置(部分夾持裝置略去)進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>

A. 加熱裝置I中的燒杯分離I2和高錳酸鉀固體

B. 用裝置II驗(yàn)證二氧化硫的漂白性

C. 用裝置III制備氫氧化亞鐵沉淀

D. 用裝置IV檢驗(yàn)氯化銨受熱分解生成的兩種氣體

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【題目】化合物M可廣泛用于生物醫(yī)學(xué)、海洋工程、日化用品等領(lǐng)域。其合成路線如圖:

已知:R-COOHR-COCl

回答下列問題:

1G的名稱為___,D中含氧官能團(tuán)的名稱為___。

2M的分子式為___。

3F→G的反應(yīng)類型為___

4E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___。

5)寫出B生成C的化學(xué)方程式:___

6RI的同分異構(gòu)體,R的苯環(huán)上含有三個(gè)取代基的結(jié)構(gòu)共有___種,寫出其中核磁共振氫譜圖中峰面積比為3221的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:___。

7)參照本題信息,試寫出以1-丁烯為原料制取的合成路線流程圖(無機(jī)原料任選)___。合成路線流程圖示例如下:

H2C=CH2CH3CH2BrCH3CH2OH

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【題目】a、bc、d四個(gè)金屬電極,有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下:

實(shí)驗(yàn)裝置

部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

a極質(zhì)量減小,b極質(zhì)量增大

b極有氣體產(chǎn)生,c極無變化

d極溶解,c極有氣體產(chǎn)生

電流從a極流向d

由此可判斷這四種金屬的活動(dòng)性順序是(

A.B.C.D.

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【題目】電解KClNaNO3溶液可以得到KNO3溶液,電解裝置如圖所示,下列說法正確的是(

A.X為負(fù)極,F溶液為NaNO3溶液

B.電解一段時(shí)間,往Pt(I)附近滴入酚酞,溶液變紅

C.電解的總反應(yīng)為2H2O2H2 + O2

D.理論上,當(dāng)?shù)玫?/span>0.1molKNO3時(shí),Pt(II)上生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L氣體

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【題目】已知反應(yīng)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)在某溫度下的平衡常數(shù)為400。此溫度下,在密閉容器中加入CH3OH,反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下:

物質(zhì)

CH3OH

CH3OCH3

H2O

濃度/(mol·L1)

0.44

0.6

0.6

(1)比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大。v(正)____v(逆)(填“>”“<”)。

(2)若加入CH3OH后,經(jīng)10min反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)CH3OH的轉(zhuǎn)化率__ ,該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH)=____ mol·L1·min1

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【題目】下列分子中的14個(gè)碳原子不可能處在同一平面上的是(

A.B.

C.D.

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