【題目】鹵塊的主要成分是MgCl2,此外還含F(xiàn)e3+、Fe2+和Mn2+等離子的易溶鹽。以鹵塊為原料可制得輕質(zhì)氧化鎂,工藝流程如圖:

已知:(1)Fe2+氫氧化物呈絮狀,不易從溶液中除去,常將它氧化為Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去。

(2)原料價格表

物質(zhì)

價格/(元·噸-1)

漂液(含25.2%NaClO)

450

雙氧水(含30%H2O2

2400

燒堿(含98%NaOH)

2100

純堿(含99.5%Na2CO3

600

(3)生成氫氧化物沉淀的PH

物質(zhì)

開始沉淀

沉淀完全

Fe(OH)3

2.7

3.7

Fe(OH)2

7.6

9.6

Mn(OH)2

8.3

9.8

Mg(OH)2

9.6

11.1

回答下列問題:

(1)某課外興趣小組設計實驗證明鹵塊中含有Fe3+為:取少許樣品加水溶解,____,則說明鹵塊中含F(xiàn)e3+。

(2)工業(yè)上冶煉鎂常用的方法的化學方程式為____。

(3)步驟②加入NaClO而不用H2O2的原因是____,步驟②反應后產(chǎn)生少量紅褐色沉淀,該反應中氧化劑與還原劑的比例為____。

(4)沉淀A的主要成分為____;步驟④加入的物質(zhì)為____。

(5)步驟⑤發(fā)生的反應的化學方程式為____。

(6)步驟⑥如在實驗室進行,應選用在____(填儀器名稱)中灼燒。

【答案】往所得溶液中滴加硫氰化鉀溶液,若溶液變紅 MgCl2(熔融) Mg+Cl2 漂液比H2O2的價格低得多 1:2 Fe(OH)3 Mn(OH)2 Na2CO3 MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2 坩堝

【解析】

為除去Fe2+,先將Fe2+氧化成Fe3+,然后加入NaOH調(diào)節(jié)pH9.8,然后在濾液中加入純堿將Mg2+從溶液中以MgCO3沉淀出來,然后加熱煮沸可得到MgOH2,灼燒后得到MgO,據(jù)此解答。

1KSCNFe3+作用使溶液顯紅色,證明鹵塊中含有Fe3,可以向溶液中加入硫氰化鉀溶液,若溶液變成紅色,證明溶液中含有鐵離子,否則不含鐵離子,所以實驗操作為:取樣,加水溶解,往所得溶液中滴加硫氰化鉀溶液,若溶液變紅,則說明鹵塊中含鐵離子;

2)鎂是活潑的金屬,一般用電解法冶煉,則工業(yè)上冶煉鎂常用方法的化學方程式為MgCl2(熔融)MgCl2↑。

3)步驟②是為了將Fe2+氧化成Fe3+,并在控制合適的pH條件時生成FeOH3沉淀而除之,雖然漂液和H2O2都可采用,但對比表中提供的原料價格可以看出,漂液比H2O2的價格低得多,所以選漂液最合理;步驟②反應后產(chǎn)生少量紅褐色沉淀,即亞鐵離子被氧化為鐵離子,而氧化劑次氯酸鈉被還原為氯化鈉,反應中鐵元素化合價升高1價,氯元素化合價降低2價,所以根據(jù)電子得失守恒可知該反應中氧化劑與還原劑的比例為12。

4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知調(diào)節(jié)pH9.8時得到的沉淀A的主要成分為FeOH3、MnOH2;沉淀B是碳酸鎂,則步驟④加入的物質(zhì)為碳酸鈉。

5)步驟④生成的沉淀物是MgCO3,所以步驟⑤中沉淀物MgCO3在煮沸的情況下發(fā)生水解,生成MgOH2CO2氣體,反應的化學方程式為MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑。

6)步驟⑥由氫氧化鎂灼燒制備氧化鎂,應該在耐高溫的坩堝中進行。

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B.1774年法國科學家拉瓦錫提出燃燒的氧化學說

C.1811年意大利科學家阿伏加德羅提出原子學說

D.1943年,科學家侯德榜發(fā)明聯(lián)合制堿法

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(2)CH3OH燃燒熱的熱化學反應方程式為___________________________________。

(3)H2的燃燒熱△H=_______________________。

(4)一些化學鍵鍵能如下:C≡Od kJ/mol;O=OekJ/mol;C=OfkJ/mol。則由以上數(shù)據(jù)算出b=_______(d、e、f的代數(shù)式表示)。

(5)CO可用于合成甲醇,反應方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=﹣d kJ/mol,在一定溫度下,將1mol CO(g)2molH2(g)充入到體積為10L的密閉容器中,發(fā)生反應。經(jīng)過5min達到平衡,此時容器內(nèi)壓強為反應前的0.8倍。則此時v(CH3OH)為____________,正反應放出的熱量為__________________,CO的轉化率為___________。

(6)煤燃燒的煙氣(主要污染物SO2、NOx)經(jīng)O3預處理后用CaSO3水懸浮液吸收,可減少煙氣中SO2、NOx的含量。O3氧化煙氣中SO2、NOx的主要反應的熱化學方程式為NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) ΔH=-200.9kJ/mol,NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g) ΔH=-58.2kJ/mol,SO2(g)+O3(g)=SO3(g)+O2(g) ΔH=-241.6kJ/mol,反應3NO(g)+O3(g)==3NO2(g)ΔH=________kJ/mol。

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n(B)/mol

n(C)/mol

n(D)/mol

反應時間/min

0.12

0.06

0.10

t1

0.06

0.12

0.20

t2

A. 0~t1時間段內(nèi),平均反應速率v(B)=0.04/t1 mol·(L·min)1

B. 若起始時n(D)=0,則t2時刻v(D)=0.20/t2 mol·(L·min)1

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A乙容器中SO2的轉化率小于60%

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C打開K后一段時間.再次達到平衡.甲的體積為1.4 L

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_____________________________;⑦ _____________________________。

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