16.鹽泥是氯堿工業(yè)中的廢渣,主要成分是鎂的硅酸鹽和碳酸鹽(含少量鐵、鋁、鈣的鹽).實驗室以鹽泥為原料制取MgSO4•7H2O的實驗過程如下:

已知:①室溫下Ksp[Mg(OH)2]=6.0×10-12.②在溶液中,F(xiàn)e2+、Fe3+、Al3+從開始沉淀到沉淀完全的pH范圍依次為7.1~9.6、2.0~3.7、3.1~4.7.③三種化合物的溶解度(S)隨溫度變化的曲線如圖所示.

(1)在鹽泥中加入稀硫酸調(diào)pH為1~2以及煮沸的目的是為了提高M(jìn)g2+的浸取率.
(2)若室溫下的溶液中Mg2+的濃度為6.0mol•L-1,則溶液pH≥8才可能產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀.
(3)由濾液Ⅰ到濾液Ⅱ需先加入NaClO調(diào)溶液pH約為5,再趁熱過濾,則趁熱過濾的目的是溫度較高時鈣鹽與鎂鹽分離得更徹底(或高溫下CaSO4•2H2O溶解度小等合理答案均可),濾渣的主要成分是Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4•2H2O.
(4)從濾液Ⅱ中獲得MgSO4•7H2O晶體的實驗步驟依次為①向濾液Ⅱ中加入NaOH溶液;②過濾,得沉淀;③向沉淀中加足量稀硫酸;④蒸發(fā)濃縮,降溫結(jié)晶;⑤過濾、洗滌得產(chǎn)品.
(5)若獲得的MgSO4•7H2O的質(zhì)量為24.6g,則該鹽泥中鎂[以Mg(OH)2計]的百分含量約為20.0%(MgSO4•7H2O的相對分子質(zhì)量為246).

分析 (1)根據(jù)離子完全沉淀的pH值來確定在鹽泥中加入稀硫酸調(diào)pH為1~2并煮沸的目的;
(2)根據(jù)氫氧化鎂的Ksp=c(Mg2+)•c(OH-2來計算;
(3)根據(jù)三種化合物的溶解度(S)隨溫度變化的曲線來回答;
(4)鎂離子可以和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀,過濾,得到純凈的沉淀,再加入硫酸,蒸發(fā)結(jié)晶可以獲得硫酸鎂晶體;
(5)根據(jù)鎂元素守恒結(jié)合關(guān)系式:MgSO4•7H2O-Mg(OH)2進(jìn)行計算.

解答 解:(1)根據(jù)離子完全沉淀的pH值可以知道,在鹽泥中加入稀硫酸調(diào)pH為1~2并煮沸的目的是為了提高M(jìn)g2+的浸取率,
故答案為:為了提高M(jìn)g2+的浸取率;
(2)氫氧化鎂的Ksp=c(Mg2+)•c(OH-2,溶液中Mg2+的濃度為6.0mol•L-1,則溶液的氫氧根濃度=$\sqrt{\frac{6.0×1{0}^{-12}}{6.0}}$mol/L=10-6mol/L,所以氫離子濃度為10-8mol/L,pH為8,故答案為:8;
(3)溫度較高時鈣鹽與鎂鹽分離得更徹底,或者根據(jù)三種化合物的溶解度(S)隨溫度變化的曲線,可以知道高溫下CaSO4•2H2O溶解度小,所得到的濾渣主要成分是:Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4•2H2O,
故答案為:溫度較高時鈣鹽與鎂鹽分離得更徹底(或高溫下CaSO4•2H2O溶解度小等合理答案均可);Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4•2H2O;
(4)鎂離子可以和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀,過濾,得到純凈的沉淀,再加入硫酸,蒸發(fā)結(jié)晶可以獲得硫酸鎂晶體,
故答案為:NaOH溶液;向沉淀中加足量稀硫酸;
(5)解:設(shè)該鹽泥中含Mg(OH)2的質(zhì)量為X,MgSO4•7H2O質(zhì)量為24.6克,物質(zhì)的量是0.1mol.
由關(guān)系式MgSO4•7H2O-Mg(OH)2
         1mol     58克
          0.1mol    x            解得:x=5.8克
故該鹽泥中含Mg(OH)2的百分含量為:$\frac{5.8}{29}$×100%=20%,
故答案為:20.0%.

點評 本題是一道物質(zhì)的分離和提純知識的綜合實驗題,考查學(xué)生分析和解決問題的能力,綜合性強,題目難度中等.

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:解答題

18.氯氣是重要的化工原料,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)有廣泛
(1)氯氣在通常情況下呈黃綠色,是一種有強烈刺激性氣味的有毒氣體.
 (2)將氯氣通入冷的消石灰[Ca(OH)2]中即制得漂白粉,可用于游泳池的消毒.漂白粉屬于混合物(填純凈物“或”混合物“).
(3)將實驗室制取的純凈且干燥的氯氣通入下列裝置中:

①A中放人干燥的紅色布條,現(xiàn)象是紅色布條不褪色.
②B中盛有KI溶液,反應(yīng)的離子方程式是Cl2+2I-=I2+2Cl-
③C中盛有Na0H溶液,作用是吸收剩余的氯氣防止污染空氣.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.下列反應(yīng)的離子方程式,正確的是(  )
A.Fe2O3溶于過量的氫酸碘中:Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
B.向NaAlO2溶液中通入過量CO2:AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+CO32-
C.向漂白粉溶液中通入SO2氣體:Ca2++2ClO-+SO2+H2O═CaSO3↓+2HClO
D.向Fe(NO32溶液中加入稀鹽酸:3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.在80℃時,將0.8mol的A氣體充入4L已抽空的固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):A(g)?mB(g)隔一段時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析,得到如下數(shù)據(jù):
時間(s)
c(mol/L)
020406080100
c(A)0.200.14b0.090.090.09
c(B)0.000.120.20cde
(1)m=2,表中b<c(填“<”、“=”或“>”).
(2)100秒后若將容器的體積縮小至原來一半,平衡時A的濃度>0.09mol/L(填“<”、“=”或“>”).
(3)在80℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值為0.5(保留1位小數(shù)).
(4)在其他條件相同時,該反應(yīng)的K值越大,表明建立平衡時①②④.
①A的轉(zhuǎn)化率越高    ②A與B的濃度之比越大   ③B的產(chǎn)量越大    ④正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

11.(1)某溫度下,在一密閉容器中,X、Y、Z   三種氣體的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示.分析有關(guān)數(shù)據(jù),寫出X、Y、Z反應(yīng)的化學(xué)方程式X+3Y2Z.
(2)下列情況可以證明(1)中的反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是BCD(填序號).
A.物質(zhì)的量濃度:c(X)=c(Y)=c(Z)
B.溫度和體積一定時,某一生成物濃度不再變化
C.溫度和體積一定時,容器內(nèi)的壓強不再變化
D.溫度和體積一定時,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
(3)某溫度下,在另一體積為2L的密閉容器中充入2mol X和3mol Y,然后按(1)中的化學(xué)方程式進(jìn)行反應(yīng),當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡時,測得Z的物質(zhì)的量的百分含量為25%,則平衡時X的物質(zhì)的量濃度為0.75mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

1.ClO2是一種廣譜、高效的殺菌消毒劑,熔點為-59℃,沸點為11.0℃,不穩(wěn)定,易溶于水.某研究小組在60℃時用硫鐵礦還原氯酸鈉制取并收集二氧化氯如圖1.

(1)三頸燒瓶中加入NaClO3溶液、濃H2SO4,通入空氣,溫度為60℃時,通過固體加料器緩慢勻速加入硫鐵礦粉末.反應(yīng)開始時燒瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式如下,請配平:
15 ClO3-+1 FeS2+14 H+=15 ClO2+1 Fe3++2 SO42-+7 H2O
(2)凝集裝置B必須添加溫度控制裝置,應(yīng)該是冰水浴裝置.
(3)裝置D的作用是檢驗ClO2是否吸收完全.
(4)反應(yīng)后在裝置C中可得NaClO2溶液.已知NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出晶體是NaClO2•3H2O,在溫度高于38℃時析出晶體是NaClO2.根據(jù)圖2所示的NaClO2的溶解度曲線,請補充從NaClO2溶液中制得NaClO2晶體的操作步驟:
①蒸發(fā)結(jié)晶;②趁熱過濾;③洗滌;④干燥.
(5)用水吸收ClO2可得到ClO2溶液.為測定所得溶液中ClO2的含量,進(jìn)行了下列實驗.
步驟1:準(zhǔn)確量取ClO2溶液10mL,稀釋成100mL試樣,量取V1 mL試樣加入到錐形瓶中.
步驟2:調(diào)節(jié)試樣的pH≤2.0,加入足量的KI晶體,靜置片刻.
步驟3:加入淀粉指示劑,用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至終點,消耗Na2S2O3溶液V2mL.
(已知2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI)
①滴定過程中,至少須進(jìn)行兩次平行測定的原因是減小實驗誤差.
②原ClO2溶液的濃度為$\frac{135C{V}_{2}}{{V}_{1}}$g/L(用含字母的代數(shù)式表示).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

8.亞氯酸鈉(NaClO2)是重要漂白劑,探究小組開展如下實驗,回答下列問題:
實驗Ⅰ:制取NaClO2晶體按如圖裝置進(jìn)行制。

已知:NaClO2飽和溶液在低于38℃時析出NaClO2•3H2O,高于38℃時析出NaClO2,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl.
(1)裝置C的作用是防止D瓶溶液倒吸到B瓶中;
(2)已知裝置B中的產(chǎn)物有ClO2氣體,則裝置B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;裝置D中反應(yīng)生成NaClO2的化學(xué)方程式為2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2;反應(yīng)后的溶液中陰離子除了  ClO2-、ClO3-、Cl-、ClO-、OH-外還可能含有的一種陰離子是SO42-;檢驗該離子的方法是取少量反應(yīng)后的溶液,先加足量的鹽酸,再加BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則說明含有SO42-;
(3)請補充從裝置D反應(yīng)后的溶液中獲得NaClO2晶體的操作步驟.
①減壓,55℃蒸發(fā)結(jié)晶;②趁熱過濾;③用38℃~60℃熱水洗滌;④低于60℃干燥得到成品.
(4)如果撤去D中的冷水浴,可能導(dǎo)致產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是NaClO3和NaCl;
實驗Ⅱ:樣品雜質(zhì)分析與純度測定
(5)測定樣品中NaClO2的純度.測定時進(jìn)行如下實驗:
準(zhǔn)確稱一定質(zhì)量的樣品,加入適量蒸餾水和過量的KI晶體,在酸性條件下發(fā)生如下反應(yīng):ClO2-+4I-+4H+═2H2O+2I2+Cl-,將所得混合液稀釋成100mL待測溶液.取25.00mL待測溶液,加入淀粉溶液做指示劑,用c mol•L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點,測得消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積的平均值為V mL(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-).請計算所稱取的樣品中NaClO2的物質(zhì)的量為c•V•10-3mol.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.乙酸異戊脂是組成蜜蜂信息素質(zhì)的成分之一,具有香蕉的香味,實驗室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)裝置示意圖圖1和有關(guān)數(shù)據(jù)如下:+$?_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$+H2O
  相對分子質(zhì)量 密度/(g.cm-3 沸點/℃ 水中溶解性
 異戊醇 88 0.8123 131 微溶
 乙醇 60 1.0492 118 溶
 乙醇異戊酯 130 0.8670 142 難溶
實驗步驟:
在A中加入4.4g的異戊醇,6.0g的乙酸、數(shù)滴濃硫酸和2~3片碎瓷片,開始緩慢加熱A,回流50分鐘,反應(yīng)液冷至室溫后,倒入分液漏斗中,分別用少量水,飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌,分出的產(chǎn)物加入少量無水硫酸鎂固體,靜置片刻,過濾除去硫酸鎂固體,進(jìn)行蒸餾純化,收集140~143℃餾分,得乙酸異戊酯3.9g.回答下列問題:

(1)裝置B的名稱是:球形冷凝管
(2)在洗滌操作中,第一次水洗的主要目的是:洗掉大部分硫酸和醋酸; 第二次水洗的主要目的是:洗掉碳酸氫鈉
(3)在洗滌、分液操作中,應(yīng)充分振蕩,然后靜置,待分層后D(填標(biāo)號),
A.直接將乙酸異戊酯從分液漏斗上口倒出
B.直接將乙酸異戊酯從分液漏斗下口放出
C.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸異戊酯從下口放出
D.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸異戊酯從上口放出
(4)本實驗中加入過量乙酸的目的是:提高醇的轉(zhuǎn)化率
(5)實驗中加入少量無水硫酸鎂的目的是:干燥乙酸異戊酯;
(6)在蒸餾操作中,如圖2儀器選擇及安裝都正確的是:b(填標(biāo)號)
(7)本實驗的產(chǎn)率是:C
A.30%             B.40%               C.50%              D.60%
(8)在進(jìn)行蒸餾操作時,若從130℃開始收集餾分,產(chǎn)率偏高(填高或者低)原因是會收集少量的未反應(yīng)的異戊醇.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

6.如圖中相連的兩種物質(zhì)均可歸為一類,相交的部分A、B、C、D為其相應(yīng)的分類標(biāo)準(zhǔn)代號,請回答下列問題:
(1)兩種物質(zhì)都是非電解質(zhì)的是A(填分類標(biāo)準(zhǔn)代號,下同),兩種物質(zhì)在水溶液中都能導(dǎo)電的是D.
(2)分類標(biāo)準(zhǔn)代號C表示B.
A.兩物質(zhì)一定不與同一種酸反應(yīng)   B.兩物質(zhì)都是電解質(zhì)  
C.兩物質(zhì)都是鐵鹽             D.兩物質(zhì)可以通過一步反應(yīng)相互轉(zhuǎn)化
(3)上述五種物質(zhì)中的某一物質(zhì)能與某種強酸反應(yīng)生成上述物質(zhì)中的另一種物質(zhì),此反應(yīng)的離子方程式為Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O.
(4)用潔凈的燒杯取25mL蒸餾水,加熱至沸騰,向燒杯中逐滴加入上述五種物質(zhì)中的某一物質(zhì)的飽和溶液,加熱至液體呈紅褐色,得到的分散系稱為膠體,相應(yīng)的化學(xué)方程式為FeCl3+3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe(OH)3(膠體)+3HCl.

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同步練習(xí)冊答案