氫氧化物 | 開(kāi)始沉淀時(shí)的pH | 完全沉淀時(shí)的pH |
Mg(OH)2 | 9.3 | 10.8 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Al(OH)3 | 3.7 | 4.7 |
溫度(℃) | 40 | 50 | 60 | 70 |
MgSO4 | 30.9 | 33.4 | 35.6 | 36.9 |
CaSO4 | 0.210 | 0.207 | 0.201 | 0.193 |
分析 硼鎂泥是一種工業(yè)廢料,主要成份是MgO(占40%),還有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì),加入硫酸酸解PH=1,得到溶液硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸錳、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋁,加入次氯酸鈉氧化亞鐵離子為鐵離子,沉淀錳離子,過(guò)濾后的濾液中利用溶解度隨溫度變化,除去硫酸鈣,得到硫酸鎂溶液,通過(guò)蒸發(fā)濃縮趁熱過(guò)濾得到MgSO4•7H2O;
(1)影響反應(yīng)速率的外界因素通常有溫度和濃度,固體溶解時(shí)還可以通過(guò)攪拌、粉碎;
(2)次氯酸根離子具有強(qiáng)的氧化性,除能夠氧化二價(jià)錳離子生成二氧化錳;因亞鐵離子也具有還原性,能夠被次氯酸鈉氧化,生成的Fe3+很容易水解生成Fe(OH)3;
(3)硼鎂泥主要成份是MgO,還有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì),其中酸溶時(shí)只有SiO2不溶于水,生成的CaSO4是微溶于水的,經(jīng)氧化調(diào)整溶液pH后,還有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2不溶物生成,都可以通過(guò)過(guò)濾進(jìn)入濾渣;
(4)根據(jù)表中溫度對(duì)硫酸鎂、硫酸鈣的影響完成,溫度越高,硫酸鈣溶解度越小,濾液蒸發(fā)結(jié)晶后得到的晶體,可利用過(guò)濾得到;
(5)根據(jù)硼鎂泥中MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(占40%),計(jì)算出生成MgSO4•7H2O質(zhì)量及產(chǎn)率;
(6)金屬的防腐措施有多種,利用電化原理防護(hù)的犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法和外接電源的陰極保護(hù)法.
解答 解:硼鎂泥是一種工業(yè)廢料,主要成份是MgO(占40%),還有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì),加入硫酸酸解PH=1,得到溶液硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸錳、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋁,加入次氯酸鈉氧化亞鐵離子為鐵離子,沉淀錳離子,過(guò)濾后的濾液中利用溶解度隨溫度變化,除去硫酸鈣,得到硫酸鎂溶液,通過(guò)蒸發(fā)濃縮趁熱過(guò)濾得到MgSO4•7H2O;
(1)在酸解過(guò)程中,可以通過(guò)升高溫度、將固體粉碎、適當(dāng)提高硫酸溶液的濃度并用玻璃棒攪拌等來(lái)加快酸解時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速率,
故答案為:適當(dāng)升溫;把硼鎂泥粉碎、或攪拌、或適當(dāng)增加硫酸濃度;
(2)溶液中含有Fe2+,具有還原性,可與NaClO發(fā)生氧化還原反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為:2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O,生成的Fe3+很容易水解生成Fe(OH)3的離子方程式為Fe3++3H2O═Fe(OH)3+3H+,總反應(yīng)式為2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+,
故答案為:2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+;
(3)濾渣的成分包括Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2、SiO2及少量微溶的CaSO4,則還有SiO2、CaSO4,
故答案為:SiO2、CaSO4;
(4)有溫度對(duì)硫酸鎂、硫酸鈣的溶解度影響,溫度越高,硫酸鈣溶解度越小,可以采用蒸發(fā)濃縮,趁熱過(guò)濾方法除去硫酸鈣,“操作I”是將濾液繼續(xù)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,通過(guò)過(guò)濾洗滌得到MgSO4•7H2O,
故答案為:趁熱過(guò)濾;過(guò)濾洗滌;
(5)100g硼鎂泥中氧化鎂的物質(zhì)的量為=$\frac{100g×40%}{40g/mol}$=1mol,根據(jù)鎂原子守恒,生成MgSO4•7H2O的物質(zhì)的量為1mol,質(zhì)量為246g/mol×1mol=246g,MgSO4•7H2O的產(chǎn)率為$\frac{172.2g}{246g}$×100%=70%,
故答案為:70%;
(6)金屬鎂可用于自然水體中鐵件的電化學(xué)防腐有二種方式,一是與鐵形成原電池,鎂為負(fù)極,另一種是電解池,鐵連接電源的負(fù)極,鎂作陽(yáng)極,具體連接方式為和,
故答案為:和.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了從硼鎂泥中提取MgSO4•7H2O的方法,涉及配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的儀器選擇、鐵離子檢驗(yàn)方法、物質(zhì)分離的方法,產(chǎn)率計(jì)算等,側(cè)重考查學(xué)生分析問(wèn)題能力,題目難度較大.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 此裝置為原電池,銅片上有氣泡產(chǎn)生 | |
B. | 銅片質(zhì)量逐漸減少 | |
C. | 電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片 | |
D. | 氫離子在銅片表面被氧化 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 一定含有乙烯 | |
B. | 可能為等物質(zhì)的量甲烷和丙烯的混合物 | |
C. | 可能為乙烷和丙烷的混合物 | |
D. | 一定為乙烯和甲烷的混合物 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 酸與醇反應(yīng)一定能生成酯,且酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng) | |
B. | CO2通入飽和苯酚鈉溶液,用分液法可以得到苯酚 | |
C. | 有機(jī)物 的n溴代物的同分異構(gòu)體的數(shù)目與m溴代物的同分異構(gòu)體的數(shù)目相等,則m、n一定滿足的關(guān)系式m+n=6 | |
D. | 等物質(zhì)的量的烴或烴的含氧衍生物A和B完全燃燒時(shí),消耗氧氣的量相等.則A和B的分子量相差可能為18n或44n(n為正整數(shù)) |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
PCl3(g) | Cl2(g) | PCl5(g) | |
初始濃度(mol/L) | 2.0 | 1.0 | 0 |
平衡濃度(mol/L) | c1 | c2 | 0.4 |
A. | 10 min內(nèi),v(Cl2)=0.04 mol/(L•min) | |
B. | 當(dāng)容器中Cl2為1.2 mol時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡 | |
C. | 升高溫度(T1<T2),反應(yīng)的平衡常數(shù)減小,平衡時(shí)PCl3的$\frac{△n({T}_{1})}{△n({T}_{2})}$<1 | |
D. | 平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 molCl2,在相同條件下再達(dá)平衡時(shí),c(PCl5)<0.2 mol/L |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | H2S,HCl,PH3的熱穩(wěn)定性由弱到強(qiáng) | |
B. | 物質(zhì)的量濃度相等的NaCl,MgCl2,AlCl3三種溶液的pH由小到大 | |
C. | 等質(zhì)量的甲烷、乙烯、乙炔充分燃燒,所耗用氧氣的量由少到多 | |
D. | CH3CH2OH,,CH3COOH的酸性由弱到強(qiáng) |
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