当前位置:高中试题 > 化学试题 > 物质的分离、提纯 > 某研究小组设计如下工艺路线提纯工业碳酸钠。已知工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-、和SO42—等杂质。Ⅰ.碳酸钠的饱和溶液在...
题目
题型:不详难度:来源:
某研究小组设计如下工艺路线提纯工业碳酸钠。已知工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2、Mg2、Fe3、Cl、和SO42等杂质。

Ⅰ.碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示:

Ⅱ.有关物质的溶度积如下:
物质
CaCO3
MgCO3
Ca(OH)2
Mg(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
4.96×109
6.82×106
4.68×106
5.61×1012
2.64×1039
 
根据所给信息,回答下列问题:
(1)加入NaOH溶液时发生的离子方程式为___________________________。
向含有Mg2、Fe3的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8时,c(Mg2)∶c(Fe3)=__________________________________________
(2)“趁热过滤”时的温度应控制在____________________________________
(3)有人从“绿色化学”的角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用。请你分析实际工业生产中是否可行__________________,并说明理由_______________________________________
答案
(1)Fe3+3OH=Fe(OH)3↓、MgCO3+2OH=Mg(OH)2+CO32、Mg2+2OH=Mg(OH)2↓(三个答出两个即可) ×1021或2.125×1021
(2)高于36 ℃
(3)不可行 若“母液”循环使用,则溶液c(Cl)和c(SO42)增大,最后所得产物Na2CO3中混有杂质
解析
(1)工业碳酸钠中含有的Mg2、Fe3都可以与OH反应。当溶液pH=8时,
c(OH)=106 mol·L1

(2)“趁热过滤”得到的物质是Na2CO3·H2O,温度应控制在高于36 ℃。
(3)“母液”中含有Cl和SO42,若循环使用,则溶液c(Cl)和c(SO42)增大,最后所得产物Na2CO3混有杂质。
核心考点
试题【某研究小组设计如下工艺路线提纯工业碳酸钠。已知工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-、和SO42—等杂质。Ⅰ.碳酸钠的饱和溶液在】;主要考察你对物质的分离、提纯等知识点的理解。[详细]
举一反三
为了预防碘缺乏症,国家规定每千克食盐中应含40~50mg碘酸钾。碘酸钾晶体有较高的稳定性,但在酸性溶液中,碘酸钾是一种较强的氧化剂,能跟某些还原剂作用生成碘;在碱性溶液中,碘酸钾能被氯气、次氯酸等强氧化剂氧化为更高价的碘的含氧酸盐。
【问题1】工业生产碘酸钾的流程如下: 

(1)碘、氯酸钾和水混合后的反应为(未配平):I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑。该方程式配平时,系数有多组,原因是                    。
(2)X的化学式为          ;写出用试剂X调节pH的化学方程式:             
(3)生产中,如果省去“酸化”、“逐氯”、“结晶①、过滤”这三步操作,直接用试剂X调整反应后溶液的pH,对生产碘酸钾有什么具体影响?              。
【问题2】已知:KIO3+5KI+3H2SO4→3K2SO4+3I2+3H2O;  I2+2S2O32→2I+S4O62
(4)检验加碘食盐中的碘元素,学生甲利用碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生反应。用四氯化碳检验碘单质时,看到的明显现象有                         
(5)测定加碘食盐中碘的含量,学生乙设计的实验步骤如下:
a.准确称取w g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入过量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
c.以淀粉为指示剂,加入物质的量浓度为2.0×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液10.0mL恰好反应。
则加碘食盐样品中的碘元素含量是             mg/kg(以含w的代数式表示)。
(6)学生丙又对纯净的NaCl(不含KIO3)进行了下列实验:
操作步骤
实验现象
取1g纯净的NaCl,加3mL水配成溶液。
溶液无变化
滴入5滴淀粉溶液和1mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,振荡。
溶液无变化
然后再滴入1滴1mol·L-1的H2SO4,振荡。
溶液变蓝色
 
①推测实验中产生蓝色现象的可能原因,用离子方程式表示         
②根据学生丙的实验结果,请对学生乙的实验结果作出简要评价:             
题型:不详难度:| 查看答案
锂被誉为“金属味精”,以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β­锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下:

已知:部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH:
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
开始沉淀pH
2.7
3.7
9.6
完全沉淀pH
3.7
4.7
11
 
请回答下列问题:
(1)写出反应Ⅰ中有电子转移的化学方程式_________________________;
(2)反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是_______________;
(3)有同学认为在反应Ⅲ中只需加入碳酸钠溶液也能达成该步骤的目的,请阐述你的观点和理由  ____________;
(4)上述流程蒸发浓缩环节,若在实验室进行该操作,当蒸发浓缩至________出现时,就可停止该操作。
(5)Li与Mg、Be与Al、B与Si这三对元素在周期表中处于对角线位置,相应的两元素及其化合物的性质有许多相似之处。这种相似性称为对角线规则。步骤③中电解时,阳极产生的氯气中会混有少量氧气,原因是___________。
(6)请设计一种从水洗后的矿泥中分离出Al2O3的流程:
(流程常用的表示方式为:
题型:不详难度:| 查看答案
不能鉴别AgNO3、BaCl2、K2SO3和Mg(NO3)四种溶液(不考虑它们间的相互反应)的试剂组是(  )
A.盐酸、硫酸B.盐酸、氢氧化钠溶液
C.氨水、硫酸D.氨水、氢氧化钠溶液

题型:不详难度:| 查看答案
对四支分别盛有无色溶液的试管,进行如下操作,结论正确的是
 
操作
现象
结论
A
滴加氯水和CCl4,振荡、静置
下层溶液显紫红色
原溶液中有I-
B
滴加BaCl2溶液
生成白色沉淀
原溶液中一定有SO42-
C
用铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
原溶液中有Na+、无K+
D
滴加稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中一定无NH4+
 
题型:不详难度:| 查看答案
卤块的主要成分是MgCl2,此外还含 Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。以卤块为原料可制得轻质氧化镁,工艺流程如下图:

已知:Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,所以常将它氧化为Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去。若要求产品尽量不含杂质,请根据表1表2提供的资料,填写空白:  
表1  生成氢氧化物沉淀的pH
物质
开始沉淀
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
 
表2  化学试剂价格表
试剂
价格(元/吨)
漂液(含NaClO,25.2%)
450
双氧水(含H2O2 ,30%)
2400
烧碱(含98% NaOH)
2100
纯碱(含99.5% Na2CO3
600
 
(1)在步骤②中加入漂液而不是双氧水其原因是                                         
写出加入NaClO发生反应的离子方程式                                                        
(2)在步骤③中控制pH=9.8,其目的是                                                       
(3)沉淀物A的成分为             ,试剂Z应该是              
(4)在步骤⑤中发生反应的化学方程式是                                                      
(5)若在实验室中完成步骤⑥,则沉淀物必需在          (填仪器名称)中灼烧。
题型:不详难度:| 查看答案
版权所有 CopyRight © 2012-2019 超级试练试题库 All Rights Reserved.