题目
题型:不详难度:来源:
轻质氧化镁生产工艺流程图
表1 生成氢氧化物沉淀的PH值
物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Mg(OH)2 | 2.7 7.6 8.3 9.6 | 3.7 9.6 9.8 11.1 |
Fe(OH)3沉淀而去除之。
表2 化学试剂价值表
试剂 | 价格(元/t) |
漂液(含NaClO25.2%) H2O2(30%) NaOH(固98%) Na2CO3(固99.5%) 卤块(MgCl2,30%) | 450 2400 2100 600 310 |
(1)在步骤②加入的试剂X,最佳选择应是 ,其作用是 。
(2)步骤③加入的试剂Y应是 ;之所以要控制pH=9.8,其目的是 。
(3)在步骤⑤时发生的化学反应方程式是:
答案
(2)NaOH使杂质离子(Fe3+、Mn2+)沉淀完全又尽量减少Mg2+损失
(3)
解析
在阅读附表1时需结合试题分析(5)在步骤②需加氧化剂使Fe2+转化为Fe3+以便沉淀完全容易除去。(6)步骤③控制PH=9.8是为了使Mn(OH)2沉淀完全,虽然Mg(OH)2已开始沉淀会影响产率,但保证了产品纯度,且原料卤块价格比较低廉。(7)在阅读附表2时可以从成本较低的角度考虑步骤②
本题结合工业生产实际考查无机化合物(轻质氧化镁)的转化生成、分离、提纯问题。涉及了金属元素(Mg、Fe、Mn)及其化合物相互转化的知识和信息加工、迁移能力,逻辑推理和逆向思维能力。
核心考点
试题【“卤块”的主要成分为MgCl2(含Fe2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子),若以它为原料,按如下工艺流程图,即可制得“轻质氧化镁”。如果要求产品尽量不含杂质离子】;主要考察你对物质组成与性质实验方案的设计等知识点的理解。[详细]
举一反三
试回答:
(1)仪器的连接顺序(按左→右连接,填各接口的编号)为 。
(2)反应前应通入N2,目的是 。
(3)装置F的作用是 。
(4)确认气体中含NO的现象是 。
(5)若通入O2过量则B中反应的化学方程式为 。
(一)测定原理:在理想气体状态方程pV=nRT中,气体常数R=pV/nT的数值可以通过实验来确定。本实验通过金属镁置换出盐酸中的氢来测定R的值。其反应为:
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
如果称取一定质量的镁与过量的盐酸反应,则在一定温度和压力下,可以通过测出反应放出氢气的体积。实验室的温度和压力可以分别由温度计和气压计测得。氢气物质的量可以通过反应中镁的质量来求得。将以上所得各项数据代入R=" pV" /nT式中,即可算出R值。
(二)实验用品及试剂:①仪器:托盘天平、测定气体常数的装置(如上图所示);②试剂:6mol·L-1HCl、镁条若干。
(三)实验内容:
1.在托盘天平上称出镁条的质量(称量镁条天平的游码示数如右图所示,未用砝码,单位为g);
2.按上图搭好仪器。取下试管,移动量气管B,使量气管A中的水面略低于零刻度线,然后将量气管B固定。
3.在试管中加入15mL 6 mol·L-1HCl,不要使盐酸沾湿试管的上半部。将已称重的镁沾少许水,贴在试管上部不与盐酸接触。
4.检查仪器是否漏气,方法如下:(方法要求简单有效)
。
5.如果装置不漏气,调整量气管B的位置,使量气管A内水面与量气管B 内水面在同一水平面上(要求“在同一水平面上”的原因是 ;实现“在同一水平面上”的操作是 ),然后准确读出量气管A内水面凹面最低点的读数V1(如右图所示)。
6.轻轻摇动试管,使镁条落入盐酸中,镁条与盐酸反应放出氢气。此时量气管A内水面即开始下降。为了不使量气管A内气压增大而造成漏气,在量气管A内水面下降的同时,慢慢 (上或下)移量气管B,使两管内的水面基本保持水平。反应停止后,待试管冷却至室温(约10分钟),移动量气管B,使两管内的水面相平,读出反应后量气管A内的精确读数V2(如右图所示)。
7.记录实验时的室温t和大气压P。(已知室温为27℃,大气压为100kPa)
(四)数据记录与处理(在横线上填写适当内容):
镁条的质量 | w= | | g |
氢气的物质的量 | n= | | mol |
反应前量气管A内读数 | V1= | | ml |
反应后量气管A内读数 | V2= | | ml |
氢气的体积 | V | | ml |
室温 | T | | K |
大气压 | P | | Pa |
(五)问题与讨论:①在读取量气管内气体体积V1时,眼睛仰视读数,结果造成R的测定值 (偏高、偏低或无影响);②若没等反应试管冷却到室温就量取液面的高度,结果造成R的测定值 (偏高、偏低或无影响)。
某研究性学习小组拟对某照相公司的废定影液进行实验处理,回收其中的银和溴。
(一) 资料支撑:
① 定影液(硫代硫酸钠,Na2S2O3)跟胶片或相纸上没有感光部分的溴化银反应,反应方程式为:AgBr(s)+ 2Na2S2O3(aq) = Na3[Ag(S2O3)2](aq) + NaBr(aq)。
② 在酸的作用下,Na3[Ag(S2O3)2]能转化为不溶性的Ag2S。反应原理为:
6HCl+2Na3[Ag(S2O3)2]=6NaCl+Ag2S↓+3S↓+3SO2↑+H2SO4+2H2O。
③溶液中有少量溴化银,可用锌将其还原出来。
(二) 实验程序设计
(三) 试回答下列问题
(1)本实验需用6mol/L的盐酸250mL,配制时除需量筒、烧杯、玻璃棒外,还需用的仪器有: 、 。
(2)指出流程图中操作所包含的装置是(填序号:A、B、C)Ⅰ Ⅱ Ⅲ 。
(3)步骤③是在空气中灼烧的。该反应的化学方程式: 。实验操作时,加入适量的硝酸钾加盖后再灼热,加硝酸钾的目的可能是: 。
(4)加入锌粉发生的离子反应为: 。
①中涉及的主要反应有:
主反应:4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
副反应:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Mg(OH)2 | Cr(OH)3 |
完全沉淀时溶液pH | 4.7 | 3.7 | 11.2 | 5.6 |
⑴ “①”中反应是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其作用是 ▲ 。两个副反应均为吸热反应,但在高温下均能自发进行,其原因是 ▲ 。
⑵ “③”中调节pH至4.7,目的是 ▲ 。
⑶ “⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-,请写出该平衡转化的离子方程式: ▲ 。
⑷ “⑦”中采用冷却结晶的方法析出红矾钠,依据是 ▲ 。
步骤I 称取样品1.500g。
步骤II 将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤Ⅲ 移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中,加入10mL20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
(1)根据步骤Ⅲ填空:①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积
(填 “偏大”、“偏小”或“无影响”)
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察[ ]
A.滴定管内液面的变化 B.锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时,酚酞指示剂由 色变成 色。
(2)滴定结果如下表所示:
若NaOH标准溶液的浓度为0.1010mol·L-1则该样品中氮的质量分数为
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