题目内容
【题目】硼泥主要由MgO和SiO2组成,含有少量Fe2O3、FeO、Al2O3等杂质。用硼泥生产氢氧化镁的工艺流程如下图所示:
已知某些氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
氢氧化物 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
Mg(OH)2 | 9.3 | 10.8 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Al(OH)3 | 4.1 | 5.4 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
(1)MgO的电子式为 ,加入H2O2的目的是______________。
(2)滤渣2的主要成分是 ,向滤渣2中继续加入过量的NaOH溶液,发生反应的离子方程式为 。
(3)加入NaOH调节溶液pH=12.0时,发生反应的离子方程式为 。
(4)利用Mg(OH)2与含SO2的烟气反应生成MgSO4,可以使烟气脱硫,该反应的化学方程式为 。
(5)若取a吨硼泥为原料,最后得到b吨Mg(OH)2产品(假设生产过程中镁元素无损失),则硼泥中MgO的质量分数为 (用含有a、b的代数式表示)。
【答案】
(1) 将Fe2+氧化为Fe3+
(2)Fe(OH)3、Al(OH)3 Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
(3)Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
(4)2Mg(OH)2+2SO2 +O2 =2MgSO4+2H2O
(5)×100%
【解析】
试题分析:(1)MgO是离子化合物,电子式为;Fe2+具有还原性,H2O2具有氧化性,所以加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+。
(2)MgO、Fe2O3、FeO、A12O3均可溶于硫酸,滤渣1是SiO2,加入双氧水氧化,再调节溶液pH=6时,由题给信息,滤渣2是Fe(OH)3、Al(OH)3;当加入NaOH时,Al(OH)3溶解,发生反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-。
(3)调节溶液pH=12.0时,Mg被沉淀,发生反应的离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;
(4)该反应一定有氧气参加,化学方程式是2Mg(OH)2+2SO2 +O2 =2MgSO4+2H2O;
(5)设MgO的质量分数为x,则由Mg守恒,b/56=ax/40,解得:x=×100%。
【题目】甲醇既可用于基本有机原料,又可作为燃料用于替代矿物燃料。
(1)以下是工业上合成甲醇的两个反应:
反应I: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
反应II:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH2
① 上述反应符合“原子经济”原则的是 (填“I”或“II”)。
② 下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
由表中数据判断反应I为______________热反应(填“吸”或“放”)。
③ 某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为 ,此时的温度为 (从表中选择)。
(2) 已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH1 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2 kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) ΔH3 kJ/mol
则反应 CH3OH(l)+ O2(g)= CO(g)+ 2H2O(l) ΔH= kJ/mol
(3)现以甲醇燃料电池,采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72)时,实验室利用下图装置模拟该法:
① N电极的电极反应式为 。
② 请完成电解池中Cr2O72转化为Cr3+的离子反应方程式:
Cr2O7 2+ Fe2+ + [ ] ═ Cr3++ Fe3++ [ ]
(4) 处理废水时,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去,当c(Cr3+)=1×105 molL﹣1 时,Cr3+沉淀完全,此时溶液的pH= 。 (已知, Ksp[Cr(OH)3]=6.4×1031,lg2=0.3)