题目内容
【题目】水合碱式碳酸镁[4MgC03·Mg(OH)2·4H2O〕,又称轻质碳酸镁。常利用菱镁矿(质量含量为碳酸镁90% ,碳酸钙10%〕碳化法制取:
(1)根据下列表格数据,选择消化反应的最佳温度_____;理由是__________。
(2)碳化反应可生成Mg(HCO3)2,生成Mg(HCO3)2的化学方程式为_______。
(3)流程图中______和_____可以为碳化反应提供二氧化碳源。
(4)有工艺设计利用卤水碳化法制取轻质碳酸镁:
①卤水中含有Fe2+和Mn2+,当其浓度小于1×10-5时,可以认为完全除去。常温时当调节溶液pH为9.5时,此时Mn2+小于_____mol/L,不会沉淀出来。
②如果把Fe2+转化为Fe3+,从环境角度选择最合适的氧化剂为______。
A. Ca(C10)2 B. Cl2 C. H202 D. HNO3
③下列方案中,较好的为_______,理由是___________。
【答案】⑴70℃ 温度进一步升高同等幅度,转化率几乎不变,但能耗增加
⑵Mg(OH)2+2CO2 === Mg(HCO3)2
⑶煅烧反应 热解反应
⑷①0.01 ②C ③方案2 加入碳酸钠的产品中易混入更多杂质,不易提纯
【解析】(1)由图可知,70℃时,物质的转化率较大,但是温度进一步升高同等幅度,转化率几乎不变,但能耗增加;
(2)由流程图可知Mg(HCO3)2由Mg(OH)2和2CO2反应而来,反应为:Mg(OH)2+2CO2═Mg(HCO3)2;
(3)煅烧反应中碳酸镁和碳酸钙生成二氧化碳,热解反应生成二氧化碳;
(4)①已知:Ksp(Mn(OH)2)=10-14,常温时当调节溶液pH为9.5时,c(OH-)=10-4.5,此时Mn2+小于不沉淀,则c(Mn2+)c(OH-)2<Ksp(Mn(OH)2)=10-14,则c(Mn2+)<=10-5;
②把Fe2+转化为Fe3+,从环境角度选择过氧化氢的产物为水,不污染环境,故答案为C;
③利用卤水碳化法制取轻质碳酸镁,方案1中加入碳酸钠的产品中易混入更多杂质,不易提纯,故方案2更合适。

【题目】重金属元素铬的毒性较大,含铬废水需经处理达标后才能排放。
Ⅰ.某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,且酸性较强。为回收利用,通常采用如下流程处理:
注:部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | Al(OH)3 | Cr(OH)3 |
pH | 3.7 | 9.6 | ll.l | 8 | 9(>9溶解) |
(1)氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________(填序号)。
A.Na2O2 B.HNO3 C.FeCl3 D.KMnO4
(2)加入NaOH溶液调整溶液pH=8时,除去的离子是________;已知钠离子交换树脂的原理:Mn++nNaR→MRn+nNa+,此步操作被交换除去的杂质离子是__________。
A.Fe3+ B.Al3+ C.Ca2+ D.Mg2+
(3)还原过程中,每消耗172.8g Cr2O72-转移4.8 mol e-,该反应离子方程式为________________。
Ⅱ.酸性条件下,六价铬主要以Cr2O72-形式存在,工业上常用电解法处理含Cr2O72-的废水。实验室利用如图装置模拟处理含Cr2O72-的废水,阳极反应是Fe-2e-==Fe2+,阴极反应式是2H++2e-==H2↑。
(1)电解时能否用Cu电极来代替阳极上的Fe电极?________(填“能”或“不能”),理由是______________。
(2)电解时阳极附近溶液中Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式为______________。
(3)上述反应得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,从其对水的电离平衡影响角度解释其原因_________________。
(4)若溶液中初始含有0.1mol Cr2O72-,则生成的阳离子全部转化化成沉淀的质量是________g。