题目内容

19．下图是以某硼镁矿（2MgO•B2O3•H2O、SiO2及少量FeS）为原料生产硼酸已经回收MgSO4的流程

已知：Fe3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH分别为3.2、9.7和12.4．
（1）由于矿粉中含CaCO3，“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器溢出，因此，实际操作中我们应该注意的是分批加入H2SO4．加入硫酸浸取时，产生气体M中含有一种有毒的物质，它的化学式是H2S，它可以用NaOH溶液吸收处理．
（2）实验室中，步骤②用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯
（3）“浸出液”显酸性，含H3BO3、MgSO4，还含有Fe3+、Fe2+ 等杂质．“除杂”时向浸出液中先加入适量H2O2再加入MgO，除去杂质离子Fe3+、Fe2+．H2O2的作用是H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O（用离子方程式表示）
（4）“浸取”后．步骤①采用“热过滤”操作，这说明随着温度的升高，H3B03的溶解度升高（填写“升高”、“不变”、“降低”）．
（5）现利用2 t 硼镁泥（含MgO的质量分数为25%）生产七水硫酸镁，生产过程的产率为 80%．则能生产出七水硫酸镁产品2.46t．

分析 以某硼镁矿（2MgO•B2O3•H2O、SiO2及少量FeS）为原料生产硼酸以及回收MgSO4的流程中，硼镁矿（2MgO•B2O3•H2O、SiO2及少量FeS）中加入硫酸浸取，生成有毒气体为H2S，趁热过滤，滤出SiO2 ，得到“浸出液”显酸性，含H3BO3、MgSO4，还含有Fe3+、Fe2+ 等杂质．“除杂”时向浸出液中先加入适量H2O2氧化亚铁离子为铁离子，再加入MgO或MgCO3调节溶液PH沉淀铁离子，过滤降温结晶得到硼酸晶体，母液中提取氯化镁；
（1）CaCO3与硫酸反应生成二氧化碳、硫酸钙和水，“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器溢出，需要分批次加入硫酸，其中FeS和硫酸反应生成有毒气体H2S，溶于水是酸，可以用氢氧化钠溶液吸收；
（2）步骤②是分离溶液和固体，实验操作是过滤，依据过滤装置和步骤选择玻璃仪器；
（3）加适量H2O2把Fe2+氧化为Fe3+，加MgO调节PH，使Fe3+转化为沉淀；
（4）H3BO3的溶解度随温度的升高而增大；
（5）依据镁元素守恒和反应过程中的利用率列式计算，用硼镁泥中MgO的质量分数（占40%），计算出生成MgSO4•7H2O质量．

解答 解：（1）CaCO3与硫酸反应生成二氧化碳、硫酸钙和水，该反应的化学方程式为：CaCO3 （粉末）+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑，“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器溢出，为避免服用剧烈，实际操作中应该注意的是分批次加入硫酸溶液，减缓反应进行程度，其中FeS和硫酸反应生成有毒气体H2S，溶于水是酸，可以用氢氧化钠溶液吸收；
故答案为：分批加入硫酸；H2S；NaOH；
（2）步骤②是分离溶液和固体，实验基本操作是过滤，依据过滤装置和步骤选择玻璃仪器主要有：漏斗、玻璃棒、烧杯，故答案为：漏斗、玻璃棒、烧杯；
（3）加适量H2O2把Fe2+氧化为Fe3+，所以H2O2的作用是：H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O，加MgO调节PH，使Fe3+转化为沉淀而除去，
故答案为：MgO；H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O；
（4）“浸取”后．步骤①采用“热过滤”操作，这说明随着温度的升高，H3B03的溶解度随温度的升高而增大，所以要采用“热过滤”，以防温度下降时H3BO3从溶液中析出，故答案为：升高；
（5）现利用2 t 硼镁泥（含MgO的质量分数为25%）生产七水硫酸镁，生产过程的产率为 80%．2t硼镁泥中氧化镁的物质的量为：$\frac{2t×1{0}^{6}g×25%}{40g/mol}$=1.25×104mol，根据镁原子守恒，生成MgSO4•7H2O的物质的量为1.25×104mol，质量为246g/mol×1.25×104mol=3.075×106g，若生产过程的产率为80%，则能生产出MgSO4•7H2O的质量为：3.075×106g×80%=2.46×106g=2.46t，
故答案为：2.46t．

点评 本题考查了物质的分离提纯，涉及化学方程式的书写，除杂方法和试剂的选择，以及图象的分析等，题目难度中等，注意对图象的分析和对题干信息的分析．

练习册系列答案
相关题目
9．碳化硅（SiC）是一种晶体，具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的，在下列三种晶体中：①金刚石，②晶体硅，③碳化硅，它们的熔点由高到低的是（　　）
A．①③②B．③②①C．②③①D．②①③
10．下列实验操作、现象和结论均正确的是（　　）
选项实验操作现象结论
A在酒精灯上加热铝箔铝箔熔化但不滴落熔点：铝＞氧化铝
B某酸雨试样中加入Ba（OH）2溶液产生白色沉淀酸雨试样中只含SO42-
C用玻璃棒蘸取浓硫酸点到蓝色石蕊试纸上试纸变黑浓硫酸具有脱水性
D食用加碘盐加入食醋和KI溶液，再加入CCl4振荡，静置下层呈紫红色该食用加碘盐含有KIO3
A．AB．BC．CD．D
7．锌浮渣主要含Zn、ZnO、SiO2、Fe2+、Cd2+、Mn2+，工业上可通过控制条件逐一除去杂质以制备超细活性氧化锌，其工艺流程如图1：
（1）锌浮渣利用硫酸浸出后，将滤渣Ⅰ进行再次浸出，其目的是提高锌元素的总浸出率．
（2）净化Ⅰ是为了将Mn2+转化为MnO2而除去，试写出该反应的离子方程式Mn2++S2O82-+2H2O=MnO2↓+2SO42-+4H+．
（3）90℃时，净化2溶液中残留铁的浓度受pH影响如图2pH值较小时，虽有利于Fe2+转化为Fe3+，但残留铁的浓度仍高于pH为3～4时的原因是H+抑制Fe3+水解．
（4）滤渣3的主要成分为Cd（填化学式）．
（5）碳化在50℃进行，“前躯体”的化学式为ZnCO3•2Zn（OH）2•H2O，写出碳化过程生成“前躯体”的化学方程式3ZnSO4+6NH4HCO3=ZnCO3•2Zn（OH）2•H2O↓+3（NH4）2SO4+5CO2↑；碳化时所用NH4HCO3的实际用量为理论用量的1.1倍，其原因一是为了使Zn2+充分沉淀，二是碳酸氢铵受热分解损失或NH4HCO3消耗H+，避免H+浓度过大溶解ZnCO3•2Zn（OH）2•H2O．
14．以下实验装置正确，且能达到实验目的是（　　）
A．
制备乙烯		B．
除去Cl2中的HCl
C．
证明酸性：CH3COOH＞H2CO3＞苯酚		D．
探究NaHCO3的热稳定性
1．某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用如图所示装置进行有关实验

请回答下列问题：
（1）写出试管Ⅰ中发生反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目为．
（2）铜丝可抽动的作用是抽动铜丝，以随时中止反应．
（3）试管Ⅱ中现象为品红溶液褪色，可证明SO2具有漂白性；试管Ⅲ中现象为石蕊溶液显红色．
（4）试管Ⅲ的管口用浸有碱（NaOH溶液）的棉团塞住，其作用是吸收SO2气体，防止空气污染； 发生反应的化学方程式为SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O．
8．下列说法中正确的是（　　）
A．水冷却到0℃以下时变成冰，是因为水分子从液体变成了固体
B．所有物质在温度变化时都能表现出三态变化
C．不降低温度，只增大压强，也可能使物质从气态变成固态
D．物质能热胀冷缩是因为构成物质的微粒能够热胀冷缩
5．随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间将二氧化硫（SO2）排放减少8%，氢氧化物排放量减少10%．目前，消除大气污染有多重方法．
I．处理NO2的一种方法是利用甲烷催化还原NO2．
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ．mol-1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2
CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H3=-867kJ．mol
则△H2=-1160kJ•mol-1
Ⅱ．化石燃料的燃烧，含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产过程中产生的SO2是大气中SO2的主要来源．
将煤转化为谁每期是将煤转化为结晶燃料的方法之一，反应为：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）
一定温度下，在1.0L密闭容器中放入1molC（s）、1molH2O（g）进行反应，反应时间（t）与容器内气体总压强平（p）的数据见下表
 时间t/h 0 1 2 4 8 16 20 25 30
 总压强p/100kPa 4.56 5.14 5.87 6.307.24  8.16 8.188.20 8.20 
回答下列问题：
（1）下列那些选项可以说明该可逆反应已达平衡状态AD
A．混合气体的密度不再发生改变
B．消耗1molH2O（g）的同时生成1molH2
C．△H不变
D．V正（CO）=V逆（H2）
（2）由总压强P和起始压强P0表示反应体系的总物质的量n总，n总=$\frac{P}{{P}_{0}}$mol；由表中数据计算达到平衡时，反应物H2O（g）的转化率α=79.82%（精确到小数点后第二位）
（3）碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能值得氨气，具体流程如下：
①用化学方程式表示整个过程发生的总反应SO2+2H2O=H2SO4+H2
②用化学平行移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H的目的是降低生成物的浓度，使平衡向正方向移动
Ⅲ．（1）将1.0molCH4和2.0molH2O（g）通入容积为100L的反应器，在一定条件下发生反应：
CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）测得在一定的压强下CH4的平衡转换率于温度的关系如图1.100℃时该反应的平衡常数为7.2×10-5
（2）在一定温度和压强条件下发生了反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H＜O，反应达到平衡时，改变温度（T）和压强（P），反应混合物CH3OH“物质的量分数”变化情况如图2所示，关于温度（T）和压强（P）的关系判断准确的是CD（填序号）
A．P3＞P2，T3＞T2 B．P2＞P4，T4＞T2 C．P1＞P3，T1＞T3 D．P1＞P4，T1＞T4
6．下列说法中，正确的是（　　）
A．芳香烃的分子通式是CnH2n-6 （n≥6）
B．苯的同系物是分子中仅含有一个苯环的所有烃类物质
C．苯和甲苯都不能使KMnO4酸性溶液褪色
D．苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网