题目内容
(8分)卤块的主要成分是MgCl2,此外还含有Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。以卤块为原料制取轻质氧化镁的工艺流程如下:
若要求产品中尽量不含有杂质,且生产成本较低,请根据下表中提供的资料,回答下列问题:
表1 生成氢氧化物沉淀的pH
物质 | 开始沉淀时的pH | 沉淀完全时的pH |
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 |
☆ Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,故常将它氧化成Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去。
表2 原料价格表
物质 | 价格/元·吨-1 |
漂液(含25%NaClO) | 450 |
双氧水(含30%H2O2) | 2400 |
烧碱(含98%NaOH) | 2100 |
纯碱(含99.5%Na2CO3) | 600 |
⑴试剂X最好是 ▲ ,加入X的作用是 ▲ 。
⑵调节pH=9.8的目的是 ▲ 。
⑶加入试剂Z后发生的离子反应方程式为 ▲ 。
⑷ 生产中产生的气体是CO2,写出产生CO2的化学方程式 ▲ 。
(8分) ⑴ 漂液 将Fe2+氧化为Fe3+
⑵ 将除Mg2+外的杂质完全转化为氢氧化物沉淀而除去
⑶ CO32-+Mg2+=MgCO3↓
⑷
(16分)卤块的主要成分是MgCl2,此外还含有少量的Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。以卤块为原料制取轻质氧化镁工艺以及相关数据如下:
常温下生成氢氧化物沉淀的pH数据:
物 质 | 开始沉淀时的pH | 沉淀完全时的pH |
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 |
回答下列问题:
(1)加入NaClO后产生少量红褐色沉淀。写出加入NaClO后发生的离子反应方程式:_____________________。
(2)为尽量除去杂质,用NaOH调节pH。当溶液pH为________ 时,停止加入NaOH。
(3)流程图中操作X是_______________。
(4)加入Na2CO3后,加水煮沸的化学方程式为_________________________________。向除去Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子后的滤液中改加Na2CO3,而不继续加入NaOH,你认为可能的原因是_____________________ 。
(16分)卤块的主要成分是MgCl2,此外还含有少量的Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。以卤块为原料制取轻质氧化镁工艺以及相关数据如下:
常温下生成氢氧化物沉淀的pH数据:
物 质 |
开始沉淀时的pH |
沉淀完全时的pH |
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 |
回答下列问题:
(1)加入NaClO后产生少量红褐色沉淀。写出加入NaClO后发生的离子反应方程式:_____________________。
(2)为尽量除去杂质,用NaOH调节pH。当溶液pH为________ 时,停止加入NaOH。
(3)流程图中操作X是_______________。
(4)加入Na2CO3后,加水煮沸的化学方程式为_________________________________。向除去Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子后的滤液中改加Na2CO3,而不继续加入NaOH,你认为可能的原因是___________________ __ 。
卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。若以它为原料按下图所示工艺流程进行生产,可制得轻质氧化镁。
若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,根据表1和表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 |
Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,常将它氧化为Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去。
表2原料价格表
物质 | 价格/元?吨-1 |
漂液(含25.2%NaClO) | 450 |
双氧水(含30%H2O2) | 2400 |
烧碱(含98%NaOH) | 2100 |
纯碱(含99.5%Na2CO3) | 600 |
(1)在步骤②中加入的试剂X,最佳的选择是 ,其作用是 ;
(2)在步骤③中加入的试剂应是 ;之所以要控制pH=9.8,其目的是 ;
(3)在步骤④中加入的试剂Z应是 ;
(4)在步骤⑤中发生的反应是 。