题目内容

【题目】轻质碳酸镁是广泛应用于橡胶、塑料、食品和医药工业的化工产品,以卤块(主要成分为MgCl2,含Fe2+Fe3+Mn2+等杂质离子)为原料制备轻质碳酸镁的工艺流程如图:

下表中为生成氢氧化物沉淀的pH

物质

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Mn(OH)2

Mg(OH)2

开始沉淀

2.7

7.6

8.3

9.9

沉淀完全

3.7

9.6

9.8

11.1

1)“氧化”一步中发生反应的离子方程式为______

2)“调节pH”一步应调节溶液的pH=9.8,其目的是_______

3)“热解”一步温度控制在75℃左右,其原因是_____

4)从“过滤2”步骤中得到的滤液中能回收的盐类物质主要有______(填化学式)。

5)轻质碳酸镁的成分为碱式碳酸镁[MgCO3Mg(OH)23H2O],则“热解”一步发生反应的离子方程式为_______

【答案】2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O 在保证Mg2+不沉淀的前提下使得Mn2+Fe3+沉淀完全 若温度太低,反应速率太慢,若太高会导致碳酸氢铵分解 NaClNH4Cl 2Mg2++4HCO3-+2H2O=MgCO3·Mg(OH)2·3H2O↓+3CO2

【解析】

卤块(主要成分为MgCl2,含Fe2+Fe3+等杂质离子),工艺流程可知,加入盐酸酸浸溶解,“氧化”目的是将Fe2+氧化物为Fe3+,再通过调节pH值除去,次氯酸根具有强氧化性,将Fe2+氧化物为Fe3+,自身被还原为Cl-,同时生成H2O,过滤得到沉淀为氢氧化铁,滤液加入碳酸氢铵热解生成二氧化碳和轻质碳酸镁[MgCO3Mg(OH)23H2O],过滤得到轻质碳酸镁。

(1)根据工艺流程可知,“氧化”目的是将Fe2+氧化物为Fe3+,再通过调节pH值除去,次氯酸根具有强氧化性,将Fe2+氧化物为Fe3+,自身被还原为Cl-,同时生成H2O,反应离子方程式为:ClO-+2H++2Fe2+2Fe3++Cl-+H2O

(2)根据各氢氧化物沉淀生成的pH与沉淀完全的pH,结合工艺流程可知,“调节pH”目的是使Fe3+Mn2+等杂质离子生成氢氧化物沉淀除去,且尽量避免Mg2+转化为沉淀,即在保证Mg2+不沉淀的前提下使得Mn2+Fe3+沉淀完全;

(3)由工艺流程可知,“热解”操作目的是将Mg2+HCO3-转化为MgCO3Mg(OH)2沉淀,温度过高NH4HCO3会分解,温度太低,反应速率较慢;

(4)由工艺流程可知,过滤2操作所得滤液中含有Na+NH4+Cl-,则从中能回收的盐类物质为NaClNH4Cl

(5)由工艺流程可知,“热解”操作中Mg2+HCO3-转化为MgCO3Mg(OH)23H2O沉淀,同时生成CO2,故反应方程式为2Mg2++4HCO3-+2H2O=MgCO3·Mg(OH)2·3H2O↓+3CO2↑。

练习册系列答案
相关题目

【题目】硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)俗名“大苏打”,又称为“海波”。它易溶于水,难溶于乙醇,加热、遇酸均易分解。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠,其反应装置及所需试剂如下图:

实验具体操作步骤为:

①开启分液漏斗,使硫酸慢慢滴下,适当调节分液的滴速,使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,同时开启电动搅拌器搅动,水浴加热,微沸。

②直至析出的浑浊不再消失,并控制溶液的pH接近7时,停止通入SO2气体。

……

1写出仪器A的名称_______

2为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中不能让溶液pH <7请用离子方程式解释原因_________

3写出三颈烧瓶B中制取Na2S2O3,反应的总化学反应方程式________

4从上述生成物混合液中获得较高产率Na2S2O3·5H2O的步骤为

为减少产品的损失,操作为趁热过滤,趁热的原因是______操作______;操作①是抽滤、洗涤、干燥。

5测定产品纯度

6.00g产品,配制成100mL溶液。取10.00mL溶液以淀粉溶液为指示剂,用浓度为0.500mol/LI2的标准溶液进行滴定,反应原理为2S2O32-+I2=S4O62-+2I-相关数据记录如下表所示。

编号

1

2

3

溶液的体积/mL

10.00

10.00

10.00

消耗I2标准溶液的体积/mL

19.98

22.50

20.02

滴定时,达到滴定终点的现象是___________产品的纯度为____________

6Na2S2O3常用作脱氧剂,在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,该反应的离子方程式为_________

【题目】某化学探究小组拟用铜片制取Cu(NO3) 2,并探究其化学性质。

I.他们先把铜粉放在空气中灼烧,再与稀HNO3反应制取硝酸铜。

(1)如果直接用铜屑与稀HNO3反应来制取硝酸铜,可能导致的两个不利因素是______

(2)实验中铜粉应该放在_____(选填蒸发皿坩埚烧杯”)中灼烧。欲从反应后的溶液中得到硝酸铜晶体,实验操作步骤按顺序分别是_______、过滤。

II.为了探究Cu(NO3)2的热稳定性,探究小组按下图中的装置进行实验。(图中铁架台、铁夹和加热设备均略去)

往左试管中放入研细的无水Cu(NO3)2晶体并加热,观察到左试管中有红棕色气体生成,最终残留黑色粉末;用U型管除去红棕色气体,在右试管中收集到无色气体。

(1)红棕色气体是____

(2)当导管口不再有气泡冒出时,停止反应,这时在操作上应注意________

(3)探究小组判断Cu(NO3)2的分解属于氧化还原反应,产物除了红棕色气休和黑色固体外,进一步分析、推断,分解产物中一定还含有_____

III.为了探究Cu(NO3)2在酸性条件下跟铁单质的反应。他们取一支试管,加入Cu(NO3)2溶液,滴入适量稀硫酸酸化,再加入一定量铁粉,实验后没有固体残留物质。该探究小组对反应后溶液中铁元素的价态进行探究,他们设计了实验方案,并进行实验。请在下面表格中补充写出实验操作步骤、预期现象与结论_________

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