摘要:将一定质量的Mg.Fe.Al混合物与足量稀硫酸反应.生成H22.8L.原混合物的质量可能是 A.3g B.4g C.8g D.10g

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硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质)。用该烧渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下:

(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有               

(2)“酸浸”时间一般不超过20 min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因用离子方程式表示:                             

(3)根据下表数据:

氢氧化物

Al(OH)3

Mg(OH)2

Fe(OH)3

Fe(OH)2

开始沉淀的pH

3.10

8.54

2.01

7.11

完全沉淀的pH

4.77

11.04

3.68

9.61

在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于   ,当pH=5时,溶液中c(Al3+)为      mol·L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33)。

(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,碳酸氢铵与硫酸亚铁反应的离子方程式为                                             

若用等物质的量的碳酸铵替代碳酸氢铵,则产品中可能混有的杂质是       

(5)A的操作是                    

(6)m g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁n g。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于           (用含m、n的表达式表示)。

 

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硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质)。用该烧渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下:

(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有                

(2)“酸浸”时间一般不超过20 min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因用离子方程式表示:                             

(3)根据下表数据:

氢氧化物

Al(OH)3

Mg(OH)2

Fe(OH)3

Fe(OH)2

开始沉淀的pH

3.10

8.54

2.01

7.11

完全沉淀的pH

4.77

11.04

3.68

9.61

在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于   ,当pH=5时,溶液中c(Al3+)为      mol·L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33)。

(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,碳酸氢铵与硫酸亚铁反应的离子方程式为                                              

若用等物质的量的碳酸铵替代碳酸氢铵,则产品中可能混有的杂质是       

(5)A的操作是                    

(6)m g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁n g。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于            (用含m、n的表达式表示)。

 

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(2009?广东)某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO32、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:

沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2
PH 3.2 5.2 12.4
部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表,请回答下列问题:
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有
升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取)
升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取)
(要求写出两条).
(2)滤渣I的主要成分有
Fe(OH)3 Al(OH)3
Fe(OH)3 Al(OH)3

(3)从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质有
Na2SO4
Na2SO4

(4)Mg(ClO32在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:
MgCl2+2NaClO3═Mg(ClO32+2NaCl
已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示:

①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO32.简述可制备Mg(ClO32的原因:
在某一时NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO32的溶解度随温度变化最大;NaCl 的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别.
在某一时NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO32的溶解度随温度变化最大;NaCl 的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别.

②按①中条件进行制备实验.在冷却降温析出Mg(ClO32过程中,常伴有NaCl析出,原因是:
降温前溶液中NaCl以达饱和;降低过程中NaCl溶解度会降低,会少量析出
降温前溶液中NaCl以达饱和;降低过程中NaCl溶解度会降低,会少量析出
.除去产品中该杂质的方法是:
重结晶
重结晶
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本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容.请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答.若两题都做,则按A题评分.
A.《物质结构与性质》:原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种元素,原子序数均小于36.已知X、Y和Z为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表:
电离能/kJ?mol-1 I1 I2 I3 I4
X 496 4562 6912 9543
Y 738 1451 7733 10540
Z 578 1817 2745 11578
(1)X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为
Al>Mg>Na
Al>Mg>Na
(用元素符号表示),元素Y的第一电离能大于Z的原因是
Y的最外层电子排布处于全满稳定状态,能量降低
Y的最外层电子排布处于全满稳定状态,能量降低

(2)W元素应用广泛,是一种重要的生物金属元素,如人体内W元素的含量偏低,则会影响O2在体内的正常运输.已知W2+与KCN溶液反应得W(CN)2沉淀,当加入过量KCN溶液时沉淀溶解,生成配合物,其配离子结构如图所示.
①W元素基态原子价电子排布式为
3d64s2
3d64s2

②已知CN-
N2
N2
分子互为等电子体,1molCN-中π键数目为
2NA
2NA

③上述沉淀溶解过程的化学方程式为
Fe(CN)2+4KCN=K4[Fe(CN)6]
Fe(CN)2+4KCN=K4[Fe(CN)6]

B.《化学实验》:无色晶体硫酸锌,俗称皓矾,在医疗上用作收敛剂,工业上作防腐剂、制造白色颜料(锌钡白)等.某实验小组欲用制氢废液制备硫酸锌晶体,进行了以下实验:
(1)取50mL制氢废液,过滤.除去不溶性杂质后,用ZnO调节滤液使pH约等于2,加热、蒸发、浓缩制得较高温度下的硫酸锌饱和溶液,冷却结晶,得到粗制的硫酸锌晶体.
①加入少量氧化锌调节滤液使pH≈2目的是
将硫酸转化成硫酸锌除去硫酸,且不带进其他杂质
将硫酸转化成硫酸锌除去硫酸,且不带进其他杂质

②加热蒸发、浓缩溶液时,应加热到
溶液表面出现晶膜
溶液表面出现晶膜
时,停止加热.
(2)粗晶体在烧杯中用适量蒸馏水溶解,滴加1~2滴稀硫酸,用沸水浴加热至晶体全部溶解.停止加热,让其自然冷却、结晶.抽滤(装置如图2所示).将所得晶体用少量无水乙醇洗涤1-2次,得到较纯的硫酸锌晶体.
①写出下列仪器的名称.a
布氏漏斗
布氏漏斗
;b
吸滤瓶
吸滤瓶

②抽滤跟普通过滤相比,除了得到沉淀较干燥外,还有一个优点是
过滤速度快
过滤速度快

③用少量无水乙醇洗涤晶体的目的是
利用乙醇的挥发,除去晶体表面附着的水分,减少硫酸锌的损失
利用乙醇的挥发,除去晶体表面附着的水分,减少硫酸锌的损失

(3)在制取氢气时,如果锌粒中混有少量的铁、铜杂质,对硫酸锌的质量
(填“有”、“无”)影响,原因是
铜不与稀硫酸反应,过滤除去;铁虽然与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,但锌比铁活泼,只要锌粒过量,就可置换硫酸亚铁中铁过滤除去
铜不与稀硫酸反应,过滤除去;铁虽然与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,但锌比铁活泼,只要锌粒过量,就可置换硫酸亚铁中铁过滤除去
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