1. (1)[Al(OH)4]-+H+ =Al(OH)3 ↓+H2O [或AlO2― +H+ =Al(OH)3 ↓](2分)
(2)
成分 |
质量 |
判断依据或计算推理过程 |
Al |
2.7g (1分) |
2Al +2NaOH +6H2O =Na[Al(OH)4]+3H2↑ 54g 67.2L m(Al) 3.36L m(Al)=54g×3.36L/67.2L=2.7g…(2分) |
(NH4)2SO4 |
6.6g(1分) |
|
MgCl2 |
4.75g(1分) |
|
FeCl2 |
0(1分) |
Fe(OH)2 在空气中会转化为红褐色Fe(OH)3,但步骤③中白色沉淀久置无明显变化(1分) |
AlCl3 |
0(1分) |
原固体中只含有Al 、(NH4)2SO4和MgCl2 ,三种物质的质量之和刚好等于14.05g,所以一定没有AlCl3 (2分,加着重号的为要点,每个要点1分) |
1. 某固体混合物可能由Al 、(NH4)2SO4、MgCl2 、FeCl2 、AlCl3 中的一种或几种组成,现对该混合物作如下实验,所得现象和有关数据如图所示(气体体积数据已换算成标准状况下的体积):
回答下列问题:
(1)写出反应④的离子方程式___________________________________________.
(2)填写下表中的空白。(注:若混合物中不存在该成分,则“质量”栏中填“0”;
画斜线的表格不需填写)
成分 |
质量 |
判断依据或计算推理过程 |
Al |
|
|
(NH4)2SO4 |
|
|
MgCl2 |
|
|
FeCl2 |
|
|
AlCl3 |
|
|
5. 碳酸锰(MnCO3)是理想的高性能强磁性材料,也是制备Mn2O3、MnO2等锰的氧化物的重要原料,广泛用于电子、化工、医药等行业。一种制备MnCO3的生产流程如下图所示。
已知生成氢氧化物的pH和有关硫化物的Ksp如下表:
物质 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
开始沉淀pH |
2.7 |
7.6 |
8.3 |
完全沉淀pH |
3.7 |
9.6 |
9.8 |
物质 |
MnS |
CuS |
PbS |
Ksp |
2.5×10-13 |
6.3×10-36 |
8.0×10-28 |
软锰矿主要成分为MnO2,其中含有铁、铝、硅的氧化物和少量重金属化合物杂质,SO2来自工业废气。流程①中主要发生的反应有:MnO2+SO2====MnSO4 2Fe3++SO2+2H2O====2Fe2++SO42-+4H+。
(1)流程①中所得MnSO4溶液的pH比软锰矿浆的pH (填“大”或“小”),该流程可与 (填写工业生产名称)联合,生产效益更高。
(2)反应②的目的是将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,其离子反应方程式为 ,这样设计的目的和原理是 。
(3)反应③中硫化钠的作用是使重金属离子转化为硫化物沉淀,碳酸钙的作用是 。
(4)反应④发生的化学反应为:MnSO4 + 2NH4HCO3 = MnCO3↓+ (NH4)2SO4 + CO2↑ + H2O。
反应中通常需加入稍过量的NH4HCO3 ,且控制溶液的pH为6.8-7.4。加入稍过量的NH4HCO3的目的是 ,溶液的pH不能过低的原因是 。
(5)软锰矿中锰的浸出有两种工艺:
工艺A:软锰矿浆与含SO2的工业废气反应
工艺B:软锰矿与煤炭粉混合,焙烧后加稀硫酸溶解。
其中工艺A的优点是 。(答对1个即可)