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【题目】实验室利用橄榄石尾矿(主要成分为MgO及少量FeO、Fe2O3、Al2O3等)制备纯净氯化镁晶体(MgCl2·6H2O),实验流程如下:

已知几种金属阳离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表:

Fe2+

Fe3+

Al3+

Mg2+

开始沉淀时

7.6

2.7

4.2

9.6

沉淀完全时

9.6

3.7

5.4

11.1

回答下列问题:

(1)“浸取”步骤中,能加快浸取速率的方法有____________、__________(任写两种)。

(2)气体X的电子式为________,滤渣1经过处理可以制得一种高效的无机高分子混凝剂、净水剂,其化学式为[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5n)]m,则该物质中铁元素的化合价为________。

(3)加入H2O2的目的是______________________;若将上述过程中的“H2O2”用“NaClO”代替也能达到同样目的,则发生反应的离子方程式为:________________________________。

(4)“一系列操作”主要包括加入足量盐酸,然后经过____________________、过滤、洗涤,即得到氯化镁晶体。

(5)准确称取2.000 g氯化镁晶体产品于250 mL锥形瓶中,加水50 mL使其完全溶解,加入100 mL氨性缓冲液和少量铬黑T指示剂,溶液显酒红色,在不断振荡下,用0.5000 mol/L的EDTA标准溶液进行滴定,其反应原理为Mg2++Y4- ==MgY2-,滴定终点时消耗EDTA标准溶液的体积19.00 mL。

①则产品中MgCl2·6H2O的质量分数为________(结果保留三位有效数字)。

②下列滴定操作会导致测量结果偏高的是________(填字母)。

a.滴定终点时仰视读数 b.锥形瓶洗涤后没有干燥

c.滴定时锥形瓶中有液体溅出 d.滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失

【答案】将橄榄石尾矿粉碎、增大盐酸浓度、适当提高反应温度等 +3 将Fe2+氧化为Fe3+ ClO-+2Fe2++2H+=2Fe3++Cl-+H2O 蒸发浓缩 冷却结晶 96.4% ad

【解析】

⑴“浸取”步骤中,能加快浸取速率的方法有将橄榄石尾矿粉碎、增大盐酸浓度、适当提高反应温度等。

⑵X气体通入调节溶液的pH值,主要是氨气,根据化合价分析得出,铁元素的化合价。

⑶加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,以便除掉铁元素,用“NaClO”代替“H2O2”也能达到同样目的进行书写离子方程式。

⑷“一系列操作”主要包括加入足量盐酸,然后经过蒸发浓缩、过滤、洗涤。

⑸先计算MgCl2·6H2O物质的量为0.5000mol/L×0.019L =0.0095mol,再计算质量分数;按照中和滴定原理进行分析。

⑴“浸取”步骤中,能加快浸取速率的方法有将橄榄石尾矿粉碎、增大盐酸浓度、适当提高反应温度等,故答案为:将橄榄石尾矿粉碎、增大盐酸浓度、适当提高反应温度等。

⑵X气体通入调节溶液的pH值,因此为氨气,氨气的电子式为,滤渣1化学式为[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5n)]m,根据化合价分析得出,铁元素的化合价为2x + (-1)×n + (-2)×(3-0.5n) = 0,x = +3,故答案为:+3。

⑶加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,以便除掉铁元素,若将上述过程中的“H2O2”用“NaClO”代替也能达到同样目的,则发生反应的离子方程式为:ClO-+2Fe2++2H+=2Fe3++Cl-+H2O,故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+;ClO-+2Fe2++2H+=2Fe3++Cl-+H2O。

⑷“一系列操作”主要包括加入足量盐酸,然后经过蒸发浓缩、过滤、洗涤,即得到氯化镁晶体,故答案为:蒸发浓缩。

⑸①根据反应原理得到产品中MgCl2·6H2O物质的量为0.5000mol/L×0.019L =0.0095mol,其质量分数为,故答案为:96.4%。

②a选项,滴定终点时仰视读数,读数偏大,测定结果偏高,故a符合题意;

b选项,锥形瓶洗涤后没有干燥,没有影响,故b不符合题意;

c选项,滴定时锥形瓶中有液体溅出,待测液溶质减少,消耗标液减少,体积减少,误差偏低,故c不符合题意;

d选项,滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失,多测数据偏大,测定结果偏高,故d符合题意。

综上所述,答案为ad。

练习册系列答案
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(1)吸硫装置如图所示。

①装置B的作用是检验装置中SO2的吸收效率,B中试剂是________,表明SO2吸收效率低的实验现象是B中溶液________________。

②为了使SO2尽可能吸收完全,在不改变A中溶液浓度、体积的条件下,除了及时搅拌反应物外,还可采取的合理措施是_______、_______。(写出两条)

(2)假设本实验所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH,设计实验方案进行检验。(室温时CaCO3饱和溶液的pH=12), 限用试剂及仪器:稀硝酸、AgNO3溶液、CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管、

序号

实验操作

预期现象

结论

①

取少量样品于试管中,加入适量蒸馏水,充分振荡溶解,_________。

有白色沉淀生成

样品含NaCl

②

另取少量样品于烧杯中,加入适量蒸馏水,充分振荡溶解,_________。

有白色沉淀生成,上层清液pH>10.2

样品含NaOH

(3)Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂,测定其浓度的过程如下:

第一步:准确称取ag KIO3(相对分子质量:214)固体配成溶液,

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第三步:用Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液溶液的体积为vmL 则c(Na2S2O3溶液)=_______mol·L-1。(只列出算式,不作运算)

已知:IO3-+I-+6H+=3I2+3H2O ,2S2O32-+I2=S4O62-+2I- 某同学第一步和第二步的操作都很规范,第三步滴速太慢,这样测得的Na2S2O3的浓度可能_____(填“不受影响”、“偏低”或“偏高”) ,原因是________(用离子方程式表示)。

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