题目内容
(10分)蛇纹石可用于生产氢氧化镁,简要工程如下:
Ⅰ.制取粗硫酸镁:用酸液浸泡蛇纹石矿粉,过滤,并在常温常压下结晶,制得粗硫酸镁(其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等杂质离子)
Ⅱ.提纯粗硫酸镁,将粗硫酸镁在酸性条件下溶解,加入适量的0.1mol/LH2O2溶液,再调节溶液pH至7~8,并分离提纯。
Ⅲ.制取氢氧化镁,向步骤II所得溶液中加入过量氨水。
已知:金属离子氢氧化物沉淀所需pH
Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mg2+ | |
开始沉淀时 | 1.5 | 3.3 | 6.5 | 9.4 |
沉淀完全时 | 3.7 | 5.2 | 9.7 | 12.4 |
请回答:
(1)步骤II中加入适量的0.1mol/LH2O2溶液的目的是 ;可用于调节溶液pH至7~8的最佳试剂是 (填字母序号)
A.MgO B.Na2CO3 C.蒸馏水 D.NaOH .
(2)工业上常以Mg2+的转化率为考查指标,确定步骤III制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件。
其中,反应温度与Mg2+转化率的关系如图所示。
①步骤III中制备氢氧化镁反应的离子方程式为 。根据图中所示50℃前温度与Mg2+转化率之间的关系,可判断此反应是 (填“吸热”或“放热”反应)
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②图中,温度升高至50℃以上Mg2+转化率下降的可能原因是 。
(1)将Fe2+氧化成Fe3+ ;A ;
(2) ①Mg2+ + 2NH3·H2O
Mg(OH) 2↓+ 2NH4+;吸热
②温度过高时,氨水受热分解,浓度降低,使Mg2+转化率降低。
【解析】
试题分析:(1)步骤II中加入适量的0.1mol/LH2O2溶液的目的是将Fe2+氧化成Fe3+ ; 加入的试剂应该是只调节溶液的pH ,但是不能引入新的杂质离子。可用于调节溶液pH至7~8的最佳试剂是MgO ,选项是A;(2)①向含有Mg2+的溶液中加入氨水,发生反应制备氢氧化镁,步骤III中反应的离子方程式为Mg2+ + 2NH3·H2O
Mg(OH) 2↓+ 2NH4+;在50℃前温度越高,物质的转化率越高。根据平衡移动原理:升高温度,平衡向吸热反应方向移动,证明正反应是吸热反应;②图中,温度升高至50℃以上Mg2+转化率下降的可能原因是温度过高时,氨水受热分解,浓度降低,使Mg2+转化率降低。
考点:考查物质的作用、反应条件的控制、化学平衡移动原理在物质的吸收中的作用及温度对物质吸收率的影响的知识。
通常人们把拆开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热。
化学键 | Si—O | Si—Cl | H—H | H—Cl | Si—Si | Si—C |
键能/kJ·mol-1 | 460 | 360 | 436 | 431 | 176 | 347 |
工业上高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g)+2H2(g)
Si(s)+4HCl(g),该反应的反应热△H为
A.+236 kJ·mol-1 B.-236 kJ·mol-1
C.+412 kJ·mol-1 D.-412 kJ·mol-1