题目内容
【题目】三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42-可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是
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A. 通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移,正极区溶液pH增大
B. 该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C. 负极反应为2H2O 4e– = O2+4H+,负极区溶液pH降低
D. 当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成
【答案】B
【解析】试题分析:A.阴离子向阳极(即正极区)移动,氢氧根离子放电pH减小,故A错误;B.直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42-可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室,通电时,氢氧根离子在阳极区放电生成水和氧气,考虑电荷守恒,两膜中间的硫酸根离子会进入正极区,与氢离子结合成硫酸;氢离子在阴极得电子生成氢气,考虑电荷守恒,两膜中间的钠离子会进入负极区,与氢氧根离子结合成氢氧化钠,故可以得到NaOH和H2SO4产品,故B正确;C.负极即为阴极,发生还原反应,氢离子得电子生成氢气,故C错误;D.每生成1mol氧气转移4mol电子,当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.25mol的O2生成,故D错误;故选B。
【题目】Ⅰ.高纯度氢氧化镁广泛应用于医药、电力等领域。镁硅酸盐矿石可用于生产氢氧化镁,简要工艺流程如图所示:
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已知:
①溶液Ⅰ中除含Mg2+、SO42外,还含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等离子;
②常温下,几种金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示:
金属离子 | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mg2+ |
开始沉淀时的pH | 1.5 | 3.3 | 6.5 | 9.4 |
沉淀完全时的pH | 3.7 | 5.2 | 9.7 | 12.4 |
请回答下列问题:
(1)镁在元素周期表中的位置_______________;
(2)向溶液Ⅱ中加入试剂X是_____________,作用是_________________________;
(3)流程中不加H2O2引起的后果是___________________________________;
(4)说出母液的一种用途___________________;
(5)加入H2O2溶液发生反应的离子方程式是___________________;
Ⅱ.海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案:
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模拟海水中的离子浓度/ (mol/L) | Na+ | Mg2+ | Ca2+ | Cl- | HCO3- |
0.439 | 0.050 | 0.011 | 0.560 | 0.001 |
注:溶液中某种离子的浓度小于1.0×10-5mol/L,可认为该离子不存在;实验过程中,假设溶液体积不变。
已知:Ksp(CaCO3)=4.96×10-9;Ksp(MgCO3)=6.82×10-6;Ksp [Ca(OH)2]=4.68×10-6;Ksp [Mg(OH)2]=5.61×10-12。请回答下列问题:
(6)沉淀物X为_____________;
(7)滤液N中Ca2+浓度为_______________;
(8)加NaOH固体调整pH=12.5是否可行______(填“是”“否”);原因是________。