题目内容
12.镁及其化合物在工业上有许多用途.以氯碱工业的“一次盐泥”(含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分)为原料制备七水合硫酸镁(MgSO4•7H2O)的工艺流程图如图所示:(1)写出盐泥中的CaSiO3与硫酸反应的化学方程式:CaSiO3+H2SO4=H2SiO3+CaSO4.为提高硫酸与盐泥的反应速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有加热、搅拌等方法(写出两条).
(2)“沉淀1”的主要成分是H2SiO3、CaSO4(写化学式).
(3)加NaClO溶液是氧化Fe2+和Mn2+,“沉淀2”中主要含有MnO2和另外两种难溶物,这两种难溶物的化学式为Fe(OH)3、Al(OH)3.NaClO溶液将Mn2+氧化为MnO2的离子方程式为ClO-+Mn2++H2O=MnO2+Cl-+2H+.
(4)“沉淀3”是
(5)“操作X”共有五步操作,第一步操作是蒸发浓缩,其作用是增大硫酸镁溶液的浓度,使其接近饱和状态,便于硫酸镁晶体析出.
分析 一次盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分,加入硫酸反应生成硫酸镁,硫酸钙,硫酸铁,硫酸铝,硫酸锰,会把碳酸盐和硅酸盐转化为溶于水的硫酸盐,得到的沉淀1主要为H2SiO3、CaSO4,过滤,滤液加入次氯酸钠是为了氧化锰离子为二氧化锰,同时溶液中Fe3+、Al3+水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,所以沉淀2为MnO2、Fe(OH)3、Al(OH)3,过滤,在滤液中加入氢氧化钠生成氢氧化镁沉淀,所以沉淀3为Mg(OH)2,氢氧化镁中加入硫酸得到硫酸镁溶液,将溶液经过加热浓缩,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥等操作,获得MgSO4•7H2O晶体,据此答题;
解答 解:一次盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分,加入硫酸反应生成硫酸镁,硫酸钙,硫酸铁,硫酸铝,硫酸锰,会把碳酸盐和硅酸盐转化为溶于水的硫酸盐,得到的沉淀1主要为H2SiO3、CaSO4,过滤,滤液加入次氯酸钠是为了氧化锰离子为二氧化锰,同时溶液中Fe3+、Al3+水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,所以沉淀2为MnO2、Fe(OH)3、Al(OH)3,过滤,在滤液中加入氢氧化钠生成氢氧化镁沉淀,所以沉淀3为Mg(OH)2,氢氧化镁中加入硫酸得到硫酸镁溶液,将溶液经过加热浓缩,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥等操作,获得MgSO4•7H2O晶体,
(1)CaSiO3与硫酸反应的化学方程式为CaSiO3+H2SO4=H2SiO3+CaSO4,根据影响反应速率的因素可知,为提高硫酸与盐泥的反应速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有加热、搅拌等方法,
故答案为:CaSiO3+H2SO4=H2SiO3+CaSO4;加热、搅拌等方法;
(2)根据上面的分析可知,“沉淀1”的主要成分是H2SiO3、CaSO4,
故答案为:H2SiO3、CaSO4;
(3)根据上面的分析可知,沉淀2为MnO2、Fe(OH)3、Al(OH)3,NaClO溶液将Mn2+氧化为MnO2的离子方程式为ClO-+Mn2++H2O=MnO2+Cl-+2H+,
故答案为:Fe(OH)3、Al(OH)3;ClO-+Mn2++H2O=MnO2+Cl-+2H+;
(4)“沉淀3为Mg(OH)2,其电子式为
,
故答案为:
;
(5)“操作X”共有五步操作,第一步操作是蒸发浓缩,其作用是增大硫酸镁溶液的浓度,使其接近饱和状态,便于硫酸镁晶体析出,
故答案为:增大硫酸镁溶液的浓度,使其接近饱和状态,便于硫酸镁晶体析出.
点评 本题考查物质的制备、除杂,涉及化学用语的书写以及沉淀的转化等知识,题目较为综合,有一定难度,本题注意流程的分析,考查学生的分析能力.
| A. | 放电时,负极发生:2AlCl4--e-=Al2Cl7-+Cl- | |
| B. | 放电时,电路中每流过3mol电子,正极减少27g | |
| C. | 充电时,泡沫石墨极与外电源的负极相连 | |
| D. | 充电时,阴极发生:4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4- |
| A. | 除去CO气体中的CO2气体 | B. | 离碘酒中的碘和酒精 | ||
| C. | 验证NH3的溶解性 | D. | 吸收HCl防倒吸 |
| A. | 反应b、c点均为平衡点,a点未达平衡且向正反应方向进行 | |
| B. | a、b、c三点的平衡常数Kb>Kc>Ka | |
| C. | 上述图象可以得出SO2的含量越高得到的混合气体中SO3的体积分数越高 | |
| D. | a、b、c三点中,a点时SO2的转化率最高 |
| A. | 煤的气化和液化都是物理变化 | |
| B. | BaSO4在医学上用作钡餐,Ba2+对人体无毒 | |
| C. | PM2.5是指粒径在2.5微米以下的颗粒物,其在空气中形成的分散系属于胶体 | |
| D. | Na、K合金熔点低,可用作原子反应堆的导热剂 |