某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO32、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:

沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2
pH 3.4 5.2 12.4
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见上表,请回答下列问题:
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,该工业流程中采取的措施是
研磨固体废料
研磨固体废料
,你认为还可以采取的措施有
增大硫酸浓度
增大硫酸浓度
加热升高温度、边加硫酸边搅研拌
加热升高温度、边加硫酸边搅研拌
(写出两条).
(2)以MgCO3和MgSiO3为例,写出“浸出”步骤发生反应的离子方程式:
MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2O
MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2O
MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3
MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3

(3)第一次加NaOH溶液调整pH到5.5的目的是
使Fe3+、Al3+全部转化为氢氧化物沉淀与Mg2+分离
使Fe3+、Al3+全部转化为氢氧化物沉淀与Mg2+分离
,控制pH的方法是
通过pH计控制溶液的pH
通过pH计控制溶液的pH
,滤渣I的主要成分有
Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3

(4)在实验室中从Mg(OH)2获得无水MgCl2的操作如下:把Mg(OH)2溶解在过量的
盐酸
盐酸
(填写试剂的名称)中;加热浓缩,冷却结晶,
过滤
过滤
洗涤
洗涤
(填操作名称)可得到MgCl2?6H2O;
在干燥的HCl气流中加热脱水
在干燥的HCl气流中加热脱水
(填写具体操作),即可得到无水的MgCl2
(5)Mg(ClO32在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:
MgCl2+2NaClO3═Mg(ClO32+2NaCl已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示:将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO32.简述可制备Mg(ClO32的原因:
该反应的生成物为Mg(ClO22和NaCl的混合溶液,NaCl的溶解度随温度变化不大,Mg(ClO22的溶解度随温度升高而升高,利用两物质的溶解度差异,通过加热蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,将Mg(ClO22与NaCl分离,制得Mg(ClO22
该反应的生成物为Mg(ClO22和NaCl的混合溶液,NaCl的溶解度随温度变化不大,Mg(ClO22的溶解度随温度升高而升高,利用两物质的溶解度差异,通过加热蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,将Mg(ClO22与NaCl分离,制得Mg(ClO22

为解决大气中CO2的含量增大的问题,某科学家提出“绿色自由”构想:把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇.“绿色自由”构想的部分技术流程如下:

(1)吸收池中主要反应的离子方程式为______,该过程中反应液的pH______(填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)合成塔中反应的化学方程式为______;△H<0.从平衡移动原理分析,低温有利于提高原料气的平衡转化率.而实际生产中采用300℃的温度,除考虑温度对反应速率的影响外,还主要考虑______.若反应不使用催化剂,其他条件不变时,△H______(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)从合成塔分离出甲醇的原理与下列______操作的原理比较相符(填字母)
   A.过滤  B.分液  C.蒸馏  D.结晶
工业流程中一定包括“循环利用”,“循环利用”是提高效益、节能环保的重要措施.“绿色自由”构想技术流程中能够“循环利用”的,除K2CO3溶液和CO2、H2外,还包括______.
(4)若在实验室模拟“绿色自由”构想,则需要制取氢气.现要组装一套可以控制氢气输出速率的装置,则必需选用的下列仪器为______(填字母).

将氢气通入模拟合成塔前必须进行的操作是______.

类比是化学学习中常用的方法之一,已知硝酸能把铁氧化成 Fe ( NO3)3,但当铁过量时,产物是 Fe (NO3) 2 。某同学受此启发,提出一个相似的观点:氯气与铁粉反应,当 C12 足量时生成 FeC13 , 当铁粉过量时产物是 FeCl2 。为验证该观点是否正确,该同学将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的 C12 中点燃,取其表面生成物并分别编号为 A、B ,然后通过实验确定其成分。

探究过程如下:

提出假设: A 是 FeCl3 ,  B 是 FeCl2

(1)   设计实验方案:分别取 A、B 的溶液均进行以下实验,但实验现象相同。请填写下表中的相应空格。

实验方法

实验现象

结论

分别向A、B溶液中加KSCN溶液

____________________

固体物质中有FeCl3

分别向KMnO4溶液中加适量A、B溶液

KMnO4溶液颜色无明显变化

 固体物质中不含_______

  

(2)根据上述实验结论,写出C12与铁粉加热时发生反应的化学方程式:

____________________________________________________________。

(3)为进一步探究 FeC13 溶液的性质,他又利用 A 溶液做了如下一些实验,其中明显错误的是_______________(填写序号)。

A.将 A 溶液滴入淀粉碘化钾溶液中,可得到蓝色液体,该液体能产生丁达尔现象

    B.向 A 溶液中加入少量铁粉,铁粉溶解,溶液颜色加深

    C.在 A 溶液中滴加NaOH浓溶液,出现红褐色沉淀

    D.将 A 溶液加热蒸干并灼烧,得到FeC13固体

   (4)FeCl3溶液常作印刷电路铜板腐蚀剂,腐蚀后的废液中含有 FeC13、FeCl2、CuCl2

某研究性学习小组的同学们设计了两种从废液中回收 Cu的方案:

方案1:向废液中加入过量的铁粉,充分反应后,过滤。在所得滤渣中加入足量的盐酸,充分反应后,再过滤即得到铜。

该方案中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为:                     

方案2 :在废液中加入适量的盐酸调节溶液的 pH = 1 ,用铜和石墨作电极进行电解。当观察到阴极上有少量气泡产生时,即停止电解,这时要回收的 Cu 已全部析出。该方案中铜作_________极,该电极上所发生的电极反应为(若有多个电极反应,请按照反应发生的先后顺序全部写出)______________________________________________________________。

方案2 在电极上直接回收铜,操作上比方案 1 简便,但方案 2 也有不足之处,主要表现为:____________________________________

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