4.卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子.若以它为原料按图所示工艺流程进行生产,可制得轻质氧化镁.

若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,根据以下资料,填写空白:
已知:
1、25℃,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16
Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Mn(OH)2]=4.0×10-14
2、Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,常将它氧化为Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去.
3、原料价格表
物质价格/元?吨-1
漂液(含25.2%NaClO)450
双氧水(含30%H2O22400
烧碱(含98%NaOH)2100
纯碱(含99.5%Na2CO3600
(1)请设计实验证明卤块中既含有Fe3+又有Fe2+取样,加水溶解,将溶液分成两份,往其中一份滴加硫氰化钾溶液,若溶液变红,则说
明卤块中含铁离子,往另一份溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,若酸性高锰酸钾溶液褪色,则说明含亚铁离子.
(2)在步骤②中加入的试剂X,最佳的选择是漂液(NaClO),其作用是使溶液中Fe2+氧化成为Fe3+,便于除去.
(3)在步骤③中加入的试剂Y应是烧碱(NaOH),步骤⑥中发生的反应是Mg(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H2O+MgO.
(4)请写出氧化镁的一种用途:耐火材料、食品添加剂、抗酸剂、催化剂、制造镁盐的原料等,步骤⑥如在实验室进行,应选用在坩埚(填仪器名称)中灼烧.
(5)25℃,往卤块对应的水溶液中,加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡,当pH=3,c(Fe3+)沉淀完全.测得pH=4.00,则此温度下残留在溶液中的c(Fe3+)=1×10-8mol/L.
2.草酸(H2C2O4)是一种重要的有机化工原料.为探究草酸的制取和草酸的性质,进行如下实验.
实验Ⅰ:实验室用硝酸氧化淀粉水解液法制备草酸,装置如图所示
①一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中
②控制反应温度55-60℃,边搅拌边缓慢滴加一定量的混合酸(65%的HNO3与98%的H2SO4的质量比2:1.25)
③反应3小时,冷却,抽滤后再重结晶得到草酸晶体,硝酸氧化淀粉水解液的反应为:C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
(1)如图实验装置中仪器乙的名称为:冷凝管.装置B的作用是防C中液体倒吸进A中(安全瓶).
(2)检验淀粉是否水解完全的方法:取样,加碘水,看是否变蓝,变蓝则证明水解不完全,否则,水解完全.
实验Ⅱ:探究草酸与酸性高锰酸钾的反应
(3)向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化的高锰酸钾溶液时,可观察到溶液由紫红色变为近乎无色,写出上述反应的离子方程式:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O.
(4)学习小组的同学发现,当向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化的高锰酸钾溶液时,溶液褪色总是先慢后快.为探究其原因,同学们做了如下对比实验;
实验序号H2C2O4(aq)KMnO4(H+)(aq)MnSO4(S)
(g)
褪色时间(S)
C(mol•L-1V(mL)C(mol•L-1V(mL)
实验10.120.014030
实验20.120.01454
由此你认为溶液褪色总是先慢后快的原因是Mn2+起了催化剂的作用.
(5)草酸亚铁在工业中有重要作用,草酸可以制备草酸亚铁,步骤如下:
称取FeSO4•7H2O 固体于小烧杯中,加入水和少量稀H2SO4溶液酸化,加热溶解.向此溶液中加入一定量的H2C2O4溶液,将混合溶液加热至沸,不断搅拌,以免暴沸,待有黄色沉淀析出并沉淀后,静置.倾出上清液,再加入少量水,并加热,过滤,充分洗涤沉淀,过滤,用丙酮洗涤固体两次并晾干.
①生成的草酸亚铁需充分洗涤沉淀,检验是否洗涤完全的方法是取最后一次洗涤液1~2mL置于试管中,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净.
②用丙酮洗涤固体两次的目的是降低草酸亚铁的溶解量,同时更快洗去表面的水分.
 0  162273  162281  162287  162291  162297  162299  162303  162309  162311  162317  162323  162327  162329  162333  162339  162341  162347  162351  162353  162357  162359  162363  162365  162367  162368  162369  162371  162372  162373  162375  162377  162381  162383  162387  162389  162393  162399  162401  162407  162411  162413  162417  162423  162429  162431  162437  162441  162443  162449  162453  162459  162467  203614 

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