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
(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.
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%H2O2) | 2400 |
| 烧碱(含98%NaOH) | 2100 |
| 纯碱(含99.5%Na2CO3) | 600 |
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;
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.
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-1) | V(mL) | C(mol•L-1) | V(mL) | |||
| 实验1 | 0.1 | 2 | 0.01 | 4 | 0 | 30 |
| 实验2 | 0.1 | 2 | 0.01 | 4 | 5 | 4 |
(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.
1.研究人员研制利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收硫酸厂的尾气SO2,制备硫酸锰的生产流程如图1:

已知:浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金属离子.PbO2的氧化性大于MnO2.
有关金属离子的半径、形成氢氧化物沉淀时的pH见下表,阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见图2.
请回答下列问题:
(1)写出浸出过程中生成Mn2+反应的化学方程式SO2+MnO2=MnSO4.
(2)氧化过程中主要反应的离子方程式2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O.
(3)在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调节pH值,此处调节pH值用到的仪器是pH计,应调节至4.7≤pH<8.3范围.
(4)阳离子吸附剂可用于除去杂质金属离子.请依据图、表信息回答,决定阳离子吸附剂吸附效果的因素有吸附时间、金属离子半径、金属离子电荷等;吸附步骤除去的主要离子为:Pb2+、Ca2+.
(5)CaSO4是一种微溶物质,已知Ksp(CaSO4)=9.10×10-7.现将c mol•L-1 CaCl2溶液与2.00×10-2mol•L-1 Na2SO4溶液等体积混合(忽略体积的变化),则生成沉淀时,c的最小值是1.82×10-5..
已知:浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金属离子.PbO2的氧化性大于MnO2.
有关金属离子的半径、形成氢氧化物沉淀时的pH见下表,阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见图2.
| 离子 | 离子半径(pm) | 开始沉淀 时的pH | 完全沉淀 时的pH |
| Fe2+ | 74 | 7.6 | 9.7 |
| Fe3+ | 64 | 2.7 | 3.7 |
| Al3+ | 50 | 3.8 | 4.7 |
| Mn2+ | 80 | 8.3 | 9.8 |
| Pb2+ | 121 | 8.0 | 8.8 |
| Ca2+ | 99 | - | - |
(1)写出浸出过程中生成Mn2+反应的化学方程式SO2+MnO2=MnSO4.
(2)氧化过程中主要反应的离子方程式2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O.
(3)在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调节pH值,此处调节pH值用到的仪器是pH计,应调节至4.7≤pH<8.3范围.
(4)阳离子吸附剂可用于除去杂质金属离子.请依据图、表信息回答,决定阳离子吸附剂吸附效果的因素有吸附时间、金属离子半径、金属离子电荷等;吸附步骤除去的主要离子为:Pb2+、Ca2+.
(5)CaSO4是一种微溶物质,已知Ksp(CaSO4)=9.10×10-7.现将c mol•L-1 CaCl2溶液与2.00×10-2mol•L-1 Na2SO4溶液等体积混合(忽略体积的变化),则生成沉淀时,c的最小值是1.82×10-5..
14.X2+和Y-与氖的电子层结构相同,下列判断正确的是( )
| A. | 原子半径:Y>X | B. | 原子序数:Y>X | ||
| C. | 电子层数:Y>X | D. | 最外层电子数:Y>X |
13.NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
| A. | 标准状况下,11.2LCH3Cl含极性共价键数目为2NA | |
| B. | 0.1L 1.0mol/L Na2S溶液中S2-和HS-总数为0.1NA | |
| C. | 22.4g 铁粉与稀硝酸完全反应时转移的电子数一定为1.2NA | |
| D. | 常温常压下,16g14CH4中所含电子数目为8NA |
11.下列有机反应中,不属于氧化还原反应的是( )
| A. | 葡萄糖变为葡萄糖酸 | B. | 植物油变成硬化油 | ||
| C. | 蛋白质变为氨基酸 | D. | 油脂变质(酸败) |
10.设NA表示阿伏伽德罗常数的值.下列说法正确的是( )
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
| A. | 1mol Fe与足量氯气反应时转移的电子数为2NA | |
| B. | 标准状况下,2.24LCCl4的分子总数为0.1NA | |
| C. | 常温常压下,14g丙烯与环丙烷的混合气体,含碳原子总数为NA | |
| D. | 0.1mol/L CH3COONa溶液中含有的CH3COOH和CH3COO-总数为0.1NA |