蛇纹石可用于生产氢氧化镁,简要工艺流程如下:
Ⅰ.制取粗硫酸镁:用酸液浸泡蛇纹石矿粉,过滤;并在常温常压下结晶,制得粗硫酸镁(其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等杂质离子).
Ⅱ.提纯粗硫酸镁:将粗硫酸镁在酸性条件下溶解,加入适量的0.1mol?L-1H2O2溶液,再调节溶液pH至7~8,并分离提纯.
Ⅲ.制取氢氧化镁:向步骤Ⅱ所得溶液中加入过量氨水.
已知:金属离子氢氧化物沉淀所需pH
Fe3+ Al3+ Fe2+ Mg2+
开始沉淀时 1.5 3.3 6.5 9.4
沉淀完全时 3.7 5.2 9.7 12.4
请回答下列问题:
(1)步骤Ⅱ中,可用于调节溶液pH至7~8的最佳试剂是
A
A
(填字母序号).
A.MgO           B.Na2CO3           C.蒸馏水
(2)Fe2+与H2O2溶液反应的离子方程式为
2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O

(3)工业上常以Mg2+的转化率为考察指标,确定步骤Ⅲ制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件.其中,反应温度与Mg2+转化率的关系如右图所示.
①步骤Ⅲ中制备氢氧化镁反应的离子方程式为
Mg2++2NH3?H2O═Mg(OH)2↓+2NH4+
Mg2++2NH3?H2O═Mg(OH)2↓+2NH4+

②根据图中所示50℃前温度与Mg2+转化率之间  的关系,可判断此反应是
吸热
吸热
(填“吸热”或“放热”)反应.
③图中,温度升高至50℃以上Mg2+转化率下降的可能原因是
温度过高时,氨水受热分解,浓度降低,Mg2+转化率下降
温度过高时,氨水受热分解,浓度降低,Mg2+转化率下降

④Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数.已知:
Mg(OH)2(s)?Mg2+ (aq)+2OH- (aq)      Ksp=c(Mg2+)?c2(OH-)=5.6×10-12
Ca(OH)2(s)?Ca2+ (aq)+2OH- (aq)      Ksp=c(Ca2+)?c2(OH-)=4.7×10-6
若用石灰乳替代氨水,
(填“能”或“不能”)制得氢氧化镁,理由是
Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2,可发生沉淀的转化
Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2,可发生沉淀的转化
高铁酸钾(K2FeO4)是铁的一种重要化合物,具有极强的氧化性.

(1)将适量K2FeO4溶解于pH=4.74的溶液中,配制成c(FeO42-)=1.0×10-3mol?L-的试样,将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中,测定c(FeO42-)随时间变化的结果如图1所示.
该实验的目的是
探究温度对FeO42-影响(温度越高,高铁酸钾越不稳定)
探究温度对FeO42-影响(温度越高,高铁酸钾越不稳定)
;FeO42-发生反应的△H
0(填“>”“<”或“=”)
(2)将适量K2FeO4分别溶解于pH=4.74、7.00、11.50的水溶液中,配制成c(FeO42-)=1.0×10-3 mol?L-的试样,静置,考察不同初始pH的水溶液对K2FeO4某种性质的影响,其变化图象见图2,800min时,在pH=11.50的溶液中,K2FeO4的浓度比在pH=4.74的溶液中高,主要原因是
pH=11.50时溶液中OHˉ离子浓度大,不利于K2FeO4与水的反应正向进行
pH=11.50时溶液中OHˉ离子浓度大,不利于K2FeO4与水的反应正向进行

(3)电解法是工业上制备K2FeO4的一种方法.以铁为阳极电解氢氧化钠溶液,然后在阳极溶液中加入KOH,即在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4),说明
同温度下,高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小
同温度下,高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小
.电解时阳极发生反应生成FeO42-,该电极反应式为
Fe+8OHˉ-6eˉ=FeO42-+4H2O
Fe+8OHˉ-6eˉ=FeO42-+4H2O

(4)与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成高铁电池,K2FeO4在电池中作正极材料,其电极反应式为FeO42-+3eˉ+4H2O→Fe(OH)3+5OHˉ,则该电池总反应的离子方程式为
3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OHˉ
3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OHˉ
.如图3为高铁酸钾电池和高能碱性电池放电曲线,由此可得出的高铁酸钾电池的优点有
放电时间长
放电时间长
工作电压稳定
工作电压稳定
 0  18197  18205  18211  18215  18221  18223  18227  18233  18235  18241  18247  18251  18253  18257  18263  18265  18271  18275  18277  18281  18283  18287  18289  18291  18292  18293  18295  18296  18297  18299  18301  18305  18307  18311  18313  18317  18323  18325  18331  18335  18337  18341  18347  18353  18355  18361  18365  18367  18373  18377  18383  18391  203614 

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