【题目】工业上以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备金属镁的实验流程如下:
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已知:一些金属离子转化为氢氧化物沉淀时溶液的pH如表所示
Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mg2+ | |
开始沉淀时 | 1.5 | 3.3 | 6.5 | 9.4 |
完全沉淀时 | 3.7 | 5.2 | 9.7 |
请回答:
(1)如果没有过程①,后果是:__________________________________。
(2)上述流程中被循环使用的物质是:____________。
(3)滤渣2的主要成分为:____________;溶液2中的主要溶质为:_____________。
(4)通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时就认为沉淀完全,为保证Mg2+沉淀完全,过程②中控制溶液的pH至少为________。(保留小数点后一位)(已知Mg(OH)2的Ksp=2×10-11,lg2=0.3)
(5)已知MgCl2·6H2O受热时发生水解:MgCl2·6H2O=Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O,过程③应该如何操作才能得到无水MgCl2?:_______________________________________________。
(6)写出过程④中发生反应的化学方程式:_____________________________________。
(7)为测定菱镁矿中铁的含量。称取12.5 g菱镁矿样品溶于过量的稀硫酸并完全转移到锥形瓶中,用0.010 mol·L—1H2O2溶液进行滴定。平行测定4组,消耗H2O2溶液的体积数据记录如下表所示。
实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 平均值 |
消耗H2O2溶液的体积/mL | 15.00 | 15.02 | 15.62 | 14.98 |
①根据表中数据,可计算出菱铁矿中铁的质量分数为__________%。(保留两位小数)
②H2O2溶液应装在__________ 滴定管中(填“酸式”或“碱式”)
③误差
a.其它操作均正常,滴定终点时仰视读数会导致所测结果_________。
b.滴定之前没有排除滴定中的气泡会导致所测结果_________。
【题目】天然气是一种清洁的化石燃料,也是引起温室效应的一种物质。天然气的综合利用对节能减排、高效利用能源、减少二氧化碳排放有重大意义。作为化工原料,合成甲醇是天然气综合利用的重要途径。
CH4(g)+ CO2(g)
2CO(g)+ 2H2(g)△H=+247.3 kJ·mol—1 ①
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) △H=+206.2 kJ·mol—1 ②
Ⅰ、合成甲醇的主要反应为:2H2(g)+ CO(g)
CH3OH(g) △H=-90.8 kJ·mol—1
(1)该反应熵变△S________0(填“>、=或<”),该反应在______(填“高温”或“低温”)条件下能自发进行。
(2)生产过程中,合成气要循环,其目的是:________________________________。
(3)T℃下此反应的平衡常数为160。某时刻测得各组分的浓度如下,比较此时正、逆反应速率的大小:υ(正)________υ(逆)(填“>”“<”或“=”)
物质 | H2 | CO | CH3OH |
浓度/(mol·L—1) | 0.20 | 0.10 | 0.40 |
(4)在恒温恒容条件下,充入一定量的H2和CO,发生上述反应,则该反应达到平衡状态的标志有(__________________)
A.混合气体的密度保持不变 B.混合气体的总压强保持不变
C.甲醇的浓度保持不变 D.υ正(H2)= υ逆(CH3OH)
(5)在恒温恒容条件下,要提高反应2H2(g)+ CO(g)
CH3OH(g)中CO的转化率,可以采取的措施是(______________)
A.升温 B.加入催化剂 C.增加CO的浓度
D.增加H2的浓度 E.充入惰性气体 F.分离出甲醇
Ⅱ、合成甲醇的另一反应为:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H=-akJ·mol-1(a>0)。
在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中,通入2 molCO2和3mol H2,发生上述反应,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
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(6)下列措施中能使n(CH3OH )/n(CO2 )增大的是______(填编号)。
A.升高温度
B.恒温恒容下充入He(g)
C.将H2O(g)从体系中分离
D.恒温恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2
(7)经计算该温度下此反应的平衡常数K=0.20 L2·mol—2。若改变条件_________(填选项),可使K=1。
A.增大压强 B.增大反应物浓度 C.降低温度
D.升高温度 E.加入催化剂
(8)10min内,用H2表示的该反应的化学反应速率为=_________mol·L—1·min—1
【题目】铜阳极泥(主要含有铜、银、金、少量的镍)是有色金属治炼过程中重要的“二次资源”。其合理处理对于实现资源的综合利用具有重要意义。一种从铜阳极泥中分离提取多种金属元素的工艺流程如下
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已知:分金液的主要成分为[AuCl4]—;分金渣的主要成分为AgCl;分银液中主要成分为Ag(SO3)2]3—,且存在[Ag(SO3)2]3—
Ag++2SO32—
(1)“分铜”时,单质铜发生反应的化学方程式为_______________________。已知“分铜”时各元素的浸出率如下表所示。
Cu | Au | Ag | Ni | |
浸出率% | 85.7 | 0 | 4.5 | 93.5 |
“分铜”时加入足量的NaC1的主要作用为_________________________________。
(2)“分金”时,单质金发生反应的离子方程式为__________________________。
(3)某小组模拟工业上回收分银渣中的银,过程如下:
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中主要反应:AgCl+2SO32—
Ag(SO3)23—+C1—
①研究发现:其他条件不变时,该反应在敞口容器中进行,浸出时间过长会使银的浸出率(浸出液中银的质量占起始分银渣中银的质量的百分比)降低,可能原因是____________________。
②将Ⅱ中反应的离子方程式补充完整:
_____Ag(SO3)23-+_____OH—+_____==_____+_____SO32—+_____+CO32—
③中回收液可直接循环使用,但循环多次后,银的浸出率会降低。从回收液离子浓度变化和反应限度的角度分析原因:________________________________________。
(4)工业上,粗银电解精炼时,电解质溶液的pH为1.5~2,电流为5~10A,若用7A的电流电解60min后,得到21.6gAg,则该电解池的电解效率为________%。(保留小数点后位。通过一定电荷量时阴极上实际沉积的金属质量与理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率。法拉第常数为96500C·mol—1)