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(12分)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0.1 mol/L H2O2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 |
(1)步骤II中,可用于调节溶液pH至7~8的最佳试剂是 (填字母序号)。
A. MgO B. Na2CO3 C.蒸馏水
(2)工业上,常通过测定使铁氰化钾(K3[Fe(CN) 6])溶液不变色所需H2O2溶液的量来确
定粗硫酸镁中Fe2+的含量。已知,测定 123 g粗硫酸镁样品所消耗的0.1 mol/L H2O2
溶液的体积如下表所示。
| | 平行测定数据 | 平均值 | |||
| 实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 消耗H2O2溶液的体积/mL | 0.32 | 0.30 | 0.30 | 0.32 | 0.31 |
Fe2+与H2O2溶液反应的离子方程式为 。
(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。
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 (填“吸热”或“放热”)反应。
②图中,温度升高至 50℃以上Mg2+转化率下降的可能原因 是 。
③Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数。已知:
Mg(OH)2(s)
Ca(OH)2(s)
若用石灰乳替代氨水, (填“能”或“不能”)制得氢氧化镁,理由是 。 查看习题详情和答案>>
已知Cr(OH)3在碱性较强的溶液中将生成[Cr(OH)4]-,铬的化合物有毒,由于+6价Cr的强氧化性,其毒性是+3价Cr毒性的100倍。因此,必须对含铬的废水进行处理。目前研究和采用的处理方法主要有:
方法一、还原法:在酸性介质中用FeSO4、NaHSO3等将+6价Cr还原成+3价Cr。具体流程如下:
有关离子完全沉淀的p H如下表。
| Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cr(OH)3 | |
| Ksp | 8.0×10-16 | 4.0×10-38 | 6.0×10-31 |
| 完全沉淀的pH | 9.0 | 3.2 | 5.6 |
请回答下列问题:
(1)在②中调节pH的范围至 为最好。(填序号)
A.3~4 B.6~8 C.10~11 D.12~14
(2)若在①使FeSO4适当过量、空气适量,使Fe2+与Fe3+的比例恰当时,可产生具有磁性、组成类似于Fe3O4•xH2O的铁氧体悬浮物,变废为宝。则控制空气适量的目的是 ,使铁氧体分离出来较简便的方法是 。
方法二、电解法:将含+6价Cr的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解:阳极区生成的Fe2+和Cr2O72-发生反应,生成的Fe3+和Cr3十在阴极区与OH一结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去。
(3)写出此阴极反应的电极方程式 。现用上法处理1×104 L含铬(+6价)78 mg / L的废水,电解时阳极物质消耗的质量至少为________kg。
查看习题详情和答案>>(已知:常温下Ksp Fe(OH)3=2.6×10-39,Ksp Cr(OH)3=6.0×10-31)
(1)若阳极铁质量减少16.8g,则理论上被还原的Cr2O72-的物质的量为
(2)已知电解后的溶液中c(Fe3+)为2.6×10-13 mol?L-1,则溶液中Cr3+浓度为
(3)在下图装置中,观察到图一装置铜电极上产生大量的无色气泡,而在图二装置中当开关K断开时,铬电极无现象,K闭合时,铬电极上产生大量无色气体,并变成红棕色气体.根据上述现象试推测金属铬的两个重要化学性质
(已知:常温下Ksp Fe(OH)3=2.6×10-39,Ksp Cr(OH)3=6.0×10-31)
(1)若阳极铁质量减少16.8g,则理论上被还原的Cr2O72-的物质的量为______mol.
(2)已知电解后的溶液中c(Fe3+)为2.6×10-13 mol?L-1,则溶液中Cr3+浓度为______mol?L-1.
(3)在下图装置中,观察到图一装置铜电极上产生大量的无色气泡,而在图二装置中当开关K断开时,铬电极无现象,K闭合时,铬电极上产生大量无色气体,并变成红棕色气体.根据上述现象试推测金属铬的两个重要化学性质______、______.
工业上常回收冶炼锌废渣中的锌(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质),并用来生产Zn(NO3)2?6H2O晶体,其工艺流程为:

有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
| 氢氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
| 开始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 5.4 |
| 沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 | 8.0 |
(2)上述工艺流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有______.
(3)在“除杂I”步骤中,需再加入适量H2O2溶液,H2O2与Fe2+反应的离子方程式为______.为使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,应控制溶液的pH范围为______.检验Fe3+是否沉淀完全的实验操作是______.
(4)加入Zn粉的作用是______.“操作A”的名称是______.
(5)在0.10mol?L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当pH=8时,溶液的c(Cu2+)浓度为______(Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20). 查看习题详情和答案>>