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硫酸渣是用黃鐵礦制造硫酸過程中排出的廢渣,主要化學成分為SiO2約45%,Fe2O3約40%,Al2O3約10%,MgO約5%。目前我國已經在技術上取得突破——從硫酸渣中分離出各種成分并加以利用。其流程和相關數據如下:

查資料得知:

物質名稱
溶度積(Ksp)
pH值
開始沉淀
完全沉淀
Mg(OH)2
5.6×10-12
9.3
10.8
Fe(OH)3
2.8×10-16
2.7
3.7
Al(OH)3
1.3×10-33
3.7
4.7
 
請回答下列問題:
(1)寫出固體A的化學式為          。
(2)若要測定溶液的pH是否達到3.7,下列實驗用品中可選用的是      。
A.石蕊試液     B.廣泛pH試紙    C.精密pH試紙    D.pH計
(3)完成下列離子反應方程式
①溶液D生成固體E     ;      ②溶液F生成固體G      。
(4)要將固體C、固體E和固體G都轉化為相應的穩(wěn)定氧化物,需進行的實驗操作為     。
(5)若不考慮溶液體積的變化,請計算溶液H中c(Mg2)=      。

(1)SiO2(2分)
(2)CD(2分)
(3)Mg2++2OH=Mg(OH)2↓(2分);  AlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3(2分)
(4)加熱或高溫或灼燒(2分)
(5)5.6×10―10mol/L(2分,無單位扣1分)

解析試題分析:(1)第一步中加過量鹽酸,Fe2O3、Al2O3、MgO與鹽酸反應溶解,SiO2不溶過濾可得;(2)A、只能判斷溶液的酸堿性,錯誤;B、廣泛pH試紙 只能精確到整數,錯誤;精密pH試紙 和pH計讀數能精確的小數點后一位或更多;(4)流程中得到的固體為氫氧化物,加熱灼燒可得氧化物;
(5)溶液H為調節(jié)pH=13后得到的溶液,c(OH)=0.1 mol/L
c(Mg2+)= Ksp÷c2(OH)= 5.6×10-12÷0.12=5.6×10―10mol/L
考點:考查工業(yè)流程中條件的控制與分析有關問題。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

以含有Al2O3、Fe2O3等雜質的鉻鐵礦[主要成份為Fe(CrO22]為主要原料生產重鉻酸鈉晶體( Na2Cr2O7·2H2O)的主要工藝流程如下:

己知:鉻鐵礦在空氣中與純堿煅燒生成Na2CrO4和一種紅棕色固體,同時釋放出CO2氣體,同時A12O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑。請回答:
(1)在鉻鐵礦Fe(CrO22中,Cr的化合價為____。
(2)濾渣1的成分為________,濾渣2的成分為____。
(3)將濾渣l放入稀硫酸溶解后得溶液W,檢驗該溶液中金屬離子的方法是       
(4)鉻鐵礦中的Al2O3雜質在工業(yè)上可用來冶煉鋁,該化學方程式為
(5)根據有關國家標準,含CrO42的廢水要經化學處理,使其濃度降至5.0×10-7 mo1/L以下才能排放。含CrO42的廢水處理通常有以下兩種方法。
①沉淀法:加入可溶性鋇鹽生成BaCrO4沉淀,再加入可溶性硫酸鹽處理多余的Ba2+。加入可溶性鋇鹽后的廢水中Ba2+的濃度應不小于          mol/L,后續(xù)廢水處理方能達到國家排放標準。
②還原法:。寫出酸性條件下 CrO42與綠礬在溶液中反應的離子方程式                  。
(6)某高效凈水劑是由K2FeO4得到的,工業(yè)上以溶液W、次氯酸鉀和氫氧化鉀為原料制備K2FeO4,該反應的化學方程式是               。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

硼酸(H3BO3)大量應用于玻璃制造行業(yè),以硼鎂礦(2Mg0.B203.H20、Si02及少量Fe304、CaCO3, Al2O3)為原料生產硼酸的工藝流程如下:

已知:H3BO3在200C、400C、600C、1000C時的溶解度依次為5.0 g、8.7 g、14.8 g、40. 2 g。Fe3 +、Al3+、Fe2 +和Mg2+以氫氧化物形式完全沉淀時,溶液的pH分別為3. 2、 5.2、9.7和 12.4。
(1)由于礦粉中含CaC03,為防止“浸取”時容易產生大量泡沫使物料從反應器中溢出,應采取的措施是:                                                                                     
(2)“浸出液”顯酸性,含H3B03和Mg2+和SO42-,還含有Fe2+、Fe3+、Ca2+、Al3+等雜質!俺s”時向浸出液中依次加入適量H202和Mg0,除去的雜質離子是_______。H2O2的作用是____________________________________________ (用離子方程式表示)。
(3)“浸取”后,采用“熱過濾”的目的是_____________________________________。
(4)“母液”可用于回收硫酸鎂,已知硫酸鎂的溶解度隨溫度變化的曲線如下圖,且溶 液的沸點隨壓強增大而升高。為了從“母液”中充分回收MgS04·H20,應采取的 措施是將“母液”蒸發(fā)濃縮,____________
(5)硼酸(H3BO3)溶液中存在如下反應:H3BO3(aq)+H2O(l)  [B(OH)4](aq)+H+(aq)   K=5.7×10-10(298K)

計算25℃時0.7mol·L-1硼酸溶液中H的濃度。(寫出計算過程)
(6)已知298K時:

化學式
 
碳酸
 
醋酸
 
電離常數
 
K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11
 
K=1.75×10-5
 
 
下列說法正確的是               。
A.碳酸鈉溶液滴入硼酸中能觀察到有氣泡產生
B.碳酸鈉溶液滴入醋酸中能觀察到有氣泡產生 
C.等濃度的碳酸和硼酸溶液比較,pH:前者>后者
D.等濃度的碳酸鈉和醋酸鈉溶液比較,pH:前者>后者

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

工業(yè)上常用含少量SiO2、Al2O3的鉻鐵礦(FeOCr2O3)冶煉鉻,簡要流程如下:

(1)完成下列化學方程式(在橫線填寫物質的化學式及系數):
2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO34Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+______________。
(2)操作①包括過濾與洗滌,在實驗室中進行洗滌沉淀的操作__________________________________。操作②可選用的裝置(部分夾持裝置略去)是________(填序號)

(3)寫出能夠完成操作③的相關反應的化學方程式:_____________________。
(4)化學需氧量(COD)可度量水遭受有機物污染的程度。在強酸并加熱的條件下,用K2Cr2O7做強氧化劑處理水樣,并測定消耗的K2Cr2O7的量,然后換算成相當于O2的含量稱為化學需氧量(以mg/L計);瘜W興趣小組測定某水樣的化學需氧量(COD)過程如下:
I.取amL水樣置于錐形瓶,加入10.00mL 0.2500 mol/L的K2Cr2O7溶液;
II.……。
III.加指示劑,用c mol的硫酸亞鐵銨[ (NH42Fe(SO4]滴定,終點時消耗b mL(此步驟的目的是用Fe2把多余的Cr2O72轉化為)Cr3。
①I中量取K2Cr2O7溶液的儀器是_____________;
②計算該水樣的化學需氧量時需用到下列關系:要除去1molCr2O72 需消耗___molFe2,1molCr2O72相當于_______ molO2。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

已知某待測液由Ag+、Fe2+、Al3+、K+、Ba2+、NH4+、NO3、SO42中的若干種離子組成,進行如下實驗:

第一步:加入過量的稀鹽酸,無沉淀生成。
第二步:繼續(xù)加入過量的稀硫酸,有白色沉淀生成。
第三步:過濾,取少量濾液,滴入NaOH溶液至溶液呈堿性,
在此過程中溶液沉淀量的變化如右圖所示,加熱該溶液,
可產生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色的氣體。
根據以上實驗現象回答下列問題:
(1)該待測液中一定含有     離子,一定沒有     離子,可能有     離子。
(2)某同學采用測pH的方法來判斷滴入NaOH溶液后是否使溶液呈堿性,該實驗操作是 。
(3)第三步中產生使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍色的氣體的離子方程式為      ,該步驟中預
期會出現另外一個特殊的實驗現象,該現象對應的化學方程式為     。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

多晶硅被稱為“微電子大廈的基石”,制備中副產物以SiCl4為主,它對環(huán)境污染很大,能遇水強烈水解,放出大量的熱。研究人員利用SiCl4水解生成的鹽酸和鋇礦粉(主要成份為BaCO3,且含有鐵、鎂等離子)制備BaCl2·2H2O,工藝流程如下:

已知:常溫下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分別是:3.4、12.4。
(1)SiCl4水解反應的化學方程式為_________________________________________________。過濾操作需要的玻璃儀器有_________________________________。
(2)加鋇礦粉調節(jié)pH=7的作用是________________________、_______________________。
(3)加20% NaOH調節(jié)pH=12.5,得到濾渣A的主要成分是_______________________。
(4)BaCl2濾液經__________、_________、過濾、洗滌,再經真空干燥后得到BaCl2·2H2O。
(5)10噸含78.8 % BaCO3的鋇礦粉理論上最多能生成BaCl2·2H2O_________噸。實際產量為9.70噸,相對誤差為__________________%。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

氯化亞銅(CuCl)是白色粉末,不溶于水、乙醇,熔點422 ℃,沸點1366 ℃,在空氣中迅速被氧化成綠色,常用作有機合成工業(yè)中的催化劑。以粗鹽水(含Ca2、Mg2、SO42等雜質)、Cu、稀硫酸、SO2等為原料合成CuCl的工藝如下:

(1)在粗鹽除雜的反應I中加Na2CO3溶液的作用是                                   ;
濾渣的主要成分:                                       。
(2)反應Ⅱ完成后溶液中主要溶質是                                     。
(3)反應IV和VI都是制備CuCl的化學過程:
①反應IV加入的Cu必須過量,其目的是                                      。
②寫出反應VI的離子方程式                                                 。
(4)反應VI后,過濾得到CuCl沉淀,用無水乙醇洗滌沉淀,在真空干燥機內于70 ℃干燥2小時,冷卻,密封包裝即得產品。于70℃真空干燥的目的是                           。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

海水綜合利用的工藝流程圖如下:

(l)電解NaCl溶液,在電解槽中可直接得到的產品有H2            、          或H2               。
(2)步驟I中已獲得Br2,步驟II中又將Br2還原為Br-,其目的是             。
(3)步驟II用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可達95%,有關反應的離子方程式為            ,反應可知,除環(huán)境保護外,在工業(yè)生產中應解決的主要問題是                         。
(4)分離出粗鹽后的海水中蘊含著豐富的鎂資源,經轉化后可獲得MgCl2粗產品。從海水中提取鎂的步驟為:
a.將海邊大量存在的貝殼鍛燒成石灰,并將石灰制成石灰乳;
b.將石灰乳加人海水沉淀池中經過濾得到Mg(OH)2沉淀;
c.在Mg(OH)2沉淀中加人鹽酸得到MgCl2溶液,再經蒸發(fā)結品得到MgCl2· 6H2O;
d.將MgCl2·6H2O在一定條件下加熱得到無水MgCl2.電解熔融的氯化鎂可得到Mg。
①步驟d中的“一定條件”指的是                      ,目的是               ;
②有同學認為:步驟b后可加熱Mg(OH)2得到MgO,再電解熔融的MgO制金屬鎂,這樣可簡化生產步驟,體現簡約性原則:你是否同意該同學的想法并說明理由:                    。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

鐵酸鋅(ZnFe2O4)是對可見光敏感的半導體催化劑,其實驗室制備原理為:
Zn2++2Fe2++3C2O42+6H2O ZnFe2(C2O4)3·6H2O↓……………(a)
ZnFe2(C2O4)3·6H2O  ZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O ……………(b)
(1)上述制備原理中屬于氧化還原反應的是         (選填:“a”或“b”)。
(2)制備ZnFe2(C2O4)3·6H2O時,可選用的藥品有:
Ⅰ、(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,Ⅱ、ZnSO4·7H2O及Ⅲ、(NH4)2C2O4·7H2O。
①稱量藥品時,必須嚴格控制n(Fe2+)/n(Zn2+)=   
②選用的加料方式是           (填字母)。
a.按一定計量比,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ同時加入反應器并加水攪拌,然后升溫至75℃。
b.按一定計量比,Ⅰ、Ⅲ同時加入反應器加水配成溶液,然后加入Ⅱ,然后升溫到75℃。
c.按一定計量比,將Ⅰ、Ⅱ混合并配成溶液甲,Ⅲ另配成配制溶液乙,甲、乙同時加熱到75℃,然后將乙溶液緩慢加入甲溶液中,并持續(xù)攪拌。
(3)從溶液中分離出ZnFe2(C2O4)3·6H2O需過濾、洗滌。已洗滌完全的依據是         。
(4)ZnFe2(C2O4)3·6H2O熱分解需用酒精噴燈,還用到的硅酸鹽質儀器有                  。
(5)某化學課外小組擬用廢舊干電池鋅皮(含雜質鐵),結合下圖信息利用實驗可提供的試劑制取純凈的ZnSO4溶液。

實驗中可選用的試劑如下:
(a)30%H2O2;(b)新制氯水;
(c)1.0 mol·L1NaOH溶液;
(d)3mol·L-1稀硫酸;
(e)純ZnO粉末;
(f)純鋅粉。
實驗步驟依次為:①將鋅片完全溶于稍過量的3mol·L-1稀硫酸,加入     (選填字母,下同);②加入    ;③加熱到60℃左右并不斷攪拌;
④過濾得ZnSO4溶液。其中步驟③加熱的主要目的有       。

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