【題目】硼鎂泥是一種工業(yè)廢料,主要成分是MgO(占40%),還有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì),以此為原料制取的硫酸鎂可用于印染、造紙、醫(yī)藥等工業(yè)。從硼鎂泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下:

(1)實驗中需用1mol/L的硫酸480mL,若用18.4mol/L的濃硫酸來配置,量取濃硫酸時需使用的量筒規(guī)格為_______

A 10mL B 20mL C 50mL D 100mL

(2)加入的NaClO可與Mn2+反應(yīng):Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl還有一種離子也會被NaClO氧化,該反應(yīng)的離子方程式為___________________________;濾渣中除含有氫氧化鐵、氫氧化鋁外還有_________。

(3)在“除鈣”前需檢驗濾液中Fe3+是否被除盡,簡述檢驗方法_____________________。

(4)已知硫酸鎂、硫酸鈣的溶解度如下表

“除鈣”是將;硫酸鎂和硫酸鈣混合溶液中的硫酸鈣除去根據(jù)上表數(shù)據(jù),采取的操作是_______________、趁熱過濾、_____________________,便得到比較純凈的硫酸鎂。

(5)實驗中提供的硼鎂泥共100g,得到的MgSO4·7H2O為172.2g,則MgSO4·7H2O的產(chǎn)率為__________________。

【答案】C 2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3+-+Cl-+H2O SiO2 MnO2 取少許濾液于試管中,加入硫氰化鉀溶液,若溶液不變紅,說明Fe3+已除盡 蒸發(fā)濃縮 洗滌 干燥 70﹪

【解析】

由流程圖可知,加入硫酸溶液調(diào)節(jié)溶液pH為1,MgO、CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3金屬氧化物都反應(yīng)溶解,二氧化硅不反應(yīng)溶解,再加入次氯酸鈉溶液,溶液中Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO2沉淀,F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+,調(diào)節(jié)溶液pH為5—6,溶液中Fe3+和Al3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀,過濾,濾渣中含有二氧化錳、二氧化硅、氫氧化鐵和氫氧化鋁,濾液中含有鈣離子和鎂離子,由圖可知CaSO4的溶解度隨溫度的變化不大,而MgSO4在溫度較高時溶解度大,蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾利于分離硫酸鈣和硫酸鎂,MgSO4溶液經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶、過濾、干燥可得到晶體。

(1)實驗中需用1mol/L的硫酸480mL應(yīng)用500ml容量瓶配制,由稀釋定律可得:1mol/L×0.5L=18.4mol/L×VL,V=0.027L=27ml,量取27ml濃硫酸時需使用的量筒規(guī)格為50ml,故答案為:C;

(2)溶液中含有Fe2+,具有還原性,可與NaClO發(fā)生氧化還原反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O;過濾,濾渣中含有二氧化錳、二氧化硅、氫氧化鐵和氫氧化鋁,濾液中含有鈣離子和鎂離子,故答案為:2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O;SiO2、MnO2;

(3)檢驗濾液中Fe3+是否被除盡的操作是取少許濾液于試管中,加入硫氰化鉀溶液,若溶液不變紅,說明Fe3+已除盡,故答案為:取少許濾液于試管中,加入硫氰化鉀溶液,若溶液不變紅,說明Fe3+已除盡;

(4)由圖可知CaSO4的溶解度隨溫度的變化不大,而MgSO4在溫度較高時溶解度大,蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾利于分離硫酸鈣和硫酸鎂,MgSO4溶液經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶、過濾、干燥可得到晶體,故答案為:蒸發(fā)濃縮;洗滌;干燥;

(5)100g硼鎂泥中含有氧化鎂的質(zhì)量為100g×40%=40g,氧化鎂的物質(zhì)的量為1mol,則生成MgSO4·7H2O的質(zhì)量為1mol×246g/mol=246g,則MgSO4·7H2O的產(chǎn)率為172.2g/246g×100%=70%,故答案為:70%。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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【題目】表示下列變化的化學用語不正確的是( )

A. 氨水顯堿性:NH3·H2ONH4++OH

B. 醋酸溶液顯酸性:CH3COOH=CH3COO+H+

C. NaHSO4溶液顯酸性:NaHSO4=Na++SO42+H+

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【題目】硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)是一種重要的食品和飼料添加劑。實驗室通過如下實驗由廢鐵屑制備FeSO4·7H2O晶體:

①將5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中,加熱數(shù)分鐘,用傾析法除去Na2CO3溶液,然后將廢鐵屑用水洗滌2~3遍;

向洗滌過的廢鐵屑中加入過量的稀硫酸,控制溫度在50~80℃之間至鐵屑耗盡;

,將濾液轉(zhuǎn)入到密閉容器中,靜置、冷卻結(jié)晶;

④待結(jié)晶完畢后,濾出晶體,用少量冰水洗滌2~3次,再用濾紙將晶體吸干;

⑤將制得的FeSO4·7H2O晶體放在一個小廣口瓶中,密閉保存.

請回答下列問題:

(1)實驗步驟①的目的是___________________________________________。

(2)寫出實驗步驟②中的化學方程式__________________________________________。

(3)補全實驗步驟③的操作名稱_________________________。

(4)實驗步驟④中用少量冰水洗滌晶體,其目的是_______________________________。

(5)乙同學認為甲的實驗方案中存在明顯的不合理之處,你______(”)同意乙的觀點

(6)丙同學經(jīng)查閱資料后發(fā)現(xiàn),硫酸亞鐵在不同溫度下結(jié)晶可分別得到FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2OFeSO4·H2O.硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度和該溫度下析出晶體的組成如下表所示(僅在56.7℃、64℃溫度下可同時析出兩種晶體).

硫酸亞鐵的溶解度和析出晶體的組成

請根據(jù)表中數(shù)據(jù)畫出硫酸亞鐵的溶解度曲線示意圖。__

(7)若需從硫酸亞鐵溶液中結(jié)晶出FeSO4H2O,應(yīng)控制的結(jié)晶溫度(t)的范圍為________________。

(8)取已有部分氧化的綠礬固體(硫酸亞鐵的相對原子質(zhì)量用M表示)wg,配制成100 mLc mol/L KMnO4標準溶液滴定,終點時消耗標準液的體積為VmL,則:若在滴定終點讀取滴定管讀數(shù)時,俯視滴定管液面,使測定結(jié)果________(偏高”、“偏低無影響”)

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【題目】某興趣小組進行某補血劑中鐵元素含量測定實驗流程如下:

下列說法不正確的是

A. 步驟①研磨時需要在研缽中進行

B. 步驟②加入氨水的作用是將Fe2+ 完全沉淀

C. 步驟③多步操作為過濾、洗滌、灼燒至恒重、冷卻、稱重

D. 每片補血劑中鐵元素的質(zhì)量為0.07wg

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【題目】下列離子方程式中,正確的是(

A.鈉投入水中:Na+H2O=Na++OH-+H2

B.氨水加入稀鹽酸中:H++OH-=H2O

C.硫酸溶液加入氫氧化鋇溶液中:Ba2++SO42-=BaSO4

D.碳酸氫鈉溶液加入稀硝酸中:HCO3-+H+=CO2↑+H2O

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【題目】用零價鐵(Fe)去除水體中的硝酸鹽(NO3-)已成為環(huán)境修復(fù)研究的熱點之一。

(1)Fe還原水體中NO3-的反應(yīng)原理如圖1所示。

①作負極的物質(zhì)化學式為___________。

②正極的電極反應(yīng)式是_________________________________________。

(2)將足量鐵粉投入水體中,經(jīng)24小時測定NO3-的去除率和pH,結(jié)果如下:

初始pH

pH=2.5

pH=4.5

NO3-的去除率

接近100%

<50%

24小時pH

接近中性

接近中性

鐵的最終物質(zhì)形態(tài)

pH=4.5時,NO3-的去除率低。其原因是_____________________________________。

(3)實驗發(fā)現(xiàn):在初始pH=4.5的水體中投入足量鐵粉的同時,補充一定量的Fe2+可以明顯提高NO3-的去除率。對Fe2+的作用提出兩種假設(shè):

Ⅰ.Fe2+直接還原NO3-;

Ⅱ.Fe2+破壞FeO(OH)氧化層。

①做對比實驗,結(jié)果如圖2所示,可得到的結(jié)論是____________________。

②同位素示蹤法證實Fe2+能與FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4,該反應(yīng)的離子方程式為_________,解釋加入Fe2+提高NO3-去除率的原因:_____________________________________

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【題目】下列物質(zhì)的主要成分不是氧化鋁的是(  )

A.剛玉B.藍寶石C.紅寶石D.藍鉆石

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【題目】某化學研究性學習小組對電解質(zhì)溶液作如下的歸納總結(jié)(均在常溫下),已知電離平衡常數(shù):CH3COOH>H2CO3C6H5OH >HCO其中不正確的是

A.pH相等的四種溶液:a.CH3COONab.C6H5ONac.NaHCO3d.NaOH,則四種溶液的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度由小到大順序為:d<b<c<a

BpH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na)>c(HCO3)>c(CO32-)>c(H2CO3)

CpH=2的一元酸和pH=12的二元強堿等體積混合:c(OH)c(H)

DpH=4濃度均為0.1mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液中:c(CH3COO)+c(OH)>c(CH3COOH)+c(H+)

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【題目】下列離子反應(yīng)方程式正確的

A. 硫酸銨溶液中加入濃氫氧化鈉溶液并加熱:NH4++OH-NH3↑+H2O

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D. 向NH4Al(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2使SO42-恰好完全反應(yīng):2Ba2++4OH+Al3++2SO42-=BaSO4↓+AlO2+2H2O

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