14.七水硫酸鎂(MgSO4•7H2O)為白色細(xì)小四角柱狀結(jié)晶,無臭,味苦,在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上都有廣泛的應(yīng)用,利用化工廠生產(chǎn)硼砂的廢渣一硼鎂泥可制取七水硫酸鎂.硼鎂泥的主要成分是MgCO3,還含有其他雜質(zhì)(MgO、SiO2、Fe2O3、CaO、B2O3、Al2O3、MnO等).
表1 部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH
沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)3Mn(OH)2Mg(OH)2
pH值4.73.29.710.411.2
表2兩種鹽的溶解度(單位為g/100g水)
溫度/℃1030405060
CaSO40.190.210.210.200.19
MgSO4•7H2O30.935.540.845.6-
硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程如圖

根據(jù)以上流程圖并參考表格數(shù)據(jù),試回答下列問題:
(1)在酸溶過程中,想加快酸溶速度,提出兩種可行的措施加熱,攪拌或?qū)⒐腆w粉碎.
(2)沉淀A中除二氧化硅外,還含有硼酸(H3BO3),硼酸微溶于水,為一元弱酸,其酸性不來源于羥基的電離,寫出硼酸水溶液電離方程式Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-
(3)經(jīng)對沉淀B進行分析,發(fā)現(xiàn)其中含有二氧化錳,用離子方程式解釋產(chǎn)生二氧化錳原因:Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-
(4)加入硼鎂泥調(diào)節(jié)pH=5~6目的是使溶液中的Al3+和Fe3+完全轉(zhuǎn)化為沉淀而折出.
(5)得到的沉淀C的組成是CaSO4•2H2O或CaSO4(填化學(xué)式),過濾Ⅲ需趁熱過濾,原因是趁熱過濾有利于分離CaSO4和MgSO4并防止MgSO4在溫度低時結(jié)晶析出
(6)檢驗過濾Ⅱ后的濾液中是否含有Fe3+的實驗方法是取過濾Ⅱ后的溶液1~2ml丁試管中,加入少量KSCN溶液,如果溶液顯紅色,證明濾液中有Fe3+,否則無.

分析 硼鎂泥的主要成分是MgCO3,還含有其他雜質(zhì)(MgO、SiO2、Fe2O3、CaO、B2O3、Al2O3、MnO等),向其中加硫酸時SiO2不溶解,B2O3生成微溶的硼酸,過濾得到A為二氧化硅和硼酸,NaClO具有氧化性,能將Mn2+氧化為二氧化錳,PH=5~6時Fe(OH)3、Al(OH)3生成沉淀,加入硼鎂泥調(diào)節(jié)溶液PH=5-6,煮沸過濾,則沉淀B中除MnO2外還含有Fe(OH)3、Al(OH)3,加熱煮沸的主要目的是促進Al3+、Fe3+水解,由于CaSO4的溶解度隨溫度的變化不大,而MgSO4在溫度較高時易溶于水,趁熱過濾利于分離硫酸鈣和硫酸鎂,并防止MgSO4在溫度低時結(jié)晶析出,所以過濾Ⅲ需趁熱過濾,過濾得到的沉淀C為CaSO4•2H2O或CaSO4,濾液中主要含硫酸鎂,然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到MgSO4•7H2O,據(jù)此分析解答.

解答 解:(1)加熱、攪拌或?qū)⒐腆w粉碎可以加快酸溶速率;
故答案為:加熱;攪拌或?qū)⒐腆w粉碎;
(2)硼酸微溶于水,為一元弱酸,酸性不來源于羥基的電離,電離方程式為:H3BO3+H2O?H++[B(OH)4]-;
故答案為:H3BO3+H2O?H++[B(OH)4]-;
(3)NaClO具有氧化性,能將Mn2+氧化為二氧化錳,自身被還原為氯離子,離子方程式為:Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-;
故答案為:Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-;
(4)PH=5~6時Fe(OH)3、Al(OH)3生成沉淀,加入硼鎂泥調(diào)節(jié)溶液PH=5-6,使溶液中的Al3+和Fe3+完全轉(zhuǎn)化為沉淀而折出;
故答案為:使溶液中的Al3+和Fe3+完全轉(zhuǎn)化為沉淀而折出;
(5)趁熱過濾時,硫酸鈣的溶解度較小,而硫酸鎂的溶解度較大,易于分離混合物,
此時過濾得到的沉淀為CaSO4•2H2O或CaSO4,如不趁熱過濾,冷卻后硫酸鎂的溶解度減小,會生成硫酸鎂晶體;
故答案為:CaSO4•2H2O或CaSO4;趁熱過濾有利于分離CaSO4和MgSO4并防止MgSO4在溫度低時結(jié)晶析出;
(6)鐵離子使KSCN溶液顯紅色,檢驗過濾Ⅱ后的濾液中是否含有Fe3+的實驗方法為:取過濾Ⅱ后的溶液1~2ml 丁試管中,加入少量KSCN溶液,如果溶液顯紅色,證明濾液中有Fe3+,否則無;
故答案為:取過濾Ⅱ后的溶液1~2ml 丁試管中,加入少量KSCN溶液,如果溶液顯紅色,證明濾液中有Fe3+,否則無.

點評 本題考查了物質(zhì)的制備,涉及對工藝流程的理解、氧化還原反應(yīng)、對條件的控制選擇與理解、離子的檢驗等,理解工藝流程原理是解題的關(guān)鍵,是對學(xué)生綜合能力的考查,需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)與靈活運用能力,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
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4.已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4LCO和CO2混合氣體的質(zhì)量為40g.將此混合氣體通入1L1mol/LNaOH溶液充分反應(yīng),生成的鹽用A、B表示.請將生成鹽的化學(xué)式及質(zhì)量填入右表(若只生成一種鹽,此表不用填滿).
生成的鹽化學(xué)式質(zhì)量/g
A
B

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5.25℃時,在10mL濃度均為0.1mol•L-1的鹽酸和醋酸混合溶液中滴加0.1mol•L-1NaOH溶液,下列有關(guān)溶液中離子濃度關(guān)系正確的是( 。
A.未加NaOH溶液時,c(H+)>c(CI-)═c(CH3COOH)
B.加入10mLNaOH溶液時:c(CH3COO-)+c(OH-)═c(H+
C.加入NaOH溶液至PH=7時:c(Na+)═c(CI-
D.加入20mLNaOH溶液時:c(Na+)═c(CH3COO-)+c(CI-

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2.短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置關(guān)系如圖,X元素的單質(zhì)既能與強酸溶液反應(yīng),又能與強堿溶液反應(yīng).下列說法正確的是( 。
A.X的單質(zhì)投入冷濃硫酸中劇烈反應(yīng)
B.幾種最低價氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:Z>W(wǎng)
C.W的氧化物對應(yīng)的水化物一定是強酸
D.Z的氧化物對環(huán)境有污染,Y的氧化物沒有污染

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

9.堿式次氯酸鎂微溶于水,不潮解,相對穩(wěn)定,是一種有開發(fā)價值的無機抗菌劑,以菱鎂礦(MgCO3,含少量FeCO3)為主要原料制備堿式次氯酸鎂的工業(yè)流程如圖:

回答下列問題:
(1)菱鎂礦“酸溶”時,為了提高溶出率,可采取的措施有粉碎菱鎂礦或增大鹽酸濃度等(寫一條).
(2)H2O2的電子式為,它的作用是將Fe2+氧化為Fe3+
(3)“調(diào)pH”時加入的試劑X為MgO(填化學(xué)式).
(4)“混合”時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaClO+2MgCl2+3NaOH+H2O=Mg2ClO(OH)3•H2O↓+4NaCl.“混合”時NaOH溶液需最后加入且不能過量,其原因是防止生成Mg(OH)2沉淀.
(5)在酸性溶液中堿式次氯酸鎂具有殺菌、漂白作用的原因是Mg2ClO(OH)3•H2O+4H+=2Mg2++HClO+4H2O(或Mg2ClO(OH)3+4H+=2Mg2++HClO+3H2O)(用離子方程式表示).
(6)如果以單位質(zhì)量的消毒劑所得到的電子數(shù)來表示消毒效率,堿式次氯酸鎂的消毒效率是Cl2的消毒效率的0.42倍(計算結(jié)果保留兩位小數(shù)).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

19.海水中有取之不盡的化學(xué)資源,從海水中可提取多種化工原料,如圖是某化工廠對海水資源綜合利用的示意圖:

試回答下列問題:
(1)實驗室里將粗鹽制成精鹽的過程中,過濾的操作需用到玻璃棒,玻璃棒的作用是:引流,使待濾液體沿玻璃棒流入漏斗,還需要的玻璃儀器有:燒杯、漏斗.
(2)粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì),精制后可得NaCl飽和溶液,精制時通常在溶液中:①加入過量的BaC12溶液,②過量的NaOH溶液,③過量的Na2C03溶液,則添加試劑順序為②①③或①②③(填寫序號),最后在濾液加入鹽酸至溶液呈中性.請寫出加入鹽酸后可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:H++OH-═H2O、2H++CO32-═H2O+CO2↑.
(3)海水提取食鹽后的母液中有K+、Na+、Mg2+等陽離子.從離子反應(yīng)的角度考慮,在母液里加入石灰乳發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:Ca(OH)2+Mg2+═Mg(OH)2+Ca2+
(4)電解無水氯化鎂制取鎂的化學(xué)方程式為MgCl2(熔融)$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl2↑.將鎂蒸氣冷卻后即為固體鎂,鎂蒸氣需在Ar氣氛圍中冷卻,理由:避免Mg被空氣中的氧氣氧化.

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6.下列說法正確的是( 。
A.含有共價鍵的化合物一定是共價化合物
B.Na2O2中既含有離子鍵又含有非極性共價鍵
C.KOH中只含有共價鍵
D.KI和HI中化學(xué)鍵類型完全相同

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.可逆反應(yīng):2NO2$\stackrel{△}{?}$2NO+O2在體積固定的密閉容器中,達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是:①單位時間內(nèi)生成n molO2的同時生成2n molNO2②用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率比為2:2:1的狀態(tài)③混合氣體的顏
色不再改變的狀態(tài)④混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變的狀態(tài) ⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)( 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.下列各組混合物能用分液漏斗直接分離的是( 。
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同步練習(xí)冊答案