【題目】碳酸鎂晶須是一種新型吸波隱形材料中的增強劑。某工廠以MgCl2(含少量雜質(zhì)FeCl2、FeCl3)為原料制備碳酸鎂晶須(MgCO3·H2O)的工藝流程如下:

已知:Fe3+、Fe2+、Mg2+生成氫氧化物沉淀時的pH

注:Fe(OH)2沉淀呈絮狀,不易從溶液中除去。

物質(zhì)

開始沉淀

沉淀完全

Fe(OH)3

2.7

3.7

Fe(OH)2

7.6

9.6

Mg(OH)2

9.9

11.0

1)寫出氧化過程中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式_______________。

2pH調(diào)節(jié)的范圍___________,濾渣的主要成分___________(填化學(xué)式)。

3)操作X包括過濾、洗滌、烘干,證明碳酸鎂晶須已經(jīng)洗滌干凈的方法______________。

4)水浸后溶液中Fe2+、Fe3+含量的測定

①取水浸后溶液100.00 mL,測得Cl-的濃度為0.455 mol·L-1,向其中緩緩?fù)ㄈ肼葰馐?/span>Fe2+恰好完全轉(zhuǎn)化為Fe3+,測得此時溶液中Cl-的濃度為0.460 mol·L-1(溶液體積變化忽略不計)。

②另取水浸后溶液100.00 mL,向其中加入過量的1 mol·L-1NaOH溶液,充分反應(yīng)后過濾、洗滌、灼燒,冷卻后,稱得固體粉末的質(zhì)量為0.96 g。試通過計算確定水浸后溶液中Fe2+、Fe3+的物質(zhì)的量濃度(寫出計算過程)。 _______________________

【答案】 3.79.9 Fe(OH)3 取少量最后一次洗滌液,向其中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若無白色沉淀生成則證明已洗滌干凈 Fe2+的物質(zhì)的量濃度為0.005mol/L,Fe3+的物質(zhì)的量濃度為0.015mol/L

【解析】

原料水浸的溶液中加入過氧化氫,將亞鐵離子氧化為鐵離子,再調(diào)節(jié)pH,使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵而除去,過濾后,濾液中氨水與碳酸氫銨得到沉淀,再過濾、洗滌、烘干得到碳酸鎂晶須,據(jù)此分析解答(1)(3);

(4)通入氯氣發(fā)生反應(yīng):Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl-,氯離子濃度的變化量等于溶液中亞鐵離子濃度;將加入NaOH溶液得到的沉淀洗滌、灼燒,最終得到Fe2O3,根據(jù)Fe原子守恒列式計算n(Fe3+),進而計算溶液中的Fe3+的濃度。

原料水浸加入過氧化氫,將亞鐵離子氧化為鐵離子,再調(diào)節(jié)pH,使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵而除去,過濾后,濾液中氨水與碳酸氫銨得到沉淀,再過濾、洗滌、烘干得到碳酸鎂晶須.

(1)氧化過程中亞鐵離子被過氧化氫氧化生成鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2H++2Fe2+═2Fe3++2H2O,故答案為:H2O2+2H++2Fe2+═2Fe3++2H2O;

(2)“調(diào)節(jié)pH”目的是使Fe3+等雜質(zhì)離子生成氫氧化鐵沉淀除去,且盡量避免Mg2+轉(zhuǎn)化為沉淀,根據(jù)各氫氧化物沉淀生成的pH與沉淀完全的pH可知,應(yīng)控制pH3.79.9之間,濾渣的主要成分為Fe(OH)3,故答案為:3.79.9之間;Fe(OH)3;

(3)碳酸鎂晶須表面會附著氯離子等,證明碳酸鎂晶須已經(jīng)洗滌干凈,只需要檢驗碳酸鎂晶須表面沒有氯離子即可,具體操作為:取最后一次洗滌液,加入硝酸酸化,再加入硝酸銀溶液,沒有白色沉淀生成,說明已洗滌干凈,故答案為:取最后一次洗滌液,加入硝酸酸化,再加入硝酸銀溶液,沒有白色沉淀生成,說明已洗滌干凈;

(4)通入氯氣發(fā)生反應(yīng):Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl-,根據(jù)方程式可知,氯離子濃度的變化量等于溶液中亞鐵離子濃度,則溶液中c(Fe2+)=c(Cl-)=0.460mol/L-0.455mol/L=0.005mol/L,將加入NaOH溶液得到的沉淀洗滌、灼燒,最終得到MgOFe2O3,設(shè)其物質(zhì)的量分別為xmolymol,根據(jù)電荷守恒有2x+6y=0.0460mol,根據(jù)題意有40x+160y=0.96,解得:x=0.04mol,y=0.001mol,根據(jù)Fe原子守恒,n(Fe3+)=0.001mol×2-0.005mol/L×0.1L=0.0015mol,故溶液中的Fe3+的濃度為0.015mol/L,答:水浸后溶液中Fe2+的濃度為0.005mol/L,Fe3+的物質(zhì)的量濃度為0.015mol/L。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知25℃時:

①HF(aq)OH(aq)=F(aq)H2O(l) ΔH1=-67.7 kJ·mol1

②H(aq)OH(aq)=H2O(l) ΔH2=-57.3 kJ·mol1

③Ba2(aq)SO42—(aq)=BaSO4(s) ΔH30

下列說法正確的是(  )

A.HF的電離方程式及熱效應(yīng):HF(aq)=H(aq)F(aq) ΔH0

B.在氫氧化鈉溶液與鹽酸的反應(yīng)中,鹽酸量一定,氫氧化鈉溶液量越多,中和熱越大

C.ΔH2=-57.3 kJ·mol1是強酸和強堿在稀溶液中反應(yīng)生成可溶鹽的中和熱

D.稀硫酸與稀氫氧化鋇溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)ΔH=-114.6 kJ·mol1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于各圖象的解釋或得出的結(jié)論正確的是

A.圖1表示用0.10 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.10 mol·L-1醋酸溶液的滴定曲線

B.圖2表示乙酸溶液中通入氨氣至過量過程中溶液導(dǎo)電性I的變化

C.根據(jù)圖3所示可知:石墨比金剛石穩(wěn)定

D.圖4表示反應(yīng)2SO2+O22SO3,t1時刻只減小了SO3的濃度

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】綠水青山就是金山銀山,生產(chǎn)生活中污染物的合理處理對環(huán)境保護具有重要意義。

(1)利用某些催化劑,成功實現(xiàn)將空氣中的碳氧化合物和氮氧化合物轉(zhuǎn)化為無毒的大氣循環(huán)物質(zhì)。

已知:①

NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g)

③2NO(g)+O2(g)2NO2(g)

反應(yīng)________;某溫度下,反應(yīng)①②③的平衡常數(shù)分別カ、、,則該反應(yīng)的K=________(、、表示)。

(2)溫度為℃吋,在四個容積均為1L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):

,測得有關(guān)實驗數(shù)據(jù)如下:

容器編號

物質(zhì)的起始濃度()

物質(zhì)的平衡濃度()

①平衡時,容器Ⅱ與Ⅳ容器的總壓強之比___________。

②溫度不變,容器Ⅲ中達到平衡后再充入NO、(g)mol,則反應(yīng)將向_____________。(”)方向進行。

(3)常溫下用0.100鹽酸分別滴定10.00mL濃度均為0.100NaOH溶液和二甲胺[]溶液(在水中電離方式與氨相似),利電用傳感器測得滴定過程中溶液的電導(dǎo)率如圖所示。已知電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率越大導(dǎo)電能力越強。

a、b、c、d四點的水溶液中,由水電離出氫離子濃度大于 的是________________,原因為_____________________。

②化學(xué)反應(yīng)往往伴有熱效應(yīng)若為絕熱體系a的溫度______________(“>”,“=”“<”)c點的溫度。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】新型納米材料MFe2Ox(3x4)M表示+2價的金屬元素,在反應(yīng)中化合價不發(fā)生變化。常溫下,MFe2Ox能使工業(yè)廢氣中的SO2轉(zhuǎn)化為S,流程如下,則下列判斷正確的是( )

A.MFe2Ox是氧化劑

B.SO2是該反應(yīng)的催化劑

C.x<y

D.MFe2Oy是還原產(chǎn)物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下圖是通過 Li-CO2 電化學(xué)技術(shù)實現(xiàn)儲能系統(tǒng)和 CO2 固定策略的示意團。儲能系統(tǒng)使用的電池組成為釕電極/CO2 飽和 LiClO4-(CH3)2SO(二甲基亞砜)電解液/鋰片,下列說法不正確的是

A.Li-CO2 電池電解液為非水溶液

B.CO2 的固定中,轉(zhuǎn)秱 4mole生成 1mol 氣體

C.釕電極上的電極反應(yīng)式為 2Li2CO3+C - 4e4Li++3CO2

D.通過儲能系統(tǒng)和 CO2 固定策略可將 CO2 轉(zhuǎn)化為固體產(chǎn)物 C

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖中,甲是電解飽和食鹽水,乙是銅的電解精煉,丙是電鍍,回答:

1b極上的電極反應(yīng)式為__,甲電池的總反應(yīng)化學(xué)方程式是__。

2在粗銅的電解過程中,圖中c電極的材料是__(填“粗銅板”或“純銅板”);在d電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為__;若粗銅中還含有Au、Ag、Fe等雜質(zhì),則沉積在電解槽底部(陽極泥)的雜質(zhì)是__,電解一段時間后,電解液中的金屬離子有__。

3如果要在鐵制品上鍍鎳(二價金屬,相對原子質(zhì)量59),則f電極的材料是__(填“鐵制品”或“鎳塊”,下同),e電極的材料是__。

4e電極的質(zhì)量變化118 g,則a電極上產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為__

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】維生素C的結(jié)構(gòu)簡式是,維生素C能防治壞血病。

1)維生素C的分子式為_____________

2)維生素C中含氧官能團有酯基和_______________(填名稱)。

3)在維生素C溶液中滴入幾滴紫色石蕊試液,溶液顏色變紅,說明維生素C溶液具有____性。

4)維生素C具有還原性。向維生素C溶液中滴入幾滴酸性KMnO4溶液,現(xiàn)象為_____________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】濃硝酸和銅反應(yīng),銅完全溶解,生成的氣體顏色由深變淺生成、,共收集到氣體標準狀況,剩余酸用NaOH中和,共耗去氫氧化鈉。則濃物質(zhì)的量濃度為

A.B.C.D.

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