Question

【題目】某研究小組用工業(yè)廢料(主要含MgCO3、FeCO3和Al2O3等)回收鎂的工藝流程如下:

(1)酸浸過程中采用粉碎原料、加熱、攪拌、適當(dāng)增大硫酸的濃度等措施的目的是______；用過氧化氫溶液氧化時，發(fā)生的反應(yīng)離子方程式為_________。

(2)為了不影響產(chǎn)品的純度，試劑a應(yīng)選擇______(填編號)。

A.CuO B.Ca(OH)2 C.MgCO3 D.氨水

在用試劑a調(diào)節(jié)pH過程中，先生成的沉淀是______；當(dāng)pH=5時，濾液1中Al3+和Fe3+的物質(zhì)的量濃度之比為________(已知:298K時，Ksp[Al(OH)3]=3.0×10-34，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38)。

(3)寫出生成濾渣2的離子方程式____________。

(4)煅燒過程存在以下反應(yīng):

2MgSO4+C=2MgO+2SO2↑+CO2↑ MgSO4+C=MgO+SO2↑+CO↑ MgSO4+3C=MgO+SO2↑+3CO↑

為測定煅燒后產(chǎn)生的氣體中各組分含量，進行如下實驗:將氣體冷卻至標準狀況后取22.4mL氣體，經(jīng)Ba(OH)2溶液充分吸收，剩余7mL氣體(標準狀況)；所得沉淀用足量硝酸溶解，再經(jīng)過濾、洗滌、干燥、稱量得沉淀0.1165g。則混合氣體中SO2、CO2、CO體積比為_____(填最簡整數(shù)比)。

Answer 1

【答案】 提高酸浸速率 H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O C D Fe(OH)3 7500或7500:1 2NH3·H2O+Mg2+=Mg(OH)2↓+2NH4+ 8:3:5

【解析】試題分析：由流程可知，廢料經(jīng)酸溶后，再加雙氧水把亞鐵離子氧化為鐵離子，然后加入氧化鎂或碳酸鎂調(diào)節(jié)溶液的pH至鐵離子和鋁離子完全沉淀，接著向濾液中加入氨水把鎂離子完全沉淀，過濾后得的氫氧化鎂經(jīng)酸溶、蒸干得到硫酸鎂，最后煅燒硫酸鎂得到氧化鎂。

(1)酸浸過程中采用粉碎原料、加熱、攪拌、適當(dāng)增大硫酸的濃度等措施的目的是提高酸浸速率；用過氧化氫溶液氧化時，發(fā)生的反應(yīng)離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O。

(2)為了不影響產(chǎn)品的純度，試劑a應(yīng)選擇氨水或MgCO3，選C D。由于Ksp[Fe(OH)3]小于Ksp[Al(OH)3]，所以，在用試劑a調(diào)節(jié)pH過程中，先生成的沉淀是Fe(OH)3；當(dāng)pH=5時，c(OH-)=mol/L，濾液1中Al3+和Fe3+的物質(zhì)的量濃度之比為:7500（或7500:1）。

(3)生成濾渣2的離子方程式為2NH3·H2O+Mg2+=Mg(OH)2↓+2NH4+。

(4) 標準狀況下22.4mL氣體經(jīng)Ba(OH)2溶液充分吸收后，剩余7mL氣體(標準狀況)，剩余氣體為CO；所得沉淀用足量硝酸溶解，再經(jīng)過濾、洗滌、干燥、稱量得硫酸鋇沉淀0.1165g，則n(SO2)=n(BaSO4)= , SO2體積為11.2mL，CO2的體積為22.4mL-7mL-11.2mL=4.2mL，所以，混合氣體中SO2、CO2、CO體積比為8:3:5。