【題目】鎂在工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域均有重要用途。某化學(xué)興趣小組利用硼砂工廠的固體廢棄物(主要含有MgCO3、MgSiO3、Al2O3和Fe2O3等),設(shè)計(jì)了如下回收鎂的工藝流程:
(1)酸浸前,將固體廢棄物研磨的目的是___________________________________。為達(dá)到目的,還可以采取的措施是_________________________________________________(任寫一條)。
(2)酸浸時(shí),生成濾渣1的離子方程式為__________________________________。
(3)第一次調(diào)節(jié)pH的目的是_____________________________。當(dāng)加入氨水使Al3+開始沉淀時(shí),溶液中c(Fe3+)/c(Al3+)為__________________。已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11。
(4)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單方案分離濾渣2中的成分,簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)過程:________________________________。
(5)濾液3中可回收利用的物質(zhì)主要是__________(寫化學(xué)式),其陽離子的電子式為________。
(6)寫出工業(yè)上從濾渣3中獲得鎂錠的所有反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________。
【答案】加快浸出速率,提高浸取率 提高反應(yīng)溫度或適當(dāng)增加硫酸濃度(或其他合理答案) MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3 使Fe3+、Al3+沉淀 4.0×10-5 溶于適量氫氧化鈉溶液,過濾得Fe(OH)3;向?yàn)V液中通入過量CO2,過濾得Al(OH)3 (NH4)2SO4 Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O、MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑
【解析】
本題考查常見金屬元素Mg、Al、Fe及其化合物主要性質(zhì),以及Al(OH)3兩性等知識(shí),難溶電解質(zhì)的溶解平衡的本質(zhì)。
(1)增大固體的表面積可加快反應(yīng)速率,提高浸取率,除此之外還可以升高溫度、增大硫酸的濃度等;
(2)因MgCO3、MgSiO3、Al2O3、Fe2O3能與硫酸反應(yīng),生成了MgSO4、Al2(SO4)2和Fe2(SO4)3,其中H2SiO3形成濾渣;酸浸時(shí),生成濾渣I的離子方程式為MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3;
(3)濾液I中含有MgSO4、Al2(SO4)2和Fe2(SO4)3,根據(jù)陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH,在調(diào)節(jié)pH至5.5時(shí),Fe3+和Al3+已經(jīng)完全沉淀,濾渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3,第一次調(diào)節(jié)pH的目的是使Fe3+、Al3+沉淀從而分離出來;當(dāng)加入氨水使Al3+開始沉淀時(shí),溶液中c(Fe3+)/c(Al3+)= Ksp[Fe(OH)3]/Ksp[Al(OH)3]= 4×10-38/1×10-33=4.0×10-5;
(4)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單方案分離濾渣2,濾渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3,利用Al(OH)3具有兩性,分離操作:溶于適量氫氧化鈉溶液,過濾得Fe(OH)3;向?yàn)V液中通入過量CO2,過濾得Al(OH)3;
(5)上述過濾后濾液中陰離子主要是SO42-,加入NH3·H2O后在調(diào)節(jié)pH至12.5時(shí)Mg2+完全沉淀,溶質(zhì)主要成分是(NH4)2SO4,其陽離子的電子式為;
(6)濾渣3為Mg(OH)2,工業(yè)上從濾渣3生產(chǎn)鎂錠的反應(yīng):Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O、MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】近年來,我國(guó)(PCB)印刷電路板制造業(yè)發(fā)展迅速,總產(chǎn)值居世界第一。工業(yè)上常用CuCl2和鹽酸的混合液作為蝕刻液,蝕刻PCB表面的銅箔。
已知:①一定條件下,Cu與Cu2+反應(yīng)可生成+ 1價(jià)銅。
②氯化亞銅(CuCl)難溶于水,可與Cl-形成CuCl32-進(jìn)入溶液。
Ⅰ.蝕刻過程中將Cu轉(zhuǎn)化為CuCl32-去除。
(1)蝕刻過程的離子方程式有_______、CuCl+2Cl- CuCl32-。
(2)蝕刻液中的鹽酸可大大提高蝕刻效率,結(jié)合上述反應(yīng)解釋原因:______________。
Ⅱ.蝕刻一段時(shí)間后,將蝕刻廢液中的CuCl32-轉(zhuǎn)化為Cu2+,即可再生循環(huán)利用,常用方法如下:
(1)化學(xué)再生:加入H2O2溶液可使蝕刻液再生,該反應(yīng)的離子方程式是______________。
(2)電解再生(電極不參與反應(yīng)):按下圖裝置,使蝕刻液再生并回收金屬Cu。
①在______極(填“a”或“b)”)回收得到金屬Cu。
②結(jié)合電極反應(yīng)解釋陽極區(qū)蝕刻液再生的原理:________。
③實(shí)際電解過程中,通常在兩極上均產(chǎn)生少量氣體,則流出液1、流出液2混合后,還需補(bǔ)充試劑________,得到可循環(huán)使用的再生液。
④研究表明:其他條件不變,使用無膜電解槽再生時(shí),一段時(shí)間后,電極上析出的Cu總量反而會(huì)隨電解時(shí)間的増長(zhǎng)而減少。解釋Cu的總量減少的原因:________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】[化學(xué)—選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]A(C2H4)是基本的有機(jī)化工原料。用A和常見的有機(jī)物可合成一種縮醛類香料。具體合成路線如圖(部分反應(yīng)條件略去):
已知以下信息:
①
②D為能與金屬鈉反應(yīng)的芳香族化合物
回答下列問題:
⑴A的名稱是_________,圖中縮醛的分子式是_________。
⑵B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。
⑶以下有關(guān)C的說法正確的是_________。
a.易溶于水 b.分子中所有原子可能在同一平面
c.與乙醇互為同系物 d.在一定條件下能發(fā)生消去反應(yīng)生成乙炔
⑷③、⑤的有機(jī)反應(yīng)類型依次為為______、______,④的化學(xué)方程式為_____________。
⑸寫出滿足下列條件的苯乙醛的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:含有苯環(huán),加入FeCl3溶液顯紫色,核磁共振氫譜有5組峰,峰面積之比為2∶2∶2∶1∶1。 ________________
⑹參照的合成路線,設(shè)計(jì)一條由2-氯丙烷和必要的無機(jī)試劑制備的合成路線(注明必要的反應(yīng)條件)。_________________________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某興趣小組根據(jù)鎂與沸水的反應(yīng)推測(cè)鎂也能與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)。資料顯示:鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體和白色不溶物。該興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案并驗(yàn)證產(chǎn)物、探究反應(yīng)原理。
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:用砂紙擦去鎂條表面氧化膜,將其放入盛有適量滴有酚酞的飽和碳酸氫鈉溶液的試管中,迅速反應(yīng),產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物,溶液由淺紅變紅。
(1)提出假設(shè)
該同學(xué)對(duì)反應(yīng)中產(chǎn)生的白色不溶物作出如下猜測(cè):
猜測(cè)1:可能是____________________。
猜測(cè)2:可能是MgCO3。
猜測(cè)3:可能是堿式碳酸鎂[xMgCO3·yMg(OH)2]。
(2)設(shè)計(jì)定性實(shí)驗(yàn)確定產(chǎn)物并驗(yàn)證猜測(cè):
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 實(shí)驗(yàn) | 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 |
實(shí)驗(yàn)Ⅱ | 將實(shí)驗(yàn)Ⅰ中收集的氣體點(diǎn)燃 | ______________________________________ |
實(shí)驗(yàn)Ⅲ | 取實(shí)驗(yàn)Ⅰ中的白色不溶物,洗滌,加入足量________ | 如果出現(xiàn)______________,則白色不溶物可能是MgCO3 |
實(shí)驗(yàn)Ⅳ | 取實(shí)驗(yàn)Ⅰ中的澄清液,向其中加入少量CaCl2稀溶液 | 如果產(chǎn)生白色沉淀,則溶液中存在______離子 |
(3)設(shè)計(jì)定量實(shí)驗(yàn)確定實(shí)驗(yàn)Ⅰ的產(chǎn)物:稱取實(shí)驗(yàn)Ⅰ中所得干燥、純凈的白色不溶物31.0 g,充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止,并使分解產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入裝置A和B中。實(shí)驗(yàn)前后裝置A增重1.8 g,裝置B增重13.2 g,試確定白色不溶物的化學(xué)式________________________。
(4)請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語和化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋Mg和飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡的原因__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān)(如下圖所示)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
A. 霧和霾的分散質(zhì)不同分散劑相同 B. 霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨
C. NH3是形成無機(jī)顆粒物的催化劑 D. 霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值。下列有關(guān)說法中正確的有
①1L0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中含Fe3+數(shù)目為0.1NA
②5.6g鐵粉與3.2g硫粉混合隔絕空氣加熱,充分反應(yīng)后,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2NA
③0.lmol乙醇與0.lmol乙酸在濃硫酸催化并加熱下,生成乙酸乙酯分子數(shù)為0.1NA
④60gSiO2中含有的Si-O鍵和12g金剛石中含有的C-C鍵的數(shù)目均為NA
⑤體積為11.2L的氯氣中含有氯原子數(shù)約為6.02×1025個(gè)
⑥92g的NO2和N2O4混合氣體含有的原子數(shù)為6NA
⑦10g46%甲酸( HCOOH)水溶液中所含的氧原子數(shù)為0.5NA
⑧7.8gNa2O2與足量的水(H218O)反應(yīng)生成的氧氣中所含的中子數(shù)為0.5NA
A. 四種 B. 三種 C. 五種 D. 兩種
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】網(wǎng)絡(luò)趣味圖片“一臉辛酸”,是在人臉上重復(fù)畫滿了辛酸的鍵線式結(jié)構(gòu)。下列有關(guān)辛酸的敘述正確的是
A. 辛酸的同分異構(gòu)體中能水解生成乙醇的酯類同分異構(gòu)體共有8種
B. 辛酸的同分異構(gòu)體(CH3)3CCH(CH3)CH2COOH的名稱為2,2,3——三甲基戊酸
C. 辛酸和油酸(C17H33COOH)都是一元羧酸,故二者屬于同系物
D. 1mol辛酸與足量的Na反應(yīng)產(chǎn)生11.2LH2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列敘述及解釋正確的是( )
A. 2NO2(g)(紅棕色)N2O4(g)(無色) ΔH<0,在平衡后,對(duì)平衡體系采取縮小容積、增大壓強(qiáng)的措施,因?yàn)槠胶庀蛘磻?yīng)方向移動(dòng),最終體系顏色比原平衡體系淺
B. Cr2O72-(橙色)+ H2O2H++ 2CrO42-(黃色),在平衡后,滴加少量濃硫酸,因?yàn)槠胶庀蚰娣磻?yīng)方向移動(dòng),故體系顏色變?yōu)槌燃t色
C. FeCl3+3KSCNFe(SCN)3(紅色)+3KCl,在平衡后,加入少量KCl固體,因?yàn)槠胶庀蚰娣磻?yīng)方向移動(dòng),故體系顏色變淺
D. 對(duì)于N2+3H22NH3,平衡后,保持恒溫恒容,充入He,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
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