【題目】七水硫酸鎂（MgSO4·7H2O）在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上有重要的用途。硼鎂泥是硼鎂礦生產(chǎn)硼砂的廢渣，其主要成分是MgCO3，還含有MgO、CaO、Fe2O3、FeO、MnO2、Al2O3、SiO2等雜質(zhì)，工業(yè)上用硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程如圖：

已知：①MnO2不溶于稀硫酸。

②CaSO4和MgSO4·7H2O在不同溫度下的溶解度（g）數(shù)據(jù)如下表所示：

溫度/℃

物質(zhì)

10

30

40

50

60

CaSO4

0.19

0.21

0.21

0.21

0.19

MgSO4·7H2O

30.9

35.5

40.8

45.6

——

（1）開(kāi)始用到硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%，密度為1.61g/cm3，則該硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為___。

（2）濾渣A中除含少量CaSO4·2H2O外，還有___。

（3）加入MgO后，加熱煮沸的目的是___。

（4）若濾渣B的主要成分為Al(OH)3和Fe(OH)3。則加入NaClO發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為___。

（5）流程中操作1為蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾，這樣即可得到CaSO4·2H2O，又防止___。

（6）獲取MgSO4·7H2O的操作2為：___、___、過(guò)濾洗滌。

（7）已知開(kāi)始硼鎂泥樣品的質(zhì)量為ag，制取七水硫酸鎂的質(zhì)量為bg，據(jù)此能計(jì)算出硼鎂泥中鎂元素的含量嗎？若能，請(qǐng)寫(xiě)出表達(dá)式；若不能，請(qǐng)說(shuō)明理由。___（能或不能），表達(dá)式（或理由）為___。

【答案】11.5mol/L SiO2、MnO2 防止生成Al(OH)3和Fe(OH)3膠體，使之轉(zhuǎn)化為沉淀而被分離 ClO-+2Fe2++2H+=Cl-+2Fe3++H2O 析出MgSO4·7H2O晶體 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 不能 加入MgO的量未知

【解析】

硼鎂泥用足量硫酸酸浸溶解，得到含有Mg2+、Ca2+、Fe2+、Fe3+、Al3+以及SO42-的酸性溶液，由于MnO2、SiO2不與硫酸反應(yīng)，硫酸鈣屬于微溶物，則過(guò)濾后濾渣A主要為MnO2、SiO2，還含有少量CaSO4·2H2O，向?yàn)V液中加入NaClO將Fe2+氧化為Fe3+，加入MgO調(diào)節(jié)溶液pH值并加熱，使Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀，則濾渣B主要為氫氧化鐵、氫氧化鋁，根據(jù)溶解度表，CaSO4的溶解度基本不受溫度影響，MgSO4·7H2O受溫度影響較大，溫度越高溶解度越大，對(duì)濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾，得到CaSO4·2H2O，則濾渣C主要為CaSO4·2H2O，再次對(duì)濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過(guò)濾洗滌，得到七水硫酸鎂(MgSO4·7H2O)，據(jù)此分析解答。

(1)開(kāi)始用到硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%，密度為1.61g/cm3，則該硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度===11.5mol/L；

(2)根據(jù)分析，濾渣A中除含少量CaSO4·2H2O外，還有MnO2、SiO2；

(3)加入MgO的目的是沉淀Fe3+、Al3+，但Fe3+、Al3+易發(fā)生水解生成膠體，因此加熱煮沸的目的是防止生成Al(OH)3和Fe(OH)3膠體，使之轉(zhuǎn)化為沉淀而被分離；

(4)若濾渣B的主要成分為Al(OH)3和Fe(OH)3。向?yàn)V液中加入NaClO將Fe2+氧化為Fe3+，則加入NaClO發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為ClO-+2Fe2++2H+=Cl-+2Fe3++H2O；

(5)根據(jù)溶解度表，CaSO4的溶解度基本不受溫度影響，MgSO4·7H2O受溫度影響較大，溫度越高溶解度越大，流程中操作1為蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾，這樣即可得到CaSO4·2H2O，又防止析出MgSO4·7H2O晶體；

(6)結(jié)合溶解度表數(shù)據(jù)和(5)分析，獲取MgSO4·7H2O的操作2為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過(guò)濾洗滌；

(7)在制取七水硫酸鎂流程中，向體系內(nèi)加入了氧化鎂調(diào)節(jié)pH值沉淀Fe3+、Al3+，引入了鎂元素，且未告知氧化鎂加入的量，制取的七水硫酸鎂的鎂元素不僅來(lái)自硼鎂泥，還來(lái)自引入的氧化鎂，因此不能根據(jù)上述兩個(gè)條件來(lái)計(jì)算硼鎂泥中鎂元素的含量。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某化學(xué)興趣小組為了制取并探究氨氣性質(zhì)，按下列裝置（部分夾持裝置已略去）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(1)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣選用圖中a發(fā)生裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。實(shí)驗(yàn)室制取氨氣選用圖中b發(fā)生裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。

(2)B裝置中的干燥劑可選用________（填“堿石灰”或“濃硫酸”）。

(3)氣體通過(guò)C、D裝置時(shí)，試紙顏色會(huì)發(fā)生變化的是____（填“C”或“D”）。

(4)當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，擠壓E裝置中的膠頭滴管，滴入1～2滴濃鹽酸，可觀察到的現(xiàn)象是___________

(5)F裝置中倒置漏斗的作用__________

(6)工業(yè)上硝酸的制備和自然界中的硝酸的生成既有相同的地方，又有區(qū)別。路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電高能固氮過(guò)程中硝酸的生成途徑：

寫(xiě)出①③步變化的化學(xué)方程式：

①____________；

③____________；

(7)將11.2 g的Mg-Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體x（假定產(chǎn)生的氣體全部逸出）。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，產(chǎn)生21.4g沉淀。根據(jù)題意推斷氣體x的成分可能是______________。

A.0.3 mol NO2和0.3 mol NO B.0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4

C.0.6 mol NO D.0.1molNO、0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某興趣小組用鍍鋅鐵皮按下列流程制備七水合硫酸鋅(ZnSO4·7H2O)

相關(guān)信息如下：

①金屬離子形成氫氧化物沉淀的相關(guān)pH范圍。

金屬離子

pH

開(kāi)始沉淀

完全沉淀

Fe3+

1.5

2.8

Fe2+

5.5

8.3

Zn2+

5.4

8.2

②ZnSO4的溶解度(物質(zhì)在100g水中溶解的質(zhì)量)隨溫度變化曲線。請(qǐng)回答：

（1）①鍍鋅鐵皮上的油污可用Na2CO3溶液去除，理由是__。

②步驟Ⅰ可用于判斷鍍鋅層完全反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__。

（2）步驟Ⅱ須加入過(guò)量H2O2理由是__。

（3）步驟Ⅲ，合適的pH范圍是__。

（4）步驟Ⅳ，需要用到下列所有操作：a.蒸發(fā)至溶液出現(xiàn)晶膜，停止加熱；b.在60℃蒸發(fā)溶劑；c.冷卻至室溫；d.在100℃蒸發(fā)溶劑；e.過(guò)濾。

請(qǐng)給出上述操作的正確順序__。(操作可重復(fù)使用)

（5）步驟Ⅴ，某同學(xué)采用不同降溫方式進(jìn)行冷卻結(jié)晶，測(cè)得ZnSO47H2O晶體顆粒大小分布如圖所示。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為了得到顆粒大小相對(duì)均一的較大晶粒，宜選擇__方式進(jìn)行冷卻結(jié)晶。

A.快速降溫 B.緩慢降溫 C.變速降溫

（6）①ZnSO47H2O產(chǎn)品的純度可用配位滴定法測(cè)定。

下列關(guān)于滴定分析，正確的是__。

A.圖中，應(yīng)將凡士林涂在旋塞的a端和旋塞套內(nèi)的c端

B.滴定前，錐形瓶和滴定管均須用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗

C.將標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入滴定管時(shí)，應(yīng)借助燒杯或漏斗等玻璃儀器轉(zhuǎn)移

D.滴定時(shí)，通常用左手控制旋塞滴加溶液，右手搖動(dòng)錐形瓶，使溶液向同一方向旋轉(zhuǎn)

E.滴定前滴定管尖嘴內(nèi)無(wú)氣泡，滴定后尖嘴內(nèi)有氣泡，則測(cè)得的體積比實(shí)際消耗的小

②圖中滴定終點(diǎn)是的讀數(shù)是___mL。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某溫度時(shí)在2L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)隨時(shí)間(t)變化的曲線如圖所示，由圖中數(shù)據(jù)

(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_____

(2)反應(yīng)開(kāi)始至2min，用Z表示的平均反應(yīng)速率為：____

(3)下列敘述能說(shuō)明上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是____(填序號(hào))

A．混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間的變化而變化

B．混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化

C．單位時(shí)間內(nèi)每消耗3mol X，同時(shí)生成2mol Z

D．混合氣體的總質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化

(4)在密閉容器里，通入a mol X(g)和b mol Y(g)，發(fā)生反應(yīng)X(g) + Y(g) = 2Z(g)，當(dāng)改變下列條件時(shí)，反應(yīng)速率會(huì)發(fā)生什么變化(選填“增大”、“減小”或“不變”)？

①降低溫度：____

②加入催化劑：____

③增大容器的體積：____

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】為比較Fe3＋和Cu2＋對(duì)H2O2分解反應(yīng)的催化效果，甲、乙兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)。下列敘述中不正確的是（ ）

A.圖甲所示實(shí)驗(yàn)可通過(guò)觀察產(chǎn)生氣泡的快慢來(lái)比較反應(yīng)速率的大小

B.若圖甲所示實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)速率為①>②，則一定說(shuō)明Fe3＋比Cu2＋對(duì)H2O2分解催化效果好

C.用圖乙裝置測(cè)定反應(yīng)速率，可測(cè)定反應(yīng)產(chǎn)生的氣體體積及反應(yīng)時(shí)間

D.為檢查圖乙所示裝置的氣密性，可關(guān)閉A處活塞，將注射器活塞拉出一定距離，一段時(shí)間后松開(kāi)活塞，觀察活塞是否回到原位

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】化合物H是藥物合成的種中間體，可通過(guò)以下方法合成：

（1）B中官能團(tuán)名稱(chēng)為__。

（2）G→H的反應(yīng)類(lèi)型為__。

（3）已知C的一種同分異構(gòu)體為：，下列說(shuō)法正確的是__。

a.能發(fā)生酯化反應(yīng)

b.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)

c.1mol該物質(zhì)完全水解能消耗3molNaOH

d.該分子的核磁共振氫譜中峰面積之比為1：2：6：2

e.其在酸性條件下的水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)

（4）中手性碳原子個(gè)數(shù)為__。

（5）E的分子是為C14H17O3N，E經(jīng)還原得到F，寫(xiě)出E→F的反應(yīng)方程式：__。

（6）已知：①

②苯胺(易被氧化

請(qǐng)以甲苯和(CH3CO)2O為原料制備，寫(xiě)出制備的合成路線流程圖(無(wú)機(jī)試劑任選)。__。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】現(xiàn)有下列3種有機(jī)物：

① CH2＝CH2 ② CH3CH2Br ③

（1）其中具有弱酸性的是____（填序號(hào)），與Na2CO3溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________。

（2）能發(fā)生消去反應(yīng)的是____（填序號(hào)），反應(yīng)方程式是____________。

（3）能發(fā)生加聚反應(yīng)的是____（填序號(hào)），反應(yīng)方程式是_______。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】I：已知：反應(yīng)aA(g)＋bB(g)　　cC(g)，某溫度下，在 2 L 的密閉容器中投入一定量的A、B，兩種氣體的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。

（1）經(jīng)測(cè)定前4 s內(nèi)v(C)＝0.05 mol·L－1·s－1，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________　

（2）若上述反應(yīng)分別在甲、乙、丙三個(gè)相同的密閉容器中進(jìn)行，經(jīng)同一段時(shí)間后，測(cè)得三個(gè)容器中的反應(yīng)速率分別為甲：v(A)＝0.3 mol·L－1·s－1； 乙：v(B)＝0.12 mol·L－1·s－1； 丙：v(C)＝9.6 mol·L－1·min－1，則甲、乙、丙三個(gè)容器中反應(yīng)速率由快到慢的順序?yàn)?/span>__________________（用甲、乙、丙表示）。

Ⅱ: 某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過(guò)程中的速率變化，他在100 mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣(氣體體積已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，實(shí)驗(yàn)記錄如表(累計(jì)值)：

時(shí)間/min

1

2

3

4

5

6

氫氣體積/mL

50

120

224

392

472

502

（3）哪一時(shí)間段反應(yīng)速率最大__(填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5、5～6 min，下同)，原因是_______________________________________________________

（4）如果反應(yīng)太激烈，為了減緩反應(yīng)速率而又不減少產(chǎn)生氫氣的量，他在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液，你認(rèn)為可行的是__________(填字母)

A.CH3COONa 　　　B.NaNO3溶液　　　　　C.KCl溶液 　　　 D.Na2CO3溶液

Ⅲ：（5）下列說(shuō)法可以證明H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是______________________

A．單位時(shí)間內(nèi)生成n mol H2的同時(shí)，生成n mol HI

B．一個(gè)H—H鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)H—I鍵斷裂

C．溫度和體積一定時(shí)，混合氣體顏色不再變化

D．反應(yīng)速率v(H2)＝v(I2)＝v(HI)

E．溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化

F．溫度和體積一定時(shí)，混合氣體的密度不再變化

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】王帥博士同美國(guó)加州大學(xué)伯克利分�；は�Enrique Iglesia教授在金屬氧化物催化劑表面羥醛縮合反應(yīng)機(jī)理方面的合作研究取得新進(jìn)展。如圖是羰基化合物的自縮合和交叉縮合途徑：

回答下列問(wèn)題：

(1)基態(tài)O原子核外有____________種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，與O元素同周期第一電離能大于O的主族元素有___________(填元素符號(hào))。

(2) HCHO和H2O都參與上述轉(zhuǎn)化。HCHO分子的空間構(gòu)型是________，三聚甲醛的結(jié)構(gòu)如圖所示，三聚甲醛中C原子的雜化方式為_____________。

(3)H2O能形成多種配位化合物。科研人員通過(guò)X射線推測(cè)膽礬中既含有配位鍵，又含有氫鍵。結(jié)構(gòu)如圖所示。膽礬的化學(xué)式用配位化合物的形式可表示為____，1mol膽礬所含σ鍵的數(shù)目為_________NA。

(4)TiO2是上述轉(zhuǎn)化的催化劑，CaTiO3是制取TiO2的一種原料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。在CaTiO3晶體中，與某個(gè)鈦離子距離最近且相等的其他鈦離子共有________個(gè)，設(shè)該化合物的式量為M，密度為a g/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則晶體中鈣離子與鈦離子之間的最短距離為________cm。

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