七水硫酸鎂(MgSO4·7H2O)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-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、FeO、CaO、Al2O3、MnO等)。
表1 部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH

沉淀物
 
Al(OH)3
 
Fe(OH)3
 
Fe(OH)2
 
Mn(OH)2
 
Mg(OH)2
 
pH值
 
5.2
 
3.2
 
9.7
 
10.4
 
11.2
 
 
表2 兩種鹽的溶解度(單位為g/100g水)
溫度/℃
 
10
 
30
 
40
 
50
 
60
 
CaSO4
 
0.19
 
0.21
 
0.21
 
0.20
 
0.19
 
MgSO4·7H2O
 
30.9
 
35.5
 
40.8
 
45.6
 
/
 
 
硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程如下:

根據(jù)以上流程圖并參考表格pH數(shù)據(jù)和溶解度數(shù)據(jù),試回答下列問題:
(1)過濾I的濾液中加入硼鎂泥,調(diào)節(jié)溶液的pH=5~6,再加入NaClO溶液加熱煮沸,將溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為                    。加熱煮沸的主要目的是                         。
(2)沉淀B中除MnO2、SiO2外還含有           (填化學(xué)式)等物質(zhì)。
(3)檢驗(yàn)過濾Ⅱ后的濾液中是否含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)方法是                           ;
(4)沉淀C的化學(xué)式是       。過濾III需趁熱過濾的理由是               

(1)Mn2++ClO+H2O=MnO2↓+2H++Cl;促進(jìn)Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2(2)Fe(OH)3  Al(OH)3(3)取過濾II后的濾液1~2 mL于試管中,加入少量KSCN溶液,如果溶液不顯紅色,證明濾液中無Fe3+(4)CaSO4·2H2O或CaSO4;以防MgSO4在溫度低時(shí)結(jié)晶析出。

解析試題解析:(1)NaClO溶液在加熱條件下將溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反應(yīng)的離子方程式為Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-,鹽類的水解為吸熱反應(yīng),加熱有利于Al3+、Fe3+水解以及Mn2+氧化成MnO2,故答案為:Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-;促進(jìn)Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2;(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,在調(diào)節(jié)溶液的PH在5~6時(shí),F(xiàn)e3+、Al3+水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,故答案為:Fe(OH)3、Al(OH)3;(3)Fe3+離子與KSCN溶液生成血紅色的Fe(SCN)3,可利用該反應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn),故答案為:取過濾II后的濾液1~2 ml于試管中,加入少量KSCN溶液,如果溶液不顯紅色,證明濾液中無Fe3+;(4)CaSO4的溶解度隨溫度的變化不大,而MgSO4在溫度較高時(shí)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(shí)結(jié)晶析出,故答案為:CaSO4?2H2O或CaSO4;以防MgSO4在溫度低時(shí)結(jié)晶析出。
考點(diǎn):難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì);離子方程式的書寫;物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用。

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:填空題

硫酸鋅可作為食品鋅強(qiáng)化劑的原料。工業(yè)上常用菱鋅礦生產(chǎn)硫酸鋅,菱鋅礦的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等,生產(chǎn)工藝流程示意如圖下:

(1)將菱鋅礦研磨成粉的目的是____________________________________。
(2)完成“氧化除鐵”步驟中反應(yīng)的離子方程式:
□Fe(OH)2+□______+□______=□Fe(OH)3+□Cl
(3)針鐵礦(Goethite)是以德國詩人歌德(Goethe)名字命名的,組成元素是Fe、O和H,化學(xué)式量為89,化學(xué)式是________________。
(4)根據(jù)下表數(shù)據(jù),調(diào)節(jié)“濾液2”的pH時(shí),理論上可選用的最大區(qū)間為___。

 
Mg(OH)2
Zn(OH)2
MgCO3
CaCO3
開始沉
淀的pH
10.4
6.4
 
 
沉淀完全
的pH
12.4
8.0
 
 
開始溶
解的pH
 
10.5
 
 
Ksp
5.6×10-12
 
6.8×10-6
2.8×10-9
 
(5)工業(yè)上從“濾液3”制取MgO過程中,合適的反應(yīng)物是________(選填序號)。
a.大理石粉      b.石灰乳       c.純堿溶液     d.燒堿溶液
(6)“濾液4”之后的操作依次為________、________、過濾、洗滌、干燥。
(7)分析圖中數(shù)據(jù),菱鋅礦粉中ZnCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(1)三種弱酸HA、H2B、HC,電離常數(shù)為1.8×105、5.6×1011、4.9×1010、4.3×107(數(shù)據(jù)順序已打亂),已知三種酸和它們的鹽之間能發(fā)生以下反應(yīng):
①HA+HB(少量)=A+H2B    ②H2B(少量)+C=HB+HC
③HA(少量)+C=A+HC
若H2B的Ka1=4.3×107,則另二種酸對應(yīng)的電離常數(shù)分別為(根據(jù)已知數(shù)據(jù)填
空):HA的Ka=   ,HC的Ka=   。
(2)25 ℃時(shí)0.1 mol·L-1的H2R水溶液中,用氫氧化鈉來調(diào)節(jié)溶液pH,得到含有H2R、
HR、R2三種微粒的溶液。當(dāng)c(Na+)=c(R2)+c(HR)+c(H2R)時(shí)溶液的溶質(zhì)
   (填化學(xué)式)。
(3)下圖是某水溶液在pH從0至14的范圍內(nèi)H2CO3、HCO3、CO32三種成分平衡時(shí)的組成分?jǐn)?shù)。

①下列敘述正確的是   
A.此圖是1.0 mol·L1碳酸鈉溶液滴定1.0 mol·L1 HCl溶液的滴定曲線
B.在pH分別為6.37及10.25時(shí),溶液中c(H2CO3)=c(HCO3)=c(CO32)
C.人體血液的pH約為7.4,則CO2在血液中多以HCO3形式存在
D.若用CO2和NaOH反應(yīng)制取NaHCO3,宜控制溶液的pH為7~9之間
②已知Ksp(CaCO3)=5.0×109,在10 mL 0.02 mol·L1的Na2CO3溶液中,加入某濃度的鹽酸,調(diào)節(jié)溶液的pH=10.25,此時(shí)溶液的體積恰好為100 mL,向該溶液中加入1 mL 1×104 mol·L1的CaCl2溶液,問是否有沉淀生成?   (填“是”或“否”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

科學(xué)家利用淡水與海水之間含鹽量的差別發(fā)明了一種新型電池——水電池。
(1)用二氧化錳納米棒作電池正極可提高發(fā)電效率,這是利用納米材料的      特性,使之能與鈉離子充分接觸。
(2)水電池總反應(yīng)可表示為:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,該電池的負(fù)極反應(yīng)式為            。水電池工作時(shí),Na不斷向      極方向移動(dòng)。
(3)水電池生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為   
(4)某溫度下,F(xiàn)e(OH)3(s)、Mg(OH)2(s)分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡后,溶液中金屬陽離子的濃度與溶液pH的關(guān)系如右圖。請據(jù)右圖分析:

①該溫度下,溶度積常數(shù)的關(guān)系為:KSP[Fe(OH)3]    KSP[Mg(OH)2](填“>”、“=”或“<”);
②如果在新生成的Mg(OH)2濁液中滴入足量的FeCl3溶液,振蕩后,白色沉淀會(huì)全部轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀,原因是                                                              

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

回答下列問題。
(1)常溫時(shí),F(xiàn)eCl3溶液的pH   7(填“>”、“<”或“=”),實(shí)驗(yàn)室配制FeCl3溶液時(shí)常將FeCl3固體先溶于較濃的鹽酸溶液中,然后再用蒸餾水稀釋到所需的濃度,原因是            ;將FeCl3溶液蒸干、灼燒,此過程中所涉及到的化學(xué)方程式是                      
(2)25℃時(shí),向0.1 mol·L-1氨水中加入少量NH4Cl固體,當(dāng)固體溶解后,測得溶液pH減小,主要原因是                                                
(3)某溶液中只存在OH、H+、Na+、CH3COO四種離子。
①若溶液中只溶解了一種溶質(zhì),該溶質(zhì)的名稱是       ,該溶液中四種離子的濃度由大到小的順序?yàn)?u>                            。
②若溶液中四種離子的大小順序?yàn)閏(Na+)>c(OH)>c(CH3COO)>c(H+),則溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為                              。
③若溶液中c(Na+)=c(CH3COO),則該溶液顯        (填“酸性”、“堿性”、“中性”),該溶液由體積相等的稀NaOH和CH3COOH溶液混合而成,則混合前c(NaOH)       c(CH3COOH)(填“>”、“<”或“=”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

25℃時(shí),將0.01molCH3COONa和0.002molHCl溶于水,形成1L混合溶液。
(1)該溶液中存在著三個(gè)平衡體系,用電離方程式或離子方程式表示:
A___________________________________________________;
B____________________________________________________;
C___________________________________________________。
(2)溶液中共有______________種不同的粒子。
(3)在這些粒子中,濃度為0.01mol/L的是           ;濃度為0.002mol/L的是    。
(4)         和          兩種粒子物質(zhì)的量之和等于0.01mol。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

常溫時(shí),將某一元酸HA溶液與NaOH溶液等體積混合:
(1)若c (HA) = c (NaOH) =0.lmol/L,測得混合后溶液的pH>7。
①不能證明HA是弱電解質(zhì)的方法是(   )
A.測得0. 1mol/L HA的pH>l
B.測得NaA溶液的pH>7
C.pH=l的HA溶液與鹽酸,稀釋100倍后,鹽酸的pH變化大
D.用足量鋅分別與相同pH、相同體積的鹽酸和HA溶液反應(yīng),產(chǎn)生的氫氣一樣多
②混合溶液中,關(guān)系式一定正確的是   (   )
A.c(A-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
B.c(A-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
C.c(HA)+c(A-)=0.1mol/L
D.c( HA) +c( H+)=c(OH-)
③若HA+B2(少量)=A+HB、H2B(少量)+2C=B2+2HC、HA+C=A+HC,則相同pH的①NaA溶液;②Na2B溶液;③NaHB溶液;④NaC溶液,其物質(zhì)的量濃度由大到小的順序?yàn)?nbsp;          (填序號)。
(2)若c( HA)=c(NaOH)=0.1mol/L,測得混合后溶液的pH=7。
①現(xiàn)將一定濃度的HA溶液和0.1 mol/L NaOH溶液等體積混合后,所得溶液的pH跟該濃度的HA溶液稀釋10倍后所得溶液的pH相等,則HA溶液的物質(zhì)的量濃度為      mol/L。
②用標(biāo)準(zhǔn)的NaOH溶液滴定未知濃度的HA時(shí),下列操作能引起所測HA濃度偏大的是      。
A.用蒸餾水洗滌錐形瓶后,用待測HA溶液進(jìn)行潤洗
B.滴定前發(fā)現(xiàn)滴定管的尖嘴部分有氣泡,滴定后消失
C.裝NaOH的堿式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)的NaOH溶液潤洗
D.滴定前仰視,滴定后俯視讀數(shù)
(3)若c(HA)= 0.04 mol/L,c(NaOH)=0.02 mol/L。
①若HA為CH3COOH,二者等體積混合后該溶液顯酸性,則溶液中所有離子按濃度由大到小排列的順序是          
②若HA為強(qiáng)酸,99℃時(shí)(Kw=10-12),將兩種溶液等體積混合后,溶液中由水電離出的H濃度為 _ _       mol/L(假設(shè)混合后溶液體積為兩溶液體積之和)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

草酸(H2C2O4)是二元弱酸,25℃時(shí),H2C2O4:K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5;H2CO3:K1=4.5×10-7,K2=4.7×10-11。
(1)KHC2O4溶液呈__________性(填“酸”、“中”或“堿”)。
(2)下列化學(xué)方程式可能正確的是             

A.
B.
C.
D.
(3)常溫下,向10 mL 0.01 mol·L-1H2C2O4溶液中滴加0.01 mol·L-1的KOH溶液V mL,回答下列問題:
①當(dāng)V<10時(shí),反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________。
②若溶液中離子濃度有如下關(guān)系:c(K)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-),則pH______7(填“>”“<”或“=”),V________10(填“>”“<”或“=”)。
③當(dāng)溶液中離子濃度有如下關(guān)系:c(K)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4),則溶液中溶質(zhì)為____________,V________10(填“>”、“<”或“=”)。
④當(dāng)V=20時(shí),溶液中HC2O4-、C2O42-、H2C2O4、OH的物質(zhì)的量濃度從大到小的順序?yàn)開___________________________________________________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

堿式碳酸銅是一種用途廣泛的化工原料。工業(yè)上可用酸性刻蝕廢液(主要成分有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H +、Cl-)制備,其制備過程如下:

Cu2+、Fe2+、Fe3+生成沉淀的pH如下:

物質(zhì)
Cu(OH)2
Fe (OH)2
Fe (OH)3
開始沉淀pH
4.2
5.8
1.2
完全沉淀pH
6.7
8.3
3.2
 
(1)氯酸鈉的作用是            ;濾渣的主要成分是              (寫化學(xué)式)。
(2)調(diào)節(jié)反應(yīng)A后溶液的pH范圍應(yīng)為     ?梢赃x擇的試劑是     (填序號)。
a.氨水    b.稀硫酸    c.氫氧化鈉    d.碳酸銅
(3)反應(yīng)B的溫度如過高,則所得藍(lán)綠色產(chǎn)品中可能會(huì)出現(xiàn)的雜質(zhì)是   。(寫化學(xué)式)
(4)過濾得到的產(chǎn)品洗滌時(shí),如何判斷產(chǎn)品已經(jīng)洗凈?                    
(5)將Na2CO3溶液滴入到一定量CuCl2溶液中得到沉淀。
① 若沉淀只有CuCO3,則相應(yīng)的離子方程式為                    
② 若沉淀只有Cu(OH)2,用相應(yīng)的離子方程式表示其過程                 
③ 若生成Cu(OH)2和CuCO3的混合物(即堿式鹽)。則說明                。
(6)堿式碳酸銅組成可表示為:aCuCO3?bCu(OH)2?cH2O,現(xiàn)通過下列方案測定其組成。步驟如下:
① 稱量樣品;② 高溫分解;③ 測出CO2的質(zhì)量;④ 測出水蒸汽的質(zhì)量;⑤ 稱量CuO。
請對上述測定方案作出評價(jià)。                                           。

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