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统考版2024高考化学二轮专题复习题型分组训练9化学工艺流程综合分析题(附解析)
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1.钼酸钠(Na2MO4)是一种冷却水系统的金属缓蚀剂,工业上利用钼精矿(主要成分为MS2)制备金属钼和钼酸钠晶体的流程如图1所示。
回答下列问题:
(1)如果在空气中焙烧1mlMS2时,S元素转移12ml电子,则MS2中钼元素的化合价为 ;焙烧的另一种产物是 ,产生的尾气对环境的主要危害是 。
(2)若在实验中进行操作2,则从钼酸钠溶液中得到钼酸钠晶体的操作步骤是 、过滤、洗涤、干燥。
(3)钼精矿中MS2含量测定:取钼精矿25g,经在空气中焙烧、操作1、操作2得到钼酸钠晶体24.2g,钼精矿中MOS2的质量分数为 。(已知MS2的相对分子质量为160,Na2MO4·2H2O的相对分子质量为242)
(4)操作3发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)用镍、钼作电极电解浓NaOH溶液制备钼酸钠(Na2MO4)的装置如图2所示。b电极的材料为 (填“镍”或“钼”),电极反应为________________________________________________________________________。
2.磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下:
已知:磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH),还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。
溶解度:Ca5(PO4)3(OH)
(2)磷精矿粉酸浸时发生反应:
2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO4eq \(=====,\s\up7(△))10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4
①该反应体现出酸性关系:H3PO4 H2SO4(填“>”或“<”)。
②结合元素周期律解释①中结论:P和S电子层数相同,
________________________________________________________________________。
(3)酸浸时,磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF,并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除,同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间,不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)脱硫时,CaCO3稍过量,充分反应后仍有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 残留,原因是:
________________________________________________________________________;
加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率,其离子方程式是 。
(6)取ag所得精制磷酸,加适量水稀释,以百里香酚酞作指示剂,用bml·L-1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液cmL。精制磷酸中H3PO4的质量分数是________________________________________________________________________。
(已知:H3PO4摩尔质量为98g·ml-1)
3.某种电镀污泥中主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au),可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜、粗碲等,以实现有害废料的资源化利用,工艺流程如下:
已知:煅烧过程中,Cu2Te发生的反应为Cu2Te+2O2eq \(=====,\s\up7(高温))2CuO+TeO2
(1)煅烧时,Cr2O3发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)酸化时Na2CrO4转化为Na2Cr2O7的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)浸出液中除了含有TeOSO4外,还含有 (填化学式),整个流程中可以循环利用的物质是 (填名称)。
(4)配平还原过程中反应的化学方程式,并标注电子转移的方向和数目。
eq \x( )TeOSO4+eq \x( )SO2+eq \x( ) ===eq \x( )Te↓+eq \x( )
(5)粗碲经熔融结晶法能得到纯碲。若电镀污泥中含Cu2Te的质量分数为49.9%,回收提纯过程中的利用率为90%,1000kg电镀污泥可以制得 kg含碲99.8%的高纯碲。
4.某混合物浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(见下图),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用。回答Ⅰ和Ⅱ中的问题。
Ⅰ.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明)
(1)反应①所加试剂NaOH的电子式为 ,B→C的反应条件为 ,C→Al的制备方法称为_______________________________________________。
(2)该小组探究反应②发生的条件。D与浓盐酸混合,不加热,无变化;加热有Cl2生成,当反应停止后,固体有剩余,此时滴加硫酸,又产生Cl2。由此判断影响该反应有效进行的因素有(填序号) 。
a.温度
b.Cl-的浓度
c.溶液的酸度
(3)0.1mlCl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·xH2O的液态化合物,放热4.28kJ,该反应的热化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.含铬元素溶液的分离和利用
(4)用惰性电极电解时,CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 能从浆液中分离出来的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
分离后含铬元素的粒子是 ;阴极室生成的物质为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(写化学式)。
(B组)
1.铬及其化合物有许多独特的性质和用途。如炼钢时加入一定量的铬可得到不锈钢,K2Cr2O7是实验中常用的强氧化剂之一。
(1)铬可形成CrCl3、NaCrO2等盐类物质,则NaCrO2中铬元素的化合价为 ,由此知Cr2O3是 (填“酸性”“碱性”或“两性”)化合物。
(2)某化工厂利用湿法从主要含有锌、铜、铁、铬、镉(Cd)、钴(C)等单质的铜铬渣中回收铬的流程如下:
几种金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
①料渣Ⅰ中只含有一种金属单质,该单质是 ,氧化过程中由铁、铬形成的离子均被氧化,则pH的调控范围是 。
②酸浸时形成的金属离子的价态均相同,料渣Ⅱ中含有大量的CAs合金,请写出除钴时反应的离子方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
氧化过程中氧化产物与还原产物物质的量之比为 。
(3)砷酸可用于制造有机颜料、杀虫剂等,将料渣Ⅱ用NaOH处理后可得到亚砷酸钠(Na3AsO3),再利用如下图所示的三室电解池进行电解可得到砷酸(H3AsO4)及NaOH。
则a极应接电源的 极,b电极上电极反应式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2.重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:
回答下列问题:
(1)步骤①的主要反应为:
FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3eq \(――→,\s\up7(高温))Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2
上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为 。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)滤渣1中含量最多的金属元素是 ,滤渣2的主要成分是 及含硅杂质。
(3)步骤④调滤液2的pH使之变 (填“大”或“小”),原因是
________________________________________________________________________
(用离子方程式表示)。
(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到 (填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。
a.80℃b.60℃
c.40℃d.10℃
步骤⑤的反应类型是______________________________________________________。
(5)某工厂用m1kg铬铁矿粉(含Cr2O340%)制备K2Cr2O7,最终得到产品m2kg,产率为________________________________________________________________________。
3.利用氯碱工业中的固体废物盐泥[主要成分为Mg(OH)2、CaCO3、BaSO4,还含有少量NaCl、Al(OH)3、Fe(OH)3、Mn(OH)2等]与废稀硫酸反应制备七水硫酸镁,既处理了三废,又有经济效益。其工艺流程如图1所示:
已知:
ⅰ)部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表所示。
ⅱ)两种盐的溶解度随温度的变化(单位为g/100g水)如图2所示。
根据图1并参考表格pH数据和图2,请回答下列问题。
(1)在酸解过程中,加入的酸为 ,加快酸解速率可采取的措施有
________________________________________________________________________。
(2)加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀,该反应的离子方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)本工艺流程多次用到抽滤操作,优点是 。抽滤①所得滤渣A的成分为 和CaSO4;抽滤②所得滤渣B的成分为MnO2、 和 ;抽滤③所得滤液D中主要阳离子的检验方法是____________________________________________。
(4)依据图2,操作M应采取的方法是适当浓缩, 。
(5)每生产1吨MgSO4·7H2O,需要消耗盐泥2吨。若原料利用率为70%,则盐泥中镁(以氢氧化镁计)的质量分数约为 。
4.用某含镍电镀废渣(含Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)制取NiCO3的过程如图所示:
回答下列问题:
(1)加入适量Na2S时除获得沉淀外,还生成一种有臭鸡蛋气味的气体,产生该气体的离子方程式为_________________________________________________。
(2)“氧化”时需保持滤液在40℃左右,用6%的H2O2溶液氧化。控制温度不超过40℃的原因是____________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
Fe2+被氧化的离子方程式为________________________________________________
________________________________________________________________________。
Fe2+也可以用NaClO3氧化,生成的Fe3+在较小pH条件下水解,最终形成黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀而被除去,如图是pH—温度关系图,图中阴影部分为黄钠铁矾稳定存在的区域,下列说法正确的是 (填字母)。
a.FeOOH中铁为+2价
b.pH过低或过高均不利于生成黄钠铁矾,其原因不同
c.氯酸钠在氧化Fe2+时,1mlNaClO3失去的电子数为5NA
d.工业生产中温度常保持在85~95℃,加入Na2SO4后生成黄钠铁矾,此时溶液的pH约为1.2~1.8
(3)加入Na2CO3溶液时,确认Ni2+已经完全沉淀的实验方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)某实验小组利用NiCO3制取镍氢电池的正极材料碱式氧化镍(NiOOH),过程如图所示:
①已知Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15,欲使NiSO4溶液中残留的c(Ni2+)≤2×10-5ml·L-1,调节pH的范围 。
②写出在空气中加热Ni(OH)2制取NiOOH的化学方程式
________________________________________________________________________。
题型分组训练9 化学工艺流程综合分析题
(A组)
1.解析:(1)根据电子转移数目及化合物中各元素化合价代数和为0,容易计算得出MS2中M元素的化合价为+4;焙烧的另外一种产物是SO2,SO2能导致酸雨等。(2)从钼酸钠溶液中得到钼酸钠晶体的操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(3)24.2g钼酸钠晶体的物质的量是0.1ml,由钼原子守恒得MS2的物质的量为0.1ml,然后再根据质量分数的定义进行计算即可。(4)操作3是将钼精矿与氢氧化钠溶液、次氯酸钠溶液混合,发生反应的离子方程式是MS2+6OH-+9ClO-===MO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +2SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +3H2O+9Cl-。(5)用Ni、M作电极电解浓NaOH溶液制备钼酸钠(Na2MO4),根据钼的化合价变化,可知M电极上发生的是氧化反应,而阳极发生氧化反应,因此阳极的电极材料是钼,电解质溶液呈碱性,因此可以写出阳极的电极反应式是M-6e-+8OH-===MO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +4H2O。
答案:(1)+4 SO2 形成酸雨
(2)蒸发浓缩、冷却结晶
(3)64%
(4)MS2+6OH-+9ClO-===MO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +2SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +9Cl-+3H2O
(5)钼 M-6e-+8OH-===MO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +4H2O
2.解析:(1)流程中能加快反应速率的措施有将磷精矿研磨,酸浸时进行加热。
(2)①该反应符合复分解反应中“强酸制弱酸”的规律。②比较硫酸与磷酸的酸性强弱,可以比较S与P的非金属性强弱。结合元素周期律可以比较S、P的原子半径、核电荷数。
(3)根据元素守恒可写出反应的化学方程式。
(4)有机碳的脱除率受两个因素的共同影响:一方面,温度越高,反应速率越快,在相同投料比、相同反应时间内,有机碳的脱除率越高;另一方面,温度升高可使较多的H2O2分解,氧化剂的量减少,使得有机碳的脱除率降低。80℃后,H2O2分解对有机碳脱除率的影响超过了温度升高的影响,导致脱除率逐渐降低。
(5)脱硫是用CaCO3除去剩余的硫酸,由于生成的硫酸钙是微溶物,所以即使CaCO3过量,充分反应后仍有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 残留。加入BaCO3可使CaSO4转化为更难溶的BaSO4,进一步提高硫的脱除率。
(6) H3PO4 + 2NaOH===Na2HPO4+2H2O
98g2ml
m(H3PO4)10-3bcml
m(H3PO4)=4.9×10-2bcg,则精制磷酸中H3PO4的质量分数为eq \f(4.9×10-2bcg,ag)×100%=eq \f(4.9bc,a)%。
答案:(1)研磨、加热
(2)①< ②核电荷数P
(4)温度高于80℃时,H2O2分解速率大,浓度显著降低从而导致有机碳脱除率下降
(5)生成的CaSO4微溶 BaCO3+SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +2H3PO4===BaSO4+CO2↑+H2O+2H2PO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4))
(6)eq \f(4.9bc,a)%
3.解析:(1)电镀污泥中含有Cu2Te、Cr2O3及少量Au,加入纯碱、空气煅烧产生CO2,煅烧后水浸得到Na2CrO4溶液,则煅烧时Cr2O3被氧化为Na2CrO4,空气中O2参与反应,反应的化学方程式为2Cr2O3+4Na2CO3+3O2eq \(=====,\s\up7(高温))4Na2CrO4+4CO2。
(2)酸化时Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,离子方程式为2CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +2H+⇌Cr2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(7)) +H2O。
(3)煅烧过程中Cu2Te发生的反应为Cu2Te+2O2eq \(=====,\s\up7(高温))2CuO+TeO2,加入稀硫酸浸取后CuO生成CuSO4而进入浸出液,故所得浸出液中含有CuSO4。电解沉积过程中,阴极上Cu2+放电析出Cu,阳极上H2O放电生成O2和H+,故电解液中含有H2SO4,可循环利用。
(4)该过程中,Te元素得电子,化合价由+4价降低到0价,则S元素失电子,化合价由+4价升高到+6价,其氧化产物为H2SO4,结合原子守恒推知未知反应物为H2O,化学方程式为TeOSO4+2SO2+3H2O===Te↓+3H2SO4,该反应中转移电子总数为2×2e-=4e-,利用“单线桥法”标注电子转移的方向和数目。
(5)据Te原子守恒可得关系式:Cu2Te~Te,故1000kg电镀污泥可制得含Te99.8%的高纯Te的质量为eq \f(1000kg×49.9%×90%×\f(128g·ml-1,256g·ml-1),99.8%)=225kg。
答案:(1)2Cr2O3+4Na2CO3+3O2eq \(=====,\s\up7(高温))4Na2CrO4+4CO2
(2)2CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +2H+⇌Cr2Oeq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(7))+H2O
(3)CuSO4 硫酸
(4)
(5)225
4.解析:(1)NaOH中O、H之间形成的是共价键,Na+与OH-之间形成的是离子键,根据电子式书写要求可写出NaOH的电子式为。由题给流程图可知,溶液A为偏铝酸钠和铬酸钠的混合溶液,通入二氧化碳后,沉淀B为氢氧化铝,最终生成的是铝单质,因此固体C为氧化铝,氢氧化铝生成氧化铝需要加热(或煅烧)。由氧化铝制备铝时,用的是电解法。
(2)起始时,不加热不反应,加热后反应,说明温度对反应有影响;后期加热条件下也不再反应,加入硫酸后又开始反应,说明溶液的酸度对反应有影响,所以a、c选项正确。
(3)根据反应物中元素的种类,可判断还原性气体为CO,另一种物质肯定含有Cl、Ti元素。由反应物中有TiO2、生成物的水解产物为TiO2·xH2O可知,Ti的化合价始终为+4,即另一种生成物的分子式为TiCl4,由此写出该反应的化学方程式:2Cl2+TiO2+2C===2CO+TiCl4,0.1mlCl2完全反应放热4.28kJ,则2ml氯气完全反应可放出85.6kJ热量,该反应的热化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)===TiCl4(l)+2CO(g) ΔH=-85.6kJ·ml-1。
(4)通电时,CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 在电场作用下,可以通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离混合物浆液;阳极上氢氧根离子放电生成氧气,溶液的酸性增强,CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 在H+作用下可转化为Cr2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(7)) ,其反应的离子方程式为2CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +2H+===Cr2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(7)) +H2O,所以含铬元素的粒子有CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 和Cr2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(7)) ;阴极上氢离子放电生成氢气,混合物浆液中的钠离子向阴极室移动,溶液中还有氢氧化钠生成。
答案:(1) 加热(或煅烧) 电解法 (2)ac
(3)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)===TiCl4(l)+2CO(g)
ΔH=-85.6kJ·ml-1
(4)在直流电场作用下,CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液 CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 和Cr2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(7)) NaOH和H2
(B组)
1.解析:(1)由化合价规则知NaCrO2中铬元素价态为+3,由铬形成CrCl3、NaCrO2两类盐及铝元素的性质类推,Cr2O3是两性化合物。(2)①铜不能与稀硫酸反应,故料渣Ⅰ是金属单质铜,调pH时得到Fe(OH)3沉淀,故溶液的pH应不小于3.3,但要小于6。②锌将C2+、As2O5还原为相应的单质,然后两种单质形成合金。氧化过程中是Fe2+被H2O2氧化为Fe3+、H2O2被还原为H2O,氧化产物与还原产物物质的量之比为1∶1。(3)电解时阳离子移向阴极,故a电极是阴极,与电源负极相连,b电极是阳极,AsO eq \\al(\s\up1(3-),\s\d1(3)) 通过阴离子交换膜进入阳极区,AsO eq \\al(\s\up1(3-),\s\d1(3)) 在阳极上失去电子转化为AsO eq \\al(\s\up1(3-),\s\d1(4)) :AsO eq \\al(\s\up1(3-),\s\d1(3)) -2e-+H2O===AsO eq \\al(\s\up1(3-),\s\d1(4)) +2H+。
答案:(1)+3 两性
(2)①铜 3.3≤pH<6 ②2C2++7Zn+10H++As2O5===7Zn2++2CAs+5H2O 1∶1
(3)负 AsO eq \\al(\s\up1(3-),\s\d1(3)) -2e-+H2O===AsO eq \\al(\s\up1(3-),\s\d1(4)) +2H+
2.解析:(1)由题中反应可知,FeO·Cr2O3是还原剂,Fe元素化合价由+2升高到+3,Cr元素化合价由+3升高到+6,1mlFeO·Cr2O3失去7ml电子;NaNO3是氧化剂,N元素化合价由+5降低到+3,1mlNaNO3得到2ml电子。根据电子守恒可得,FeO·Cr2O3和NaNO3的系数比为2∶7。步骤①不能使用陶瓷容器的原因是陶瓷在高温下会与Na2CO3反应。
(2)熔块中Fe2O3不溶于水,过滤后进入滤渣1,则滤渣1中含量最多的金属元素是铁。滤液1中含有AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) 、SiO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 及CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,调节溶液pH=7,则SiO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 转化为H2SiO3、AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) 转化为Al(OH)3,故滤渣2为Al(OH)3及含硅杂质。
(3)由流程图可知,滤液2通过调节pH使CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 转化为Cr2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(7)) ,根据离子方程式2CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +2H+⇌Cr2Oeq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(7))+H2O可知,增大H+浓度,即pH变小,可以使上述平衡右移,有利于提高溶液中的Cr2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(7)) 浓度。
(4)由图像可知,在10℃左右时得到的K2Cr2O7固体最多。发生反应为2KCl+Na2Cr2O7===K2Cr2O7↓+2NaCl,该反应为复分解反应。
(5)根据铬元素守恒可得:Cr2O3~K2Cr2O7,理论上m1kg铬铁矿粉可制得K2Cr2O7的质量:eq \f(1000m1g×40%,152g·ml-1)×294g·ml-1,则K2Cr2O7的产率为eq \f(1000m2g,\f(1000m1g×40%,152g·ml-1)×294g·ml-1)×100%=eq \f(190m2,147m1)×100%。
答案:(1)2∶7 陶瓷在高温下会与Na2CO3反应
(2)Fe Al(OH)3
(3)小 2CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +2H+⇌Cr2Oeq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(7))+H2O
(4)d 复分解反应
(5)eq \f(190m2,147m1)×100%
3.解析:本题考查工艺流程的分析,涉及物质的分离提纯、离子的检验以及离子方程式的书写等。
(1)因制备的物质为七水硫酸镁,为不引入其他杂质,故应加入硫酸溶解盐泥,为加快酸解速率,可采取升温、搅拌、粉碎盐泥等措施。
(2)根据得失电子守恒、元素守恒及电荷守恒,可配平离子方程式为:Mn2++ClO-+H2O===MnO2↓+2H++Cl-。
(3)抽滤又称减压过滤,过滤时速度快,得到的固体较干燥;根据盐泥的成分可知,盐泥用硫酸溶解、抽滤后得到的滤渣A为BaSO4和CaSO4;根据表中数据可知,当调节滤液A的pH为5~6时,Al3+和Fe3+可分别水解生成Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀;滤液D中的阳离子主要为Na+,其灼烧时火焰颜色为黄色,可用焰色反应进行检验。
(4)根据题图2可知,MgSO4·7H2O在温度高时溶解度较大,低温时易结晶析出,故操作M为将滤液B适当浓缩,趁热过滤。
(5)设2吨盐泥中含Mg(OH)2的质量为xg,MgSO4·7H2O的质量为1吨,即106g,由MgSO4·7H2O~Mg(OH)2得x=eq \f(106×58,246×70%),该盐泥中镁(以氢氧化镁计)的质量分数为eq \f(x,2×106)×100%,代入x的数值可得其质量分数约为16.8%。
答案:(1)硫酸 升温、把盐泥粉碎、搅拌等
(2)Mn2++ClO-+H2O===MnO2↓+2H++Cl-
(3)速度快 BaSO4 Fe(OH)3 Al(OH)3 焰色反应
(4)趁热过滤
(5)16.8%
4.解析:(1)电镀废渣经过量酸处理后得到的溶液中含有大量H+,加入Na2S后发生反应:S2-+2H+===H2S↑,生成具有臭鸡蛋味的H2S气体。
(2)氧化阶段温度过高会造成过氧化氢的分解,导致过氧化氢损失;氧化阶段发生反应:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。FeOOH中铁为+3价;pH过低会将生成的黄钠铁矾溶解,pH过高则不会生成黄钠铁矾;氯酸钠在氧化Fe2+时,1mlNaClO3得到的电子数为6NA;工业生产中温度常保持在85~95℃,加入Na2SO4后生成黄钠铁矾,结合题图可知此时溶液的pH约为1.2~1.8,故本题选bd。
(4)①欲使NiSO4溶液中残留的c(Ni2+)≤2×10-5ml·L-1,根据Ksp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)·c2(OH-)=2×10-15,则需使c(OH-)≥eq \r(\f(2×10-15,2×10-5))ml·L-1=10-5ml·L-1,故调节pH的范围是pH≥9。②在空气中加热Ni(OH)2生成NiOOH,发生反应的化学方程式为4Ni(OH)2+O2eq \(=====,\s\up7(△))4NiOOH+2H2O。
答案:(1)S2-+2H+===H2S↑
(2)减少过氧化氢的分解 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O bd
(3)静置,取少量上层清液于一小试管中继续滴加1~2滴Na2CO3溶液,无沉淀生成
(4)①pH≥9 ②4Ni(OH)2+O2eq \(=====,\s\up7(△))4NiOOH+2H2O
氢氧化物
Fe(OH)3
Zn(OH)2
Cd(OH)2
Cr(OH)3
开始沉淀的pH
1.5
8
7.2
6
沉淀完全的pH
3.3
12
9.5
8
沉淀物
Mn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
pH(完全
沉淀)
10.02
8.96
3.20
4.70
11.12
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