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工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42...

工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2Mg2Fe3ClSO42等杂质,提纯工艺流程如下:

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.碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示:

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.有关物质的溶度积如下:

物质

CaCO3

MgCO3

Ca(OH)2

Mg(OH)2

Fe(OH)3

Ksp

4.96×109

6.82×106

4.68×106

5.61×1012

2.64×1039

 

回答下列问题:

(1)加入NaOH溶液后过滤得到的滤渣中主要含有________(填写化学式)25时,向含有Mg2Fe3的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH8 时,c(Mg2)c(Fe3)________

(2)操作X________,其温度应控制在_____________________________________

(3)有人从绿色化学角度设想将母液沿流程中虚线所示进行循环使用。请你分析实际工业生产中是否可行________,并说明理由______________________________

________________________________________________________________________

 

(1)Fe(OH)3、Mg(OH)2、CaCO3(前两个必填) 2.125×1021 (2)趁热过滤 36℃以上 (3)不可行 若“母液”循环使用,则溶液中c(Cl-)和c(SO42—)增大,最后所得产物Na2CO3中混有杂质 【解析】(1)碳酸钠与Ca2+、Mg2+、Fe3+可直接反应生成CaCO3、MgCO4、Fe(OH)3沉淀,加入NaOH溶液后,MgCO3进一步转化成Mg(OH)2沉淀。混合溶液的pH=8 时,c(OH-)=10-6mol·L-1,c(Mg2+)∶c(Fe3+)==2.125×1021。(2)操作X是将Na2CO3·H2O过滤出来,结合题图中碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质不同可知,需在高于36 ℃温度下趁热过滤。(3)若“母液”循环使用,则溶液中c(Cl-)和c(SO42—)增大,最后所得产物Na2CO3中混有杂质,该操作不可行。  
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化工生产中常利用硫酸厂煅烧黄铁矿石的烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeSSiO2)来制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O),流程如 下:

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(1)将过程中产生的气体通入下列溶液中,溶液会褪色的是________(填选项序号)

a.品红溶液  b.紫色石蕊溶液   c.酸性KMnO4溶液  d.溴水

(2)过程中,FeSO2H2SO4反应的离子方程式为______________________

(3)过程中,需加入的物质是____________;反应的化学方程式为_____________________

用溶液Y制绿矾时,可取少量Y溶液于试管中,向试管内加入少量的________________溶液,观察溶液是否变为________色,以验证其中是否含有Fe3

(4)在实验室里,完成过程中的____________(填操作名称),需要使用酒精灯、三脚架、坩埚钳等,还需要的玻璃仪器有___________________________

(5)过程中,将溶液Z加热到7080,目的是____________________________________________________

(6)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验:用分析天平称取2.700 g样品;将样品溶于足量的盐酸后,加入过量的氯化钡溶液;过滤、洗涤、干燥、称量,得固体质量为3.495 g。若该聚铁的主要成分为[Fe(OH)SO4]n,则聚铁样品中铁元素的质量分数为________(假设杂质中不含铁元素和硫元素)

 

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近年来,高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费需求增长较快。实验室可用二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾。其部分流程如下:

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(1)步中采用铁坩埚而不用瓷坩埚的原因是(用化学方程式表示)________________________________________

(2)KOHKClO3MnO2共熔反应生成墨绿色K2MnO4的化学方程式为________________________________________

(3)步通入CO2可以使MnO42发生反应,生成MnO4MnO2。则K2MnO4完全反应时,转化为KMnO4的百分率约为________(精确到0.1%)

(4)步趁热过滤的目的是______________________________________

(5)步加热浓缩至液面有细小晶体析出时,停止加热,冷却结晶、________、洗涤、干燥。干燥过程中,温度不宜过高,因为____________________________________

 

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工业上用粉碎的煤矸石(主要含Al2O3SiO2及铁的氧化物)制备净水剂BAC[Al2(OH)nCl6n]的流程如下:

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(1)粉碎煤矸石的目的是__________________________________________________

滤渣的主要成分是________(填化学式)

(2)步骤在煮沸的过程中,溶液逐渐由无色变为绿色,此时溶液中的有色离子为_____

________(填化学式);随后溶液又变为棕黄色,相关反应的离子方程式为_________;步骤的煮沸装置上方需安装一长导管,长导管的作用是__________________________

(3)步骤中加入适量的Ca(OH)2并控制pH,其目的:一是生成BAC;二是________

_______________________;已知BAC的分散质粒子大小在1100 nm之间,由此区别滤液BAC两种液体的物理方法是________________________;若Ca(OH)2溶液过量,则步骤得到的BAC产率偏低,写出该反应的离子方程式: _______________________

(4)0.1 mol AlCl3在某温度下溶于蒸馏水,当有5%水解生成Al(OH)3溶液时,吸收热量a kJ。写出该过程的热化学方程式:____________________________________

 

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10 g Fe2O3SiO2Al2O3的混合物中,加入100 mL x mol/L稀硫酸,过滤后,向滤液中加入10 mol/L NaOH溶液,产生沉淀的质量和加入NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。下列叙述错误的是(  )

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A.混合物和稀硫酸反应时,稀硫酸过量

B.可求出x的值

C.可求出Al2O3的质量分数

D.可求出Fe2O3的质量分数

 

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温度为T时,向V L的密闭容器中充入一定量的AB,发生的反应为A(g)B(g)满分5 manfen5.comC(s)xD(g) ΔH0,容器中ABD的物质的量浓度随时间的变化如表所示。下列说法不正确的是(  )

时间

0

5 min

10 min

15 min

20 min

25 min

30 min

A的物质的量浓度(mol·L1)

3.5

2.3

2.0

2.0

2.8

3.0

3.0

B的物质的量浓度(mol·L1)

2.5

1.3

1.0

1.0

1.8

2.0

2.0

D的物质的量浓度(mol·L1)

0

2.4

3.0

3.0

1.4

1.0

1.0

 

A.10 min的平均反应速率v(D)0.3 mol·L1·min1

B.该反应的平衡常数表达式为K满分5 manfen5.com

C.若达到平衡时保持温度不变,压缩容器体积,平衡不移动

D.反应至15 min时,改变的条件可以是降低温度

 

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