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某研究小組設計如下工藝路線提純工業碳酸鈉。已知工業碳酸鈉(純度約為98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－、和SO42—等雜質。

Ⅰ.碳酸鈉的飽和溶液在不同溫度下析出的溶質如下圖所示：

Ⅱ.有關物質的溶度積如下：

物質
CaCO3
MgCO3
Ca(OH)2
Mg(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
4.96×10－9
6.82×10－6
4.68×10－6
5.61×10－12
2.64×10－39
 
根據所給信息，回答下列問題：
(1)加入NaOH溶液時發生的離子方程式為___________________________。
向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，當兩種沉淀共存且溶液的pH＝8時，c(Mg2＋)∶c(Fe3＋)＝__________________________________________
(2)“趁熱過濾”時的溫度應控制在____________________________________
(3)有人從“綠色化學”的角度設想將“母液”沿流程中虛線所示進行循環使用。請你分析實際工業生產中是否可行__________________，并說明理由_______________________________________

(1)Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓、MgCO3＋2OH－=Mg(OH)2＋CO32—、Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓(三個答出兩個即可)　×1021或2.125×1021
(2)高于36 ℃
(3)不可行　若“母液”循環使用，則溶液c(Cl－)和c(SO42—)增大，最后所得產物Na2CO3中混有雜質

解析

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（16分）錳是冶煉工業中常用的添加劑。以碳酸錳礦（主要成分為MnCO3，還含有鐵、鎳、鈷等碳酸鹽雜質）為原料生產金屬錳的工藝流程如下：

已知25℃，部分物質的溶度積常數如下：

物質
Mn(OH)2
Co(OH)2
Ni(OH)2
MnS
CoS
NiS
Ksp
2.1×10-13
3.0×10-16
5.0×10-16
1.0×10-11
5.0×10-22
1.0×10-22
  （1）步驟Ⅰ中，MnCO3與硫酸反應的化學方程式是                              。
（2）步驟Ⅱ中，MnO2在酸性條件下可將Fe2+離子氧化為Fe3+，反應的離子方程式是                                ，加氨水調節溶液的pH為5.0-6.0，以除去Fe3+。
（3）步驟Ⅲ中，濾渣2的主要成分是                       。
（4）步驟Ⅳ中，在   （填“陰”或“陽”）極析出Mn，電極反應方程式為                 。
（5）電解后的廢水中還含有Mn2+，常用石灰乳進行一級沉降得到Mn(OH)2沉淀，過濾后再向濾液中加入適量Na2S，進行二級沉降。進行二級沉降的目的是                    。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

鐵、鋁、銅等金屬及其化合物在日常生活中應用廣泛,請根據下列實驗回答問題:
(1)生鐵中含有一種鐵碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空氣中高溫煅燒,生成有磁性的固體Y,將Y溶于過量鹽酸的溶液中含有的大量陽離子是　　　。(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等四種離子,向其中加入過量的NaOH溶液后,過濾,將濾渣高溫灼燒并將灼燒后的固體投入過量的稀鹽酸中,所得溶液與原溶液相比,溶液中大量減少的陽離子是　　　。A.Mg2+  B.Fe2+
C.Al3+  D.Cu2+
(3)氧化鐵是重要工業顏料,用廢鐵屑制備它的流程如下:

回答下列問題:
①操作Ⅰ的名稱是　　　,操作Ⅱ的名稱是　　　。②寫出在空氣中煅燒FeCO3的化學方程式　　　　　　　　　　　　　　。(4)有些同學認為KMnO4溶液滴定也能進行鐵元素含量的測定。
a.稱取2.850 g綠礬(FeSO4·7H2O)產品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;
b.量取25.00 mL待測溶液放入錐形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.010 00 mol·L-1KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00 mL。
①實驗前,首先要精確配制一定物質的量濃度的KMnO4溶液250 mL,配制時需要的儀器除天平、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管外,還需　　　。②某同學設計的下列滴定方式,最合理的是　　　。(夾持部分略去)(填字母序號)

③寫出滴定過程中反應的離子方程式　　　　　　　。④計算上述樣品中FeSO4·7H2O的質量分數為　　　　　　　。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

新型材料納米級Fe粉具有超強的磁性，能用作高密度磁記錄的介質以及高效 催化劑等。
I．實驗室采用氣相還原法制備納米級Fe,其流程如下：

（1）固體加熱脫水通常要通入                                     。
（2）生成納米級Fe的化學方程式為                                             。
Ⅱ．在不同溫度下，納米級Fe粉與水蒸氣反應的固體產物不同：溫度低于570℃時生成FeO，高于570℃時生成。甲同學用下圖所示裝置進行納米級Fe粉與水蒸氣的反應并驗證固體產物。

（3）B中收集到的氣體是              (填名稱)，C裝置的作用是         。
（4）乙同學為探究實驗結束后試管內的固體物質成分，進行了下列實驗：

乙同學認為該條件下反應的固體產物為FeO。丙同學認為該結論不正確，他的理由是                 (用離子方程式表示)。
（5）丁同學稱取5．60gFe粉，反應一段時間后，停止加熱。將試管內的固體物質在干燥器中冷卻后，稱得質量為6．88g。然后將冷卻后的固體物質與足量FeCl3溶液充分反應，消耗0．08molFeCl3。丁同學實驗的固體產物為                       。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

實驗室制得的乙炔中�；煊蠬2S、PH3等雜質氣體。如圖是兩學生設計的實驗裝置，用來測定CaC2樣品的純度，右邊的反應裝置相同而左邊的氣體發生裝置則不同，分別如Ⅰ和Ⅱ所示。

(1)A瓶中的液體可以從酸性KMnO4溶液和FeCl3溶液中選擇，應該選擇________，它的作用是___________________________。
(2)裝置Ⅰ的主要缺點是______________________________________。
(3)裝置Ⅱ的主要缺點是_____________________；
若選用此裝置來完成實驗，則應采取的措施是___________________。
(4)若稱取a g CaC2，反應完全后，測得B處溴水增重b g，則CaC2的純度為________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

鹵塊的主要成分是MgCl2，此外還含 Fe3+、Fe2+和Mn2+等離子。以鹵塊為原料可制得輕質氧化鎂，工藝流程如下圖：

已知：Fe2+氫氧化物呈絮狀，不易從溶液中除去，所以常將它氧化為Fe3+，生成Fe(OH)3沉淀除去。若要求產品盡量不含雜質，請根據表1表2提供的資料，填寫空白：  
表1  生成氫氧化物沉淀的pH

物質
開始沉淀
沉淀完全
Fe（OH）3
2.7
3.7
Fe（OH）2
7.6
9.6
Mn（OH）2
8.3
9.8
Mg（OH）2
9.6
11.1
 
表2  化學試劑價格表
試劑
價格（元/噸）
漂液（含NaClO，25.2%）
450
雙氧水（含H2O2 ,30%）
2400
燒堿（含98% NaOH）
2100
純堿（含99.5% Na2CO3）
600
 
（1）在步驟②中加入漂液而不是雙氧水其原因是                                         。
寫出加入NaClO發生反應的離子方程式                                                        。
（2）在步驟③中控制pH=9.8，其目的是                                                       。
（3）沉淀物A的成分為             ，試劑Z應該是              。
（4）在步驟⑤中發生反應的化學方程式是                                                      。
（5）若在實驗室中完成步驟⑥，則沉淀物必需在          （填儀器名稱）中灼燒。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的鋁灰制備Al2(SO4)3·18H2O，工藝流程如下：
Ⅰ.向鋁灰中加入過量稀H2SO4，過濾：
Ⅱ.向濾液中加入過量KMnO4溶液，調節溶液的pH約為3；
Ⅲ.加熱，產生大量棕色沉淀，靜置，上層溶液呈紫紅色；
Ⅳ.加入MnSO4至紫紅色消失，過濾；
Ⅴ.濃縮、結晶、分離，得到產品。
(1)H2SO4溶解Al2O3的離子方程式是___________________________________
_________________________。
(2)將MnO4—氧化Fe2＋的離子方程式補充完整：42—

(3)已知：生成氫氧化物沉淀的pH

 
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
開始沉淀時
3.4
6.3
1.5
完全沉淀時
4.7
8.3
2.8
 
注：金屬離子的起始濃度為0.1 mol·L－1。
根據表中數據解釋步驟Ⅱ的目的____________________________________。
(4)已知：一定條件下，MnO4—可與Mn2＋反應生成MnO2。
①向Ⅲ的沉淀中加入濃HCl并加熱，能說明沉淀中存在MnO2的現象是
_________________________________________________________________。
②Ⅳ中加入MnSO4的目的是______________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

紅礬鈉(重鉻酸鈉：Na2Cr2O7·2H2O)是重要的基本化工原料，在印染工業、電鍍工業和皮革工業中做輔助劑，在化學工業和制藥工業中也可做氧化劑，應用領域十分廣泛。實驗室中紅礬鈉可用一種鉻鐵礦(主要成分：FeO·Cr2O3，還含有少量的Al2O3)通過以下過程來制取。

回答下列問題：
(1)步驟Ⅰ中反應化學方程式為4FeO2·Cr2O3(s)＋8Na2CO3(s)＋7O2(g)=8Na2CrO4(s)＋2Fe2O3(s)＋8CO2(g)。
①在實驗室，步驟Ⅰ應在________(填“陶瓷”或“鐵”)坩堝中完成。
②在常溫下該反應速率極慢，下列措施中能使反應速率增大的是________(填字母)。
A．將原料粉碎　B．增加純堿的用量　C．升高溫度
(2)步驟Ⅱ中NaOH的作用是________________________(用化學反應方程式表示)。
(3)步驟Ⅳ中發生反應的離子方程式為________；反應完成的標志是________。
(4)利用下面的復分解反應，將紅礬鈉與KCl固體按1?2物質的量之比混合溶于水后經適當操作可得到K2Cr2O7晶體：Na2Cr2O7＋2KCl=K2Cr2O7＋2NaCl(已知：溫度對氯化鈉的溶解度影響很小，對重鉻酸鉀的溶解度影響較大)
基本實驗步驟為①溶解；②________；③________；④冷卻，結晶，再過濾得K2Cr2O7晶體。其中③應在________(填“高溫”或“低溫”)條件下進行。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

無水AlCl3可用作有機合成的催化劑、食品膨松劑等。工業上由鋁土礦（主要成分是A12O3和Fe2O3）和石油焦（主要成分是C）按下圖所示流程進行一系列反應來制備無水AlCl3。

（1）氯化鋁在加熱條件下易升華，氣態氯化鋁的化學式為Al2Cl6，每種元素的原子最外層均達到8電子穩定結構，則AlCl3是：   晶體，其結構式為：   。
（2）氯化爐中Al2O3、Cl2和C反應的化學方程式是        。
（3）冷卻器排出的尾氣中含有大量CO和少量Cl2，需用Na2SO3溶液除去Cl2，此反應的離子方程式為：            。
（4）升華器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al，其作用是：   。
（5）AlCl3產品中Fe元素含量直接影響其品質，為測定產品中Fe元素的含量，現稱取16.25g無水AlCl3產品，溶于過量的NaOH溶液，過濾出沉淀物，沉淀物經洗滌、灼燒、冷卻、稱重殘留固體質量為0.32g。則產品中Fe元素的含量為：   。

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