测控导航表
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知识点
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题号
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以物质制备为目的的工艺流程
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4,5
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以分离提纯为目的的工艺流程
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1,2,3
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非选择题
1.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。
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沉淀物
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Mn(OH)2
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Fe(OH)2
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Fe(OH)3
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Al(OH)3
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Mg(OH)2
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pH
(完全
沉淀)
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10.02
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8.96
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3.20
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4.70
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11.12
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Ⅱ.两种盐的溶解度随温度的变化(单位为g/100 g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 。
解析:(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x g,MgSO4·7H2O的质量为1吨,即106 g,由MgSO4·7H2O～Mg(OH)2得x=
,该盐泥中镁(以氢氧化镁计)的质量分数为
×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-+H2OMnO2↓+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%
