时间:2017-08-26 03:15:53
1、填空题 硼镁泥是一种工业废料，主要成份是MgO（占40%），还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质。以硼镁泥为原料制取的硫酸镁，可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下：
根据题意回答下列问题：
（1）在酸解过程中，想加快酸解速率，请提出两种可行的措施__________、______________。
（2）滤渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外，还有?。
（3）加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀，该反应的离子方程式是?。在调节pH、发生水解之前，还有一种离子也会被NaClO氧化，该反应的离子方程式为?。
（4）如何检验滤液中Fe3+是否被除尽，简述检验操作?。
（5）已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表：
| 温度（℃） | 40 | 50 | 60 | 70 |
| MgSO4 | 30.9 | 33.4 | 35.6 | 36.9 |
| CaSO4 | 0.210 | 0.207 | 0.201 | 0.193 |
参考答案：（1）升温、把硼镁泥粉碎、搅拌等（2分）?（2）SiO2（2分）
（3）Mn2+ + ClO- + H2O ==? MnO2↓ + 2H+ + Cl-（2分） 2Fe2+ + ClO- + 2H+ ="=" 2Fe3+ + Cl- + H2O（2分）
（4）取少量滤液于试管中，向其中几滴硫氰化钾溶液，如果溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3+；如果溶液变红色，说明滤液中含Fe3+。?（3分）
（5）蒸发浓缩（结晶），趁热过滤?（2分）?（6）1.97?（3分）
本题解析：（1）此处主要考查反应速率的影响因素，所以要想加快酸溶解速率可以从外因浓度、温度、接触面积等考虑，所以答案可以是升温、把硼镁泥粉碎、搅拌等。
（2）由于该硼镁泥的成分有MgO、CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等物质，所以酸溶后生成的阳离子有Mg2+、Ca2+、Mn2+、Fe3+、Fe2+、Al3+ ，不溶的有SiO2，加入氧化物NaClO后Fe2+ 被氧化为Fe3+，Mn2+ 被氧化为MnO2 ，所以调节pH至5—6，阳离子发生沉淀，生成的沉淀有Fe(OH)3、Al(OH)3，所以滤渣的所有成分为Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2、SiO2 。
（3）加入氧化剂NaClO，Mn2+、Fe2+均能够被其氧化，发生氧化还原反应，根据所给的产物形式，根据氧化还原反应缺项配平法，先把发生化合价变化的离子和物质写出，然后再根据电子得失守恒配平，再用电荷守恒和原子守恒配平所缺物质。所以离子方程式为：Mn2+ + ClO- + H2O ==? MnO2↓ + 2H+ + Cl-（2分） 2Fe2+ + ClO- + 2H+ ="=" 2Fe3+ + Cl- + H2O。
（4）检验Fe3+ 的方法是加入KSCN，利用显色反应检验，所以可以向溶液中加入硫氰化钾溶液检验溶液中是否存在三价铁离子，方法为：取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，如果溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3+；如果溶液变红色，说明滤液中含Fe3+。
（5）由温度对硫酸镁、硫酸钙的溶解度影响可看出，温度越高，硫酸钙溶解度越小，可以采用蒸发浓缩，趁热过滤方法除去硫酸钙；操作I”是将滤液继续蒸发浓缩，冷却结晶，再经过过滤，便得到了MgSO4?7H2O，故答案为：蒸发浓缩，趁热过滤；过滤（或过滤洗涤）；
（6）100g硼镁泥中氧化镁的物质的量为：1.6×106g×40%×50%÷40g/mol=8×103mol，根据镁原子守恒，生成MgSO4?7H2O的物质的量为8×103mol，质量为246g/mol×8×103mol=1.968×106g≈1.97t，MgSO4?7H2O的质量为1.97t。
本题难度：困难
2、选择题 下列除杂质的方法正确的是
A．用过量的碱液除去CO2中混有的少量HCl气体
B．用渗析（透析）的方法除去肾病患者血液中的毒素物质
C．用铁粉除去FeCl3溶液中少量的CuCl2
D．用过量的氨水除去Al3+溶液中的少量Fe3+
参考答案：B
本题解析：A选项碱液不仅可以中和HCl气体，还可以和CO2发生反应，故A选项错误。C、铁粉不仅可以置换出CuCl2中的Cu，还可以和FeCl3溶液反应，故C错误。D、过量的氨水和Al3+溶液以及Fe3+都反应生成沉淀，故不能用过量的氨水除去Al3+溶液中的少量Fe3+,D选项错误。
点评：除杂时需要注意，要既要能使杂质除去，还不能与原来的试剂反应，这是除杂的关键。
本题难度：一般
3、填空题 钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有
、
、
、
等]。某主要生产
、、
的化工厂利用钡泥制取
，其部分工艺流程如下：
（1）酸溶后溶液中
，与
的反应化学方程式为?。
（2）酸溶时通常控制反应温度不超过70℃，且不使用浓硝酸，
原因是?、?。
（3）该厂结合本厂实际，选用的X为?（填化学式）；中和Ⅰ使溶液中?（填离子符号）的浓度减少（中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略）。
（4）上述流程中洗涤的目的是?。
参考答案：（1）Ba(FeO2)2+8HNO3= Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O
（2）防止反应速率过快；浓硝酸易挥发、分解。
（3）BaCO3 ?Fe3+、H+
（4）减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染（凡合理答案均可）
本题解析：（1）Ba(FeO2)2与HNO3反应，生成对应的硝酸盐：Ba(FeO2)2+8HNO3= Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O。
（2）温度越高反应速率越快，故控制温度不超过70℃是为了防止反应速率过快，且浓硝酸越浓越易分解，温度高既易挥发，也易分解，故不用浓硝酸。
（3）X既要能中和硝酸，又不产生新杂质，结合实际，故可用BaCO3；Ⅰ中溶液含有Fe3+、H+、NO3-、Ba2+，加入BaCO3后，能使Fe3+、H+浓度减小。
（4）废渣中含有可溶性钡盐，有毒，因此，洗涤的目的是减少可溶性钡盐对环境的污染。
本题难度：一般
4、实验题 氯化铁是常见的水处理剂，利用废铁屑可制备无水氯化铁。实验室制备装置和工业制备流程图如下：
已知：(1)无水FeCl3的熔点为555 K、沸点为588 K。
(2) 废铁屑中的杂质不与盐酸反应
(3)不同温度下六水合氯化铁在水中的溶解度如下：
| 温度/℃ | 0 | 20 | 80 | 100 |
| 溶解度(g/100 g H2O) | 74.4 | 91.8 | 525.8 | 535.7 |
参考答案：（1）把亚铁离子全部氧化成三价铁离子?（2分）
（2）装置A中不产生气泡或量气管和水准管液面不变（其他合理答案也给分）（2分）
（3）盐酸（1分）?蒸发浓缩、冷却结晶（1分）
（4）2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+?（2分）
（5）Fe2Cl6（2分）
（6）① 溶液由蓝色变无色，且半分钟内不变色（2分）
②
（2分）
本题解析：（1）根据实验装置和操作步骤可知，实验室制备无水FeCl3，是利用铁与盐酸反应生成FeCl2，然后把FeCl2氧化成FeCl3，先制得FeCl3·6H2O晶体，再脱结晶水制得无水FeCl3。烧杯中足量的H2O2溶液是作氧化剂，把亚铁离子全部氧化成三价铁离子；
（2）铁与盐酸反应完全时，不再产生氢气，所以装置A中不产生气泡或量气管和水准管的液面不再变化，此时，可将A中FeCl2溶液放入烧杯中进行氧化。
（3）从FeCl3溶液制得FeCl3?6H2O晶体的操作步骤是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
（4）从工业制备流程图分析可知，反应炉中进行的反应是 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3，因此，进入吸收塔中的尾气是没有参加反应的氯气，在吸收塔中氯气被吸收剂吸收，反应后生成2FeCl3溶液，所以吸收剂应是2FeCl2溶液，反应的离子方程式为：2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+。
（5）捕集器收集的是气态FeCl3，FeCl3的相对分子质量是162.5，由相对分子质量为325的铁的氯化物可以推出，当温度超过673 K时，二分子气态FeCl3可以聚合生成双聚体Fe2Cl6。（备注：FeCl3属共价型化合物，能溶于乙醚、丙酮等有机溶剂，在673K蒸气中有双聚体，1023K以上分解为单分子）。
（6）①称取m g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，配制成100mL溶液；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，此时溶液呈蓝色，用?Na2S2O3溶液滴定，滴入最后一滴Na2S2O3溶液，锥形瓶内的溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色。所以滴定终点的现象是：溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色。
② 求样品中氯化铁的质量分数
由反应：2Fe3+ + 2I - = 2Fe2+ + I2；? I2+2S2O32-═2I-+S4O62-；可得关系式：
2Fe3+? —? I2 —? 2S2O32-
1? 1
n? cV×10-3?
求得n(Fe3+) = cV×10-3 mol，?则样品中氯化铁的质量分数为：
ω(Fe3+) = cV×10-3 mol×10×162.5g/mol×100% = 
本题难度：困难
5、选择题 某溶液含有较多的Na2SO4和少量的Fe2（SO4）3．若用该溶液制取芒硝，可供选择的操作有：正确的操作步骤是（ ）
①加适量H2SO4溶液②加金属Na③结晶④加过量NaOH溶液⑤加强热脱结晶水⑥过滤．
A．②⑥③
B．④⑥①③
C．④⑥③⑤
D．②⑥①③⑤
参考答案：B
本题解析：
本题难度：简单