鋨酸鉀晶體(K2OsO4?2H2O)微溶于冷水,常用作催化劑。由含鋨約1g?L-1的鋨吸收液(主要成分為Na2OsO4,含少量Na2RuO4及Ca2+、Mg2+雜質)精制提純鋨酸鉀的工業(yè)流程如圖:
已知:四氧化鋨(OsO4)的熔點為41℃,沸點為130℃,易揮發(fā)
回答下列問題:
(1)“沉鋨”得到難溶物(Na2O)3OsO3(SO2)4?5H2O,該化合物中鋨元素的化合價為 +6+6。
(2)檢驗濾液1和濾液2中金屬陽離子的實驗方法是 焰色試驗焰色試驗。
(3)“溶解、蒸餾”步驟中,先加入50%硫酸得到Na2OsO4溶液,再加入NaClO3反應后蒸餾出OsO4,生成OsO4的離子反應方程式為 3OsO42-+ClO3-+6H+=3OsO4+Cl-+3H2O3OsO42-+ClO3-+6H+=3OsO4+Cl-+3H2O。
(4)OsO4用NaOH溶液吸收后又得到Na2OsO4溶液,吸收液中仍然存在少量Na2RuO4雜質,“吸收、分離”操作加入甲醇的目的是 將溶液中Ru元素以Na2RuO4的形式析出將溶液中Ru元素以Na2RuO4的形式析出。流程中從初始的鋨吸收液到“吸收、分離”操作的目的是 除去溶液中的雜質離子,從而得到純凈的目標產(chǎn)物除去溶液中的雜質離子,從而得到純凈的目標產(chǎn)物。
(5)“轉化”時須加入過量KOH溶液,用平衡原理解釋其原因 OsO42-+2H2O+2H+?K2OsO4?2H2O↓,增大c(K+),平衡正向移動,有利于K2OsO4?2H2O生成OsO42-+2H2O+2H+?K2OsO4?2H2O↓,增大c(K+),平衡正向移動,有利于K2OsO4?2H2O生成。
(6)已知:Ksp(MgF2)=9×10-9、Ksp(CaF2)=1.5×10-10。鋨吸收液中Ca2+、Mg2+濃度分別為0.02mol?L-1和0.01mol?L-1,若取1.0L廢液,則至少需加入 3.783.78gNaF才能使廢液中Ca2+、Mg2+沉淀完全(當離子濃度c≤1×10-5mol?L-1,可認為沉淀完全)。
【考點】物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用.
【答案】+6;焰色試驗;3OsO42-+ClO3-+6H+=3OsO4+Cl-+3H2O;將溶液中Ru元素以Na2RuO4的形式析出;除去溶液中的雜質離子,從而得到純凈的目標產(chǎn)物;OsO42-+2H2O+2H+?K2OsO4?2H2O↓,增大c(K+),平衡正向移動,有利于K2OsO4?2H2O生成;3.78
【解答】
【點評】
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