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實(shí)驗(yàn)室以一種工業(yè)廢渣(主要成分為MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物)為原料制備Al2O3和MgCO3。已知溶液中pH=8.5時(shí)Mg2+開始沉淀;pH=5.0時(shí)Al3+沉淀完全。實(shí)驗(yàn)過程如圖1:

(1)操作X中加入H2O2氧化時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O
2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O
。
(2)通入過量的氣體A時(shí),發(fā)生的離子反應(yīng)為
AlO2-+CO2+H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
AlO2-+CO2+H2O=Al(OH)3↓+HCO3-

(3)操作Y可采取的相關(guān)操作:向裝有水溶液的
分液漏斗
分液漏斗
(填儀器名稱)中加入一定量的有機(jī)萃取劑,振蕩、靜置、分液,并重復(fù)多次。多次萃取后,取水相,加入適量氨水調(diào)節(jié)pH 至
5<pH<8.5
5<pH<8.5
。某次實(shí)驗(yàn),水相中加入一定量氨水后,取100mL溶液進(jìn)行分析。該溶液中滴加1mol/L的氫氧化鈉溶液,所得沉淀物質(zhì)的量和加入氫氧化鈉的體積關(guān)系如圖2所示,最后剩余固體質(zhì)量為2.9g,原100mL溶液中主要存在的陽離子有:
H+Mg2+NH4+Al3+
H+Mg2+NH4+Al3+
(忽略殘留的微量鐵離子),其中Mg2+和Al3+的物質(zhì)的量之比為
5:4
5:4

(4)①工業(yè)上還可以用氧化鋁直接和氯氣在高溫下反應(yīng)制備無水氯化鋁,反應(yīng)方程式為:
2Al2O3+6Cl2
高溫
4AlCl3+3O2
2Al2O3+6Cl2
高溫
4AlCl3+3O2
;
②實(shí)際生產(chǎn)中需要加入一定量焦炭,其原因是
C與氧氣反應(yīng),有利于反應(yīng)正向進(jìn)行
C與氧氣反應(yīng),有利于反應(yīng)正向進(jìn)行
,試推斷加入一定量焦炭反應(yīng)后,產(chǎn)物中可能生成的氣體成分為:
CO或CO2或兩者混合物
CO或CO2或兩者混合物
。
(5)加入碳酸鈉溶液沉淀鎂離子過程中,判斷鎂離子已沉淀完全的操作為:
向上層清液中滴加Na2CO3溶液,若無沉淀生成,則鎂離子已沉淀完全
向上層清液中滴加Na2CO3溶液,若無沉淀生成,則鎂離子已沉淀完全

【答案】2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O;AlO2-+CO2+H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;分液漏斗;5<pH<8.5;H+Mg2+NH4+Al3+;5:4;2Al2O3+6Cl2
高溫
4AlCl3+3O2;C與氧氣反應(yīng),有利于反應(yīng)正向進(jìn)行;CO或CO2或兩者混合物;向上層清液中滴加Na2CO3溶液,若無沉淀生成,則鎂離子已沉淀完全
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:0引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)
    Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     

    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     

    (5)煅燒A的反應(yīng)方程式是
     

    (6)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
  • 2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    ;當(dāng)pH=5時(shí),溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    (5)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5
  • 3.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,常溫下,當(dāng)pH=5時(shí),溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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