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13.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,以此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)实验中需用1mol•L-1的硫酸80mL,若用98%的浓硫酸配制,除量筒、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有烧杯、100mL的容量瓶、胶头滴管.
(2)加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀,该反应的离子方程式:Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-
(3)在调节pH=5~6之前,还有一种离子也会被NaClO氧化,该反应的离子方程式为:2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O.
(4)如何检验滤液中Fe3+是否被除尽,简述检验方法取少量滤液,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)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:
温度(℃)40506070
MgSO430.933.435.636.9
CaSO40.2100.2070.2010.193
“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据上表数据,简要说明主要操作步骤蒸发浓缩、趁热过滤.
(6)如果提供的硼镁泥共100g,得到的MgSO4•7H2O 196.8g,则MgSO4•7H2O的产率为80%.

分析 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,加入硫酸酸解PH=1,得到溶液硫酸镁、硫酸钙、硫酸锰、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝,加入次氯酸钠氧化亚铁离子为铁离子,沉淀锰离子,过滤后的滤液中利用溶解度随温度变化,除去硫酸钙,得到硫酸镁溶液,通过蒸发浓缩趁热过滤得到MgSO4•7H2O,
(1)依据配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤和实验过程分析选择合适的仪器;
(2)次氯酸根离子具有强的氧化性,能够氧化二价锰离子生成二氧化锰;亚铁离子具有还原性,能够被次氯酸钠氧化;
(4)依据三价铁离子遇到KSCN溶液显血红色设计验证实验过程;
(5)根据表中温度对硫酸镁、硫酸钙的影响完成,温度越高,硫酸钙溶解度越小;
(6)根据硼镁泥中MgO的质量分数(占40%),计算出生成MgSO4•7H2O质量及产率.

解答 解: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,加入硫酸酸解PH=1,得到溶液硫酸镁、硫酸钙、硫酸锰、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝,加入次氯酸钠氧化亚铁离子为铁离子,沉淀锰离子,过滤后的滤液中利用溶解度随温度变化,除去硫酸钙,得到硫酸镁溶液,通过蒸发浓缩趁热过滤得到MgSO4•7H2O,
(1)用98%的浓硫酸来配制1.00mol/L的硫酸80.0mL,应选择100ml容量瓶,一般步骤为:计算、量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀等,用到的仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒、100ml容量瓶,
还需要的玻璃仪器:烧杯、100mL容量瓶、胶头滴管;
故答案为:烧杯、胶头滴管、100mL容量瓶;
(2)NaClO溶液在加热条件下将溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反应的离子方程式为Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-
故答案为:Mn2++ClO-+H2O═MnO2↓+2H++Cl-
(3)溶液中含有Fe2+,具有还原性,可与NaClO发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O;
故答案为:2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O;
(4)三价铁离子遇到KSCN溶液显血红色,通常利用KSCN溶液检验三价铁离子的存在,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+
故选: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)有温度对硫酸镁、硫酸钙的溶解度影响,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;
故答案为:蒸发浓缩,趁热过滤;
(6)100g硼镁泥中氧化镁的物质的量为:$\frac{100g×40%}{40g/mol}$=1mol,根据镁原子守恒,生成MgSO4•7H2O的物质的量为1mol,质量为246g/mol×1mol=246g,MgSO4•7H2O的产率为:$\frac{196.2g}{246g}$×100%=80.0%,
故答案为:80.0%.

点评 本题考查了从硼镁泥中提取MgSO4•7H2O的方法,涉及配制一定物质的量浓度的溶液的仪器选择、铁离子检验方法、物质分离的方法,产率计算等,侧重考查学生分析问题能力,题目难度较大.

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17.下列说法中不正确的是(  )
A.2014年11月10日APCE国宴采用的帝王彩瓷餐具和常见的水晶饰品都属于硅酸盐制品
B.20mL0.1mol•L-1NaOH分别与10mL 0.2mol•L-1 CH3COOH、20mL0.1mol•L-1 CH3COOH反应,前者放出的热量比后者少
C.Na2SO4•10H2O$?_{冷却}^{受热}$Na2SO4+10H2O利用该反应可以实现太阳能和化学能的相互转换
D.浓硫酸具有不同于稀硫酸的强氧化性、吸水性和脱水性等,主要是由于稀硫酸和浓硫酸中存在的主要微粒不同引起的

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18.25.6gCu跟足量浓硫酸充分反应后,求反应完毕后收集到的气体在标准状况下的体积.

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1.某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用如图所示装置进行有关实验.请回答:
(1)试管Ⅰ中发生反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O.
(2)下列实验不合理的是D.
A.上下移动Ⅰ中铜丝可控制生成SO2的量
B.Ⅱ中选用品红溶液验证SO2的生成
C.Ⅲ中可选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.为确认CuSO4生成,向Ⅰ加水,观察溶液颜色
(3)实验中,用ag铜片和VmL18.4mol•L-1的浓硫酸(98%)放在试管中共热,直到反应完毕,发现试管中还有铜片剩余,该小组学生认为还有一定量的硫酸剩余.
①有一定量的硫酸剩余但未能使铜片完全溶解,你认为原因是反应中浓硫酸被消耗,同时生成水,浓硫酸逐渐变稀,而Cu不能与稀硫酸反应
②下列药品中能用来证明反应结束后的试管中确有硫酸剩余的是ad(填序号).
a.铁粉     b.BaCl2溶液     c.Ba(NO32溶液     d.Na2CO3溶液.

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8.工业上电解熔融NaCl与电解食盐水都能直接得到的物质是(  )
A.NaB.Cl2C.H2D.NaOH

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18.不论以何种比例混合,将甲和乙两种混合气体同时通入过量的丙溶液中,一定能产生沉淀的组合是(  )
序号
CO2NH3CaCl2
CO2SO2石灰水
NO2SO2BaCl2
HClCO2石灰水
A.②③④B.①②③C.①③④D.全部

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5.环境污染问题越来越受到人们的关注,造成环境污染的主要原因大多是由于人类生产活动中过度排放有关化学物质引起的.下列环境问题与所对应的化学物质不相符的是(  )
A.臭氧层破坏--氟氯烃B.光化学烟雾--氮氧化物
C.水体富营养化--含磷洗衣粉D.酸雨--二氧化碳

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2.某实验探究小组为了验证红热的炭与浓硫酸发生反应所生成的各种产物,设计了一个实验流程,其装置图如图.

(1)①中反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O.
(2)②处的现象是白色固体变蓝色.
(3)品红溶液使用了两次,③的作用是检验是否有SO2生成,⑤的作用是检验SO2是否除净.
(4)④的作用是除去SO2;反应的化学方程式为SO2+Br2+2H2O═H2SO4+2HBr.
(5)根据⑤中品红溶液无明显现象,⑥中澄清石灰水变浑浊现象可证明产物中一定有CO2气体.
(6)同学甲认为撤去装置⑤也可以确定CO2的存在,他所根据的实验现象是④中的溴水溶液不褪色(或变浅),⑥中澄清石灰水变浑浊.
(7)同学乙认为④中的溶液挥发出有毒的Br2蒸气,建议换成另外一种中学常见的有色溶液更安全,这种溶液是酸性高锰酸钾溶液.

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3.A、B、C、D为常见气态单质.已知:
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②C分别与A、B反应生成的两种化合物分子中都含有10个电子;
③C和D反应生成的化合物易溶于水,在其溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀.
请回答:(1)C和D反应生成的化合物1 mol所含的电子数18NA
(2)上述②中化合物的热稳定性H2O强于NH3(填写化学式).
(3)将D通入B、C生成的化合物中,发生反应的化学方程式是Cl2+H2O=HCl+HClO.

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