Question

【題目】金屬及其化合物在生產(chǎn)中用途廣泛。

I.CuSO4·5H2O的制取

(1)向含銅粉的稀硫酸中滴加少量稀硝酸(可加熱)，銅粉溶解時(shí)可以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:____。

(2)根據(jù)反應(yīng)原理，硝酸與硫酸的理論配比(物質(zhì)的量之比)為__________。

(3)步驟I、步驟II的操作名稱分別是____、_____。

II.利用生產(chǎn)硼砂的廢渣硼鎂泥(主要成分為MgCO3、SiO2,還含有少量Fe2O3、MnO等)為主要原料制取輕質(zhì)碳酸鎂[MgCO3·Mg(OH)2·2H2O]的工業(yè)流程如下:

(4)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作I、操作II所需的玻璃儀器有燒杯、______。濾渣I的成分是_____。

(5)寫出“酸溶”一步中，MgCO3和硫酸反應(yīng)的離子方程式__________。

(6)濾渣2的主要成分有MnO2和Fe(OH)3,寫出生成MnO2的離子方程式_________。

(7)“合成”時(shí)需通蒸汽至80℃,邊加熱邊攪拌，溫度不能超80℃的原因是_________。

Answer 1

【答案】 無色氣體變?yōu)榧t棕色氣體，溶液呈藍(lán)色 2: 3 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 玻璃棒、漏斗 SiO2 MgCO3+ 2H+=Mg2++H2O +CO2↑ Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl- (NH4)2CO3受熱分解或產(chǎn)物分解

【解析】I.(1)在酸性溶液中硝酸鹽具有強(qiáng)氧化性，與銅反應(yīng)生成硝酸銅、NO和水，NO易被氧化為二氧化氮，因此銅粉溶解時(shí)可以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是無色氣體變?yōu)榧t棕色氣體，溶液呈藍(lán)色。(2)硫酸是二元強(qiáng)酸，硝酸是一元強(qiáng)酸，反應(yīng)3Cu＋8H＋＋2NO3－＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O中硝酸根與氫離子的物質(zhì)的量之比是1：4，則硝酸與硫酸的理論配比(物質(zhì)的量之比)為2:3。(3)得到硝酸銅晶體的操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等。

II.由制備流程可知，硼鎂泥的主要成分為MgCO3、SiO2,還含有少量Fe2O3、MnO等，向廢渣中加硫酸時(shí)SiO2不溶解，過濾得到濾渣1為二氧化硅，NaClO具有氧化性，能將Mn2+氧化為MnO2，調(diào)節(jié)pH生成MnO2、Fe(OH)3沉淀，過濾得濾渣2為MnO2、Fe(OH)3，再經(jīng)過系列除雜后所得溶液中加碳酸銨溶液，得到輕質(zhì)碳酸鎂，則

(4)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作I、操作II均是過濾，所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗。濾渣I的成分是SiO2。(5)“酸溶”一步中MgCO3和硫酸反應(yīng)的離子方程式為MgCO3+2H+＝Mg2++H2O+CO2↑。(6)次氯酸鈉能氧化錳離子生成MnO2的離子方程式為Mn2++ClO-+H2O＝MnO2↓+2H++Cl-。(7)“合成”時(shí)在溶液中加碳酸銨溶液，得到輕質(zhì)碳酸鎂、硫酸銨和水，溫度過低反應(yīng)速率慢，溫度過高輕質(zhì)碳酸鎂、碳酸銨會分解，因此“合成”時(shí)溫度不能超80℃。