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《无机化合物制取流程》组题专练

                                   徐祖锦

1.实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO₃、Mg₂SiO₄和少量Fe、Al的氧化物)为原料制备MgCO₃·3H₂O。实验过程如下:

(1)酸溶过程中主要反应的热化学方程式为

MgCO₃(s)+2H⁺(aq)Mg²⁺(aq)+CO₂(g)+H₂O(l)   ΔH=-50.4 kJ·mol^-1

Mg₂SiO₄(s)+4H⁺(aq)2Mg²⁺(aq)+H₂SiO₃(s)+H₂O ΔH=-225.4 kJ·mol^-1

酸溶需加热的目的是　                                    ;

所加H₂SO₄不宜过量太多的原因是　                           。

(2)加入H₂O₂氧化时发生反应的离子方程式为 　               。

(3)用右图所示的实验装置进行萃取分液,以除去溶液中的Fe³⁺。

①实验装置图中仪器A的名称为　                       。

②为使Fe³⁺尽可能多地从水相转移至有机相,采取的操作:向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂,　                   、静置、分液,并重复多次。

(4)请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO₃·3H₂O的实验方案:边搅拌边向溶液中滴加氨水,  　                           ,过滤、用水洗涤固体2~3次,在50℃下干燥,得到MgCO₃·3H₂O。

2.以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO₂、PbSO₄及炭黑等)和H₂SO₄为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如下:

(1)过程Ⅰ中,在Fe²⁺催化下,Pb和PbO₂反应生成PbSO₄的化学方程式是 　                      。

(2)过程Ⅰ中,Fe²⁺催化过程可表示为:

i:2Fe²⁺+PbO₂+4H⁺+2Fe³⁺+PbSO₄+2H₂O

ii:……

①写出ii的离子方程式:　                                            。

②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。

a.向酸化的FeSO₄溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量PbO₂,溶液变红。

b.　                                      。

(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO₂(aq),其溶解度曲线如图所示。

①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用,其目的是

　　　　(选填序号)。

A.减少PbO的损失,提高产品的产率

B.重复利用NaOH,提高原料的利用率

C.增加Na₂SO₄浓度,提高脱硫效率

②过程Ⅲ的目的是提纯。结合上述溶解度曲线,简述过程Ⅲ的操作：                         

3.毒重石的主要成分BaCO₃（含Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl₂·2H₂O的流程如下:

（1）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是                              。实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的                               。
      a．烧杯     b．容量瓶      c．玻璃棒    d．滴定管
（2）加入NH₃·H₂O调节pH=8可除去        （填离子符号），滤渣Ⅱ中含           （填化学式）。加入H₂C₂O₄时应避免过量，原因是                                        。 
已知：Ksp(BaC₂O₄)=1.6×10^-7，Ksp(CaC₂O₄)=2.3×10^-9

 （3）利用简洁酸碱滴定法可测定Ba²⁺的含量，实验分两步进行。 
已知：2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O  Ba²⁺+CrO₄^2-=BaCrO₄↓
步骤Ⅰ 移取xmL一定浓度的Na₂CrO₄溶液与锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b mol·L^-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V₀mL。
步骤Ⅱ：移取y mLBaCl₂溶液于锥形瓶中，加入x mL与步骤Ⅰ 相同浓度的Na₂CrO₄溶液，待Ba²⁺完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol·L^-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V₁mL。
滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的        （填“上方”或“下方”）。BaCl₂溶液的浓度为       mol·L^－1，若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba²⁺浓度测量值将          （填“偏大”或“偏小”）。

4. 用废铁皮制取铁红(Fe₂O₃)的部分流程示意图如下：

①步骤Ⅰ若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为_________________________。

②步骤Ⅱ中发生反应：4Fe(NO₃)₂＋O₂＋(2n＋4)H₂O===2Fe₂O₃·nH₂O＋8HNO₃，反应产生的HNO₃又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO₃)₂，该反应的化学方程式为____________________________。

③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是_____              _(任写一项)。

(3)已知t ℃时，反应FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO₂(g)的平衡常数K＝0.25。

①t ℃时，反应达到平衡时n(CO)∶n(CO₂)＝________。

②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO, t ℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，则x＝________。

5.硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg₂B₂O₅·H₂O和Fe₃O₄，还有少量Fe₂O₃、

FeO、CaO、Al₂O₃和SiO₂等)为原料制备硼酸(H₃BO₃)的工艺流程如图所示：

回答下列问题：

（1）写出Mg₂B₂O₅·H₂O与硫酸反应的化学方程式_____________。为提高浸出速率，

除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有_________（写出两条）。

（2）利用_______的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是______（化学式）。
（3）“净化除杂”需先加H₂O₂溶液，作用是_______。然后在调节溶液的pH约为5，目的是_________。
（4）“粗硼酸”中的主要杂质是________（填名称）。
（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH₄），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为_______。
（6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程___________。