以硼鎂礦(2MgO·B2O3·H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、A12O3)為原料生產硼*的工藝流...
問題詳情:
以硼鎂礦(2MgO·B2O3·H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、A12O3)為原料生產硼*的工藝流程如下:
已知:表一:不同温度下H3BO3的溶解度
温度℃) | 20 | 40 | 60 | 100 |
溶解度(g) | 5.0 | 8.7 | 14.8 | 40.2 |
表二:不同物質沉澱完全時的pH
物質 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 |
pH | 3.2 | 5.2 | 9.7 | 12.4 |
(1)由於礦粉中含CaCO3,“浸取”時容易產生大量泡沫使物料從反應器中溢出,應採取的措施為_________________。
(2)“浸出液”顯**,含有H3BO3、Mg2+和SO42-,還含有Fe2+、Fe3+、Ca2+、Al3+等雜質。“除雜”時,向浸出液中依次加入適量H2O2和MgO,可以除去的雜質離子為_______________________,H2O2的作用為_____________________(用離子方程式表示)。
(3)“浸取”後,採用“熱過濾”的目的為__________________________。
(4)“母液”可用於回收硫*鎂,已知硫*鎂的溶解度隨温度變化的曲線如圖所示,且溶液的沸點隨壓強增大而升高。為了從“母液”中充分回收MgSO4·H2O,應採取的措施是將“母液”蒸發濃縮,____________________________________。
(5)己知25℃時,硼*(H3BO3)溶液中存在如下平衡:H3BO3(aq)+H2O(1) [B(OH)4]-(aq)+H+(aq);K=5.7×10-10;25℃時,0.7mol·L-1硼*溶液中c(H+)=__________mol·L-1。
(6)已知25℃時:
化學式 | H2CO3 | CH3COOH |
電離常數 | K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11 | K=1.75×10-5 |
下列説法正確的是________(填選項字母)。
a.碳**溶液滴入硼*溶液中能觀察到有氣泡產生
b.碳**溶液滴入醋*溶液中能觀察到有氣泡產生
c.等濃度碳*溶液和硼*溶液的pH:前者>後者
d.等濃度碳**溶液和醋**溶液的pH:前者>後者
【回答】
【*】分批慢慢加入硫*(或邊加入邊攪拌)Fe3+、Fe2+、Al3+H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O防止因温度下降使H3BO3從溶液中析出加壓升温結晶(或加壓升温結晶並過濾)2×10-5bd
【解析】(1)CaCO3與硫*反應生成二氧化碳、硫*鈣和水,該反應的化學方程式為:CaCO3 (粉末)+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑,由於礦粉中含CaCO3,“浸取”時容易產生大量泡沫使物料從反應器中溢出,故應分批慢慢加入H2SO4;故*為:應分批慢慢加入H2SO4 ;
(2)加適量H2O2把Fe2+氧化為Fe3+,所以H2O2的作用是:H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O,加MgO調節pH,使Fe3+、Al3+轉化為沉澱而除去,所以除去的離子有Fe3+、Fe2+、Al3+;故*為:Fe3+、Fe2+、Al3+;H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O;
(3)題目信息可知:H3BO3的溶解度隨温度的升高而增大,所以要採用“熱過濾”,以防温度下降時H3BO3
知識點:電離平衡 水解平衡
題型:綜合題