解答题-工业流程题 较难0.4 引用1 组卷180
氟化镁有诸多优良性质,在光学、冶金、国防、医疗等领域有着广泛的应用,如图给出了镁碳化法制备高纯氟化镁的一般流程。
已知:碳酸氢镁受热易分解为MgCO3•nH2O。
(1)原料镁中含有铁元素,铁原子的价电子排布式为______ ,镁原子的第三电离能陡增的原因是______ 。
(2)“溶镁”的主要目的是得到碳酸氢镁,写出发生的离子方程式______ 。
(3)“溶镁”过程中,在搅拌条件下持续通入30mL/min高纯二氧化碳气体,其他条件相同,研究不同温度下反应体系中镁离子浓度和反应时间的关系,实验结果如图所示。由图可以看出,反应温度越高,相同时间内生成的碳酸氢镁浓度______ (填“越低”或“越高”),可能的原因有______ 。
(4)碳酸氢镁热分解转化的单一固体产物可能含有一定的结晶水,用热重分析法可测定结晶水含量。称取100g上述分解转化产物进行热重分析,热重曲线如图所示,产物化学式为______ 。
(5)氟化反应以氢氟酸为氟化试剂,写出其离子方程式______ ,整个流程中可以循环利用的物质为_______ 。
(6)氟化镁的晶胞结构为四方晶胞,若晶胞边长a=b=0.46nm,c=0.30nm,则氟化镁密度ρ=______ g•cm-3(列出计算式即可)。
已知:碳酸氢镁受热易分解为MgCO3•nH2O。
(1)原料镁中含有铁元素,铁原子的价电子排布式为
(2)“溶镁”的主要目的是得到碳酸氢镁,写出发生的离子方程式
(3)“溶镁”过程中,在搅拌条件下持续通入30mL/min高纯二氧化碳气体,其他条件相同,研究不同温度下反应体系中镁离子浓度和反应时间的关系,实验结果如图所示。由图可以看出,反应温度越高,相同时间内生成的碳酸氢镁浓度
(4)碳酸氢镁热分解转化的单一固体产物可能含有一定的结晶水,用热重分析法可测定结晶水含量。称取100g上述分解转化产物进行热重分析,热重曲线如图所示,产物化学式为
(5)氟化反应以氢氟酸为氟化试剂,写出其离子方程式
(6)氟化镁的晶胞结构为四方晶胞,若晶胞边长a=b=0.46nm,c=0.30nm,则氟化镁密度ρ=
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碳酸锶(SrCO3)难溶于水,主要用于电磁材料和金属冶炼。一种由工业碳酸锶(含少量Ba2+、Ca2+、Mg2+、Pb2+等)制备高纯碳酸锶的工艺流程如下:
已知:①Sr(OH)2为强碱,Cr(OH)3为两性氢氧化物;
②常温下,各物质的溶度积常数如表所示。
回答下列问题:
(1)“酸溶”时能提高反应速率的措施有________________________ (答1条即可),基态Cr原子的价电子排布式是_____________ 。
(2)“酸化”步骤发生如下反应:,则“还原”时发生反应的离子方程式为____________________ 。
(3)滤渣1的主要成分为________ (填化学式)。
(4)用氨水和NaOH分步调节pH,而不直接用NaOH调节溶液的pH≈13的原因是________ 。
(5)“碳化”时,反应的化学平衡常数K的计算关系式为____________ 。(不用写出具体数值,用以下平衡常数表达:SrCO3的溶度积常数Ksp(SrCO3)、H2CO3的电离常数为Ka1、Ka2)
(6)上述流程合成的碳酸锶与TiO2在高温下反应,可以制得高温超导基片材料SrTiO3,SrTiO3的立方晶胞结构如图所示,其中Ti处在体心位置,晶胞边长为a nm,已知SrTiO3的相对分子质量为M,阿佛加德罗常数的值为NA,则SrTiO3晶体的密度为_____________ g/cm3(列出M、NA、a相关的算式即可)。
已知:①Sr(OH)2为强碱,Cr(OH)3为两性氢氧化物;
②常温下,各物质的溶度积常数如表所示。
化合物 | Cr(OH)3 | Ca(OH)2 | Mg(OH)2 | SrCO3 |
Ksp近似值 |
回答下列问题:
(1)“酸溶”时能提高反应速率的措施有
(2)“酸化”步骤发生如下反应:,则“还原”时发生反应的离子方程式为
(3)滤渣1的主要成分为
(4)用氨水和NaOH分步调节pH,而不直接用NaOH调节溶液的pH≈13的原因是
(5)“碳化”时,反应的化学平衡常数K的计算关系式为
(6)上述流程合成的碳酸锶与TiO2在高温下反应,可以制得高温超导基片材料SrTiO3,SrTiO3的立方晶胞结构如图所示,其中Ti处在体心位置,晶胞边长为a nm,已知SrTiO3的相对分子质量为M,阿佛加德罗常数的值为NA,则SrTiO3晶体的密度为
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