实验室模拟镁法工业烟气脱硫并制备MgSO4•H2O，其实验过

更新 2024-01-13
科目化学
题型实验题
难度中等
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实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备 $M g S O_{4} • H_{2} O$ ，其实验过程可表示为

（1）在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入 $S O_{2}$ 气体，生成 $M g S O_{3}$ ，反应为 $M g （ O H ）_{2} + H_{2} S O_{3} ═ M g S O_{3} + 2 H_{2} O$ ，其平衡常数 $K$ 与 $K_{s p} [M g （ O H ）_{2}] 、 K_{s p} （ M g S O_{3} ）、 K_{a 1} （ H_{2} S O_{3} ）、 K_{a 2} （ H_{2} S O_{3} ）$ 的代数关系式为 $K ＝$ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收 $S O_{2}$ 效率的有＿＿＿＿＿（填序号）。

A．	水浴加热氧化镁浆料
B．	加快搅拌速率
C．	降低通入 $S O_{2}$ 气体的速率
D．	通过多孔球泡向氧化镁浆料中通 $S O_{2}$

（2）在催化剂作用下 $M g S O_{3}$ 被 $O_{2}$ 氧化为 $M g S O_{4}$ 。已知 $M g S O_{3}$ 的溶解度为 $0.57 g （ 20 ℃ ）$ ， $O_{2}$ 氧化溶液中 $S {O_{3}}^{2 -}$ 的离子方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；在其他条件相同时，以负载钴的分子筛为催化剂，浆料中 $M g S O_{3}$ 被 $O_{2}$ 氧化的速率随 $p H$ 的变化如题图甲所示。在 $p H ＝ 6 ～ 8$ 范围内，pH增大，浆料中 $M g S O_{3}$ 的氧化速率增大，其主要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）制取 $M g S O_{4} • H_{2} O$ 晶体。在如题图乙所示的实验装置中，搅拌下，使一定量的 $M g S O_{3}$ 浆料与 $H_{2} S O_{4}$ 溶液充分反应。 $M g S O_{3}$ 浆料与 $H_{2} S O_{4}$ 溶液的加料方式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；补充完整制取 $M g S O_{4} • H_{2} O$ 晶体的实验方案：向含有少量 $F e^{3 +} 、 A l^{3 +}$ 的 $M g S O_{4}$ 溶液中，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（已知： $F e^{3 +} 、 A l^{3 +}$ 在 $p H \geq 5$ 时完全转化为氢氧化物沉淀；室温下从 $M g S O_{4}$ 饱和溶液中结晶出 $M g S O_{4} • 7 H_{2} O$ ， $M g S O_{4} • 7 H_{2} O$ 在 $150 ～ 170 ℃$ 下干燥得到 $M g S O_{4} • H_{2} O$ ，实验中需要使用 $M g O$ 粉末）

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相关试题

某学生用下图所示的装置测定镁的相对原子质量：

（1）①实验前必须对装置进行气密性检查，具体操作是：                  ；
（2）如果量气管的最大测量体积为50mL（假设条件为标准状况），则取金属镁条（设纯度为100%）的质量不超过      g；（精确到0.001）
（3）实验结束，在读取数据前必须：a冷却，使温度恢复到原来状态；b                 ；
（4）该学生实验时称取镁条0.051g（已除去氧化膜），实验结果收集到气体48.00mL（已换算到标准状况，其他实验操作均正确），根据实验测定，镁的相对原子质量为         ；产生误差的原因可能是          （写出一点）。

题型：未知
难度：未知

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某无色溶液由Mg²⁺、Al³⁺、Cl^－、NH₄⁺、SO₄²^－中的若干种离子组成。按以下步骤进行实验：
（1）取原溶液少量于试管中，向试管中不断加入氢氧化钠溶液至过量，有白色沉淀生成而后又完全消失，说明原溶液中一定含有的离子是           （填相应离子符号，下同）。
（2）取实验①后的溶液于另一试管中，加热，用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，结果试纸变蓝，说明原溶液中一定含有的离子是          。
（3）取原溶液加入少量盐酸使溶液酸化，再加入氯化钡溶液，产生白色沉淀，说明原溶液中一定含有的离子是          。
（4）取实验③的溶液加入少量，加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，能否说明原溶液中一定含有的Cl^－离子        （是或否）。若要检测Cl^－离子是否存在，正确的操作是         （若前一格填是，这一格不填）。

题型：未知
难度：未知

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某化学小组以苯甲酸（）为原料，制取苯甲酸甲酯。已知有关物质的沸点如下表：

物质	甲醇	苯甲酸	苯甲酸甲酯
沸点/℃	64.7	249	199.6

Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入12.2g苯甲酸（M=122g/mol）和20ml甲醇（密度约0.79g·mL^-1）,再小心加入3mL浓硫酸，混匀后，投入几粒碎瓷片，小心加热使反应完全，得苯甲酸甲酯粗产品。
（1）若反应产物水分子中有同位素¹⁸O，写出能表示反应前后¹⁸O位置的化学方程式          ；浓硫酸的作用是：               。
（2）甲、乙、丙三位同学分别设计了如下图三套实验室合成苯甲酸甲酯的装置（夹持仪器和加热仪器均已略去）。根据有机物的沸点，最好采用       装置（填“甲”或“乙”或“丙”）。

Ⅱ．粗产品的精制
（3）苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等，现拟用下列流程进行精制，请根据流程图写出操作方法的名称。操作Ⅰ        操作Ⅱ      。

（4）能否用NaOH溶液代替饱和碳酸钠溶液？       （填“能”或“否”），并简述原因         。
（5）通过计算，苯甲酸甲酯的产率是       。

题型：未知
难度：未知

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（14分，每空2分）硫酸亚铁容易被氧化，而硫酸亚铁铵晶体[（NH₄）₂SO₄·FeSO₄·6H₂O]较稳定，常用于代替硫酸亚铁作还原剂。现以铁屑为主要原料制备硫酸亚铁铵晶体，其反应如下：Fe+H₂SO₄（稀）＝FeSO₄+H₂↑、FeSO₄+(NH₄)₂SO₄+6H₂O＝(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O
步骤l：在盛有适量铁屑的锥形瓶里加入某种试剂除去油污，加热，充分反应后过滤、洗涤、干燥、称量，铁屑质量为₁。
步骤2：将处理过的铁屑加入到一定量的稀H₂SO₄中，加热至50℃—80℃充分反应，趁热过滤并用少量热水洗涤，滤液及洗涤液都转移至蒸发皿中。滤渣干燥后称重，剩余铁屑质量为。
步骤3：准确称取所需质量的硫酸铵晶体加入“步骤2”的蒸发皿中，搅拌使之溶解，缓缓加热一段时间，将其冷却结晶、过滤。用无水乙醇洗涤晶体并自然干燥，称量所得晶体质量为。
回答下列问题：
（1）能够用于除去铁屑表面油污的试剂是（填字母）。

A．纯碱溶液

B．烧碱溶液

C．明矾溶液

D．稀硫酸

（2）步骤2中趁热过滤的目的是                。
（3）硫酸亚铁在潮湿的空气中易被氧化生成一种物质（碱式硫酸铁），该反应的化学方程式为                          。
（4）铁屑表面常有少量的铁锈（Fe₂O₃·H₂O），对FeSO₄的制备     （填“有”、“无”）影响，理由是（用离子方程式回答）                            。
（5）若忽略铁锈的影响，上述实验中硫酸亚铁铵晶体的产率为       。
（6）请设计一个简单的实验，检验硫酸亚铁铵晶体中含有结晶水（简述实验操作、现象和结论）                                                         。

题型：未知
难度：未知

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中华人民共和国国家标准(GB27602011）规定葡萄酒中SO₂最大使用量为0.25 g·L^－1。某兴趣小组测定某葡萄酒中SO₂含量。步骤如下：
（1）取300.00 mL葡萄酒，加入适量盐酸，加热使SO₂全部逸出
（2）逸出的SO₂被稍过量的H₂O₂完全吸收氧化
（3）加热（2）中溶液，除尽过量的H₂O₂，然后用0.090 0 mol·L^－1NaOH标准溶液进行滴定，以酚酞为指示剂，滴定到终点，记录消耗NaOH溶液的体积
（4）重复上述操作2～3次
试回答：（1）步骤2中H₂O₂氧化SO₂的化学方程式为__________________________。
（2）NaOH标准溶液用滴定管（填“碱式或酸式”）盛装。
（3）到达滴定终点时，溶液由色变为_____ ___色，且半分钟内不再变化；
（4）若用50 mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10.00”处，则管内液体的体积(填序号）________(①＝10.00 mL，②＝40.00 mL，③<10.00 mL，④>40.00 mL）。
（5）滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00 mL，该葡萄酒中SO₂含量为______g·L^－1
（6）以下操作使所测得的SO₂含量偏高的是
A．滴定前，未用NaOH标准溶液润洗滴定管
B．滴定前滴定管内无气泡，终点读数时有气泡
C．滴定前仰视读数，滴定终点时读数正确

题型：未知
难度：未知

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