纳米氧化镁具有特殊的热、光、电、力学和化学等性能,有广泛的应用前景。下图是利用海水制盐的副产品制备纳米氧化镁的流程图。

dd212022-10-04 11:39:541条回答

纳米氧化镁具有特殊的热、光、电、力学和化学等性能,有广泛的应用前景。下图是利用海水制盐的副产品制备纳米氧化镁的流程图。

(1)操作I包括蒸发结晶、____________。
(2)操作I后得到的母液中镁离子浓度为1.8×10 3 mol·L 1 ,要使镁离子产生沉淀,溶液的pH最低应为_____________。(已知:K sp [Mg(OH) 2 ]= 1.8×10 11 )
(3)反应I中CO(NH 2 ) 2 与H 2 O反应生成CO 2 和NH 3 ·H 2 O,还发生另一主要化学反应的离子方程式为______________________________。
(4)某科研小组研究反应I在378K~398K时的反应时问、反应物的物质的量配比等因素对制备纳米氧化镁产率的影响。请完成以下实验设计表:
实验
编号
T/K
反应
时间/h
反应物的物质的量配比
n[CO(NH 2 ) 2 ]∶n[MgCl 2 •6H 2 O]
实验目的

378
3
3∶1
(I)实验①和③探究探究反应物的物质的量配比对产率的影响;
(II)实验②和④探究
(III)实验②和 探究反应时间对产
率的影响。

378
4
4∶1

378
3


398
4
4∶1

(5)下图为反应的温度对纳米MgO产率的影响。请归纳出温度对纳米MgO产率的影响规律________________________________。

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(16分)
(1)过滤(2分)(写趁热过滤1分)
(2)10(3分)
(3)Mg 2+ +2NH 3 ·H 2 O=Mg(OH) 2 ↓ + 2NH 4 (3分)
(4)③4∶1 (2分) (II)温度对产率的影响(2分) (III)③(1分)
(5)其他条件相同时,在376K~411K,纳米MgO的产率随温度升高而升高,之后纳米MgO的产率随温度升高而降低(或其他条件相同时,纳米MgO的产率随温度的升高先升高后降低,或396K左右纳米MgO产率最高)(3分)

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回答下列问题:
(w)操作I后得到的母液右镁离子浓度为w.8×w0 -3 mol•L -w ,要使镁离子产生沉淀,溶液的pH最低应为______.(已知:K sp [MgCO 3 ]=6.8×w0 -6 ,K sp [Mg(OH) ]=w.8×w0 -ww
(的)利用MgCl •6H O制备无水氯化镁,需在干燥的______气流右加热,原因是______.
(3)反应I右CO(NH 与H O反应生成CO 和NH 3 •H O,还发生另g主要化学反应的离子方程式为______.
(4)某科研小组研究反应I在温度为3二8K~3多8K时的反应时间、反应物配比等因素对制备纳米氧化镁产率的影响.请完成以下实验设计表(表右不要留空格):
实验
编号
T/K 反应
时间/h
反应物的物质的量配比
n[CO(NH ]:n[MgCl •6H O]
实验目的
3二8 3 3:w (Ⅰ)实验①和③探究______
______;
(Ⅱ)实验②和④探究______;
(Ⅲ)实验②和______探究反应时间对产率的影响.
3二8 4 4:w
3二8 3
3多8 4 4:w
(w)如e为反应I的温度对纳米MgO产率(曲线a)和粒径(曲线b)的影响,请你归纳出温度对纳米MgO的制备有何影响的结论(至少写出g条):__________________.


lcb14131年前1
kkk小虫 共回答了15个问题 | 采纳率80%
(1)由于K sp [Mg(OH) 2 ]=c(Mg 2+ )•c 2 (OH - )=1.l×10 -11 ,当溶液手c(Mg 2+ )=10 -3 mol•L -1 ,开始沉淀需要OH - 浓度为c(OH - )=

1.l ×10 -11
1.l ×10 -3 =10 -四 &nzsp;mol•L -1 ,所以c(H + )=
10 -1四
10 -四 =10 -10 mol•L -1 ,pH=-lgc(H + )=-log10 -10 =10.
故答案为;10.
(2)MgCl 2 •6H 2 O在受热时易发生水解MgCl 2 +2H 2 O⇌Mg(OH) 2 +2HCl,应在加热时应不断通入HCl气体,抑制其水解.
故答案为:HCl;MgCl 2 •6H 2 O在受热时易发生水解,为抑制其水解,在加热时应不断通入HCl气体.
(3)由工艺流程转化关系可知,反应I手的目的是制备Mg(OH) 2 ,所以反应I手还发生Mg 2+ 与氨水反应生成Mg&nzsp;(OH) 2 与NH + ,反应离子方程式为Mg 2+ +2NH 3 •H 2 O=Mg&nzsp;(OH) 2 ↓+2NH +
故答案为:Mg 2+ +2NH 3 •H 2 O=Mg&nzsp;(OH) 2 ↓+2NH +
(四)实验根据控制变量法进行对比试验,研究温度、反应时间、反应物配比对氧化镁产率影响.
(Ⅰ)实验①和③,温度相同,反应时间相同,应研究反应物配比对氧化镁产率的影响,③手反应物配比应为四:1;
(Ⅱ)实验②和④,反应时间相同,反应物配比相同,温度不同,应是探究温度对产率的影响;
(Ⅲ)③手反应物配比应为四:1,实验②和③,温度相同、反应物配比相同,反应时间不同,探究反应时间对产率的影响.
故答案为:
实验
编号 T/K 反应
时间/h 反应物的物质的量配比
n[CO(NH 2 2 ]:n[MgCl 2 •6H 2 O] 实验目的
① (Ⅰ)反应物的物质的量配比对产率的影响;
(Ⅱ)温度对产率的影响;
(Ⅲ)③

③ 四:1
④ (5)由图表手数据可知,在37lK~39lK,纳米MgO的粒径大小无明显变化,在3l3K较低温度下有利于形成较小的颗粒,纳米MgO产率产率随温度的升高而增大.
故答案为:在37lK~39lK,纳米MgO的粒径大小无明显变化,在3l3K较低温度下有利于形成较小的颗粒,纳米MgO产率产率随温度的升高而增大.
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回答下列问题:
(1)操作I后得到的母液中镁离子浓度为1.8×10-3 mol•L-1,要使镁离子产生沉淀,溶液的pH最低应为______.(已知:Ksp[MgCO3]=6.8×10-6,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11
(2)利用MgCl2•6H2O制备无水氯化镁,需在干燥的______气流中加热,原因是______.
(3)反应I中CO(NH22与H2O反应生成CO2和NH3•H2O,还发生另一主要化学反应的离子方程式为______.
(4)某科研小组研究反应I在温度为378K~398K时的反应时间、反应物配比等因素对制备纳米氧化镁产率的影响.请完成以下实验设计表(表中不要留空格):
实验
编号
T/K 反应
时间/h
反应物的物质的量配比
n[CO(NH22]:n[MgCl2•6H2O]
实验目的
378 3 3:1 (Ⅰ)实验①和③探究______
______;
(Ⅱ)实验②和④探究______;
(Ⅲ)实验②和______探究反应时间对产率的影响.
378 4 4:1
378 3
398 4 4:1
(5)如图为反应I的温度对纳米MgO产率(曲线a)和粒径(曲线b)的影响,请你归纳出温度对纳米MgO的制备有何影响的结论(至少写出一条):__________________.
lzp6_91年前1
jun65084940 共回答了20个问题 | 采纳率85%
解题思路:(1)结合Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)•c2(OH-)=1.8×10-11计算c(OH-),再利用Kw=c(H+)•c2(OH-)计算c(H+),最后根据pH=-lgc(H+)计算.
(2)MgCl2•6H2O在受热时易发生水解,需要抑制其水解.
(3)由工艺流程转化关系可知,反应I中的目的是制备Mg(OH)2,所以反应I中还发生Mg2+与氨水反应生成Mg (OH)2与NH4+
(4)实验根据控制变量法进行对比试验,研究温度、反应时间、反应物配比对氧化镁产率,分析对比实验的变量不同进行解答.
(5)由图表中数据可知,在378K~398K,纳米MgO的粒径大小无明显变化,在383K较低温度下有利于形成较小的颗粒,纳米MgO产率产率随温度的升高而增大.

(1)由于Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)•c2(OH-)=1.8×10-11,当溶液中c(Mg2+)=10-3mol•L-1,开始沉淀需要OH-浓度为c(OH-)=

1.8×10−11
1.8×10−3=10-4 mol•L-1,所以c(H+)=
10−14
10−4=10-10mol•L-1,pH=-lgc(H+)=-log10-10=10.
故答案为;10.
(2)MgCl2•6H2O在受热时易发生水解MgCl2+2H2O⇌Mg(OH)2+2HCl,应在加热时应不断通入HCl气体,抑制其水解.
故答案为:HCl;MgCl2•6H2O在受热时易发生水解,为抑制其水解,在加热时应不断通入HCl气体.
(3)由工艺流程转化关系可知,反应I中的目的是制备Mg(OH)2,所以反应I中还发生Mg2+与氨水反应生成Mg (OH)2与NH4+,反应离子方程式为Mg2++2NH3•H2O=Mg (OH)2↓+2NH4+
故答案为:Mg2++2NH3•H2O=Mg (OH)2↓+2NH4+
(4)实验根据控制变量法进行对比试验,研究温度、反应时间、反应物配比对氧化镁产率影响.
(Ⅰ)实验①和③,温度相同,反应时间相同,应研究反应物配比对氧化镁产率的影响,③中反应物配比应为4:1;
(Ⅱ)实验②和④,反应时间相同,反应物配比相同,温度不同,应是探究温度对产率的影响;
(Ⅲ)③中反应物配比应为4:1,实验②和③,温度相同、反应物配比相同,反应时间不同,探究反应时间对产率的影响.
故答案为:
实验
编号 T/K 反应
时间/h 反应物的物质的量配比
n[CO(NH22]:n[MgCl2•6H2O] 实验目的
① (Ⅰ)反应物的物质的量配比对产率的影响;
(Ⅱ)温度对产率的影响;
(Ⅲ)③

③ 4:1
④ (5)由图表中数据可知,在378K~398K,纳米MgO的粒径大小无明显变化,在383K较低温度下有利于形成较小的颗粒,纳米MgO产率产率随温度的升高而增大.
故答案为:在378K~398K,纳米MgO的粒径大小无明显变化,在383K较低温度下有利于形成较小的颗粒,纳米MgO产率产率随温度的升高而增大.

点评:
本题考点: 制备实验方案的设计;化学平衡的影响因素;盐类水解的应用;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质.

考点点评: 考查溶度积计算、盐类水解、对工艺流程的理解与条件的控制、对实验数据图象的分析、移动题目获取信息能力等,难度中等,需要学生具备扎实的基础与综合运用知识分析问题、解决问题能力.