以某氧化母液(主要成分为对苯二甲酸、醋酸,杂质为Co、Mn、Fe、Ca、Mg等元素的化合物)为原料回收各物质的工艺流程如图。

(1)物质X为 CH3COOHCH3COOH(填结构简式)。
(2)25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38、Ksp(CaF2)=5.3×10-9、Ksp(MgF2)=6.5×10-9;Fe(OH)3+6F-═[FeF6]3-+3OH- K>105。
①基态Fe3+的核外电子排布式为 [Ar]3d5[Ar]3d5。
②工艺流程中“调pH”和“净化”能否调换顺序并说明理由 不能,否则Fe3+将形成更稳定的[FeF6]3-从而无法沉淀除不能,否则Fe3+将形成更稳定的[FeF6]3-从而无法沉淀除。
(3)“萃取分离”的原理为M2++2HR萃取反萃取MR2+2H+,式中M表示Co、Mn元素,HR表示萃取剂。pH对萃取率的影响如图。

①分离效果最佳的pH为 44,“萃取分离”获得MnSO4需要的试剂除萃取剂外还有 H2SO4H2SO4。
②一定条件下,用萃取剂萃取Co2+,经充分振荡分层后,有机层和水层中离子浓度之比为1:2。现有含Co2+的水溶液10 mL,用5mL萃取剂萃取一次后,Co2+的萃取率为 2020%。(已知:萃取率=萃取出物质的质量物质的总质量×100%)
(4)对苯二甲酸是生产聚酯的重要原料。25℃时,部分酸的电离平衡常数如下表。
[
F
e
F
6
]
3
-
[
F
e
F
6
]
3
-
萃取
反萃取
萃取出物质的质量
物质的总质量
对苯二甲酸 | 邻苯二甲酸 | 乙二酸 | 甲酸 | |
Ka1 | 2.9×10-4 | 1.1×10-3 | 5.4×10-2 | 1.8×10-4 |
Ka2 | 3.5×10-5 | 4.0×10-6 | 5.4×10-5 | - |


②Ka1(邻苯二甲酸)>Ka1(对苯二甲酸),但Ka2(邻苯二甲酸)<Ka2(对苯二甲酸)的原因是
邻苯二甲酸负离子可形成分子内氢键
邻苯二甲酸负离子可形成分子内氢键
。③对比乙二酸和甲酸,可知—COO-存在
给电子
给电子
(填“给电子”或“吸电子”)效应,依据是 Ka2(乙二酸)<Ka2甲酸)
Ka2(乙二酸)<Ka2甲酸)
。【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】CH3COOH;[Ar]3d5;不能,否则Fe3+将形成更稳定的从而无法沉淀除;4;H2SO4;20;
;邻苯二甲酸负离子可形成分子内氢键;给电子;Ka2(乙二酸)<Ka2甲酸)
[
F
e
F
6
]
3
-

【解答】
【点评】
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发布:2024/8/9 8:0:9组卷:27引用:1难度:0.3
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