- 物质的检测
- 共5040题
硼镁泥是一种工业废料,主要成份是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质,以此为原料制取的硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业.从硼镁泥中提取MgSO4•7H2O的流程如下:
已知:某些氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
根据题意回答第(1)~(6)题:
(1)在酸解过程中,欲加快酸解时的化学反应速率,请提出两种可行的措施:______.
(2)加入的NaClO可与Mn2+反应:Mn2++ClO-+H2O═MnO2↓+2H++Cl-,还有一种离子也会被NaClO氧化,并发生水解,该反应的离子方程式为______.
(3)滤渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外,还有______.
(4)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:
“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据上表数据,简要说明操作步骤是蒸发浓缩,______.“操作I”是将滤液继续蒸发浓缩,冷却结晶,______,便得到了MgSO4•7H2O.
(5)实验中提供的硼镁泥共100g,得到的MgSO4•7H2O为172.2g,计算MgSO4•7H2O的产率为______.(保留两位有效数字)
(6)金属镁可用于自然水体中铁件的电化学防腐,完成如图防腐示意图,并作相应标注.
正确答案
解:硼镁泥主要成份是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质,加入硫酸,MgO、CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3都和硫酸反应,SiO2不与硫酸反应,次氯酸钠具有强氧化性,加入的NaClO可与Mn2+反应生成MnO2,把Fe2+氧化成Fe3+,溶液pH升高,在pH为5-6时Fe3+生成Fe(OH)3沉淀,Al3+形成Al(OH)3沉淀,过滤除去滤渣Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2、SiO2,滤液中含钙离子、镁离子,除钙后,只剩镁离子,蒸发冷却结晶得到硫酸镁晶体;
(1)为加快反应速率,可以采用升高温度、适当增大反应物浓度、增大反应物接触面积等方法,如适当升高温度、把硼镁泥粉碎、或搅拌、或适当增加硫酸浓度,
故答案为:适当升温、把硼镁泥粉碎、或搅拌、或适当增加硫酸浓度;
(2)次氯酸根离子具有氧化性,亚铁离子具有还原性,二者发生氧化还原反应生成氯离子、氢氧化铁沉淀,离子方程式为2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+,故答案为:2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+;
(3)滤渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外,还有二氧化硅;
(4)“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,其操作是蒸发浓缩、趁热过滤;.“操作I”是将滤液继续蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤;
(5)实验中提供的硼镁泥共100g,m(MgO)=100g×40%=40g,n(Mg)=n(MgO)==1mol,根据Mg原子守恒得n(MgSO4•7H2O)=n(Mg)=n(MgO)=1mol,m(MgSO4•7H2O)=1mol×246g/mol=246g,其产率=
=
×100%=70%或0.70,故答案为:70%或0.70;
(6)利用Mg防止Fe被腐蚀,可以采用牺牲阳极的阴极保护法或外加电源的阴极保护法,让Mg作正极或阳极,
图为,故答案为:
.
解析
解:硼镁泥主要成份是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质,加入硫酸,MgO、CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3都和硫酸反应,SiO2不与硫酸反应,次氯酸钠具有强氧化性,加入的NaClO可与Mn2+反应生成MnO2,把Fe2+氧化成Fe3+,溶液pH升高,在pH为5-6时Fe3+生成Fe(OH)3沉淀,Al3+形成Al(OH)3沉淀,过滤除去滤渣Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2、SiO2,滤液中含钙离子、镁离子,除钙后,只剩镁离子,蒸发冷却结晶得到硫酸镁晶体;
(1)为加快反应速率,可以采用升高温度、适当增大反应物浓度、增大反应物接触面积等方法,如适当升高温度、把硼镁泥粉碎、或搅拌、或适当增加硫酸浓度,
故答案为:适当升温、把硼镁泥粉碎、或搅拌、或适当增加硫酸浓度;
(2)次氯酸根离子具有氧化性,亚铁离子具有还原性,二者发生氧化还原反应生成氯离子、氢氧化铁沉淀,离子方程式为2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+,故答案为:2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+;
(3)滤渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外,还有二氧化硅;
(4)“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,其操作是蒸发浓缩、趁热过滤;.“操作I”是将滤液继续蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤;
(5)实验中提供的硼镁泥共100g,m(MgO)=100g×40%=40g,n(Mg)=n(MgO)==1mol,根据Mg原子守恒得n(MgSO4•7H2O)=n(Mg)=n(MgO)=1mol,m(MgSO4•7H2O)=1mol×246g/mol=246g,其产率=
=
×100%=70%或0.70,故答案为:70%或0.70;
(6)利用Mg防止Fe被腐蚀,可以采用牺牲阳极的阴极保护法或外加电源的阴极保护法,让Mg作正极或阳极,
图为,故答案为:
.
(1)碘是人体不可缺乏的元素,为了防止碘缺乏,现在市场上流行一种加碘盐,就是在精盐中添加一定量的KIO3进去.某研究小组为了检测某加碘盐中是否含有碘,查阅了有关的资料,发现其检测原理是:KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3H2O+3K2SO4.在实验时先取少量的加碘盐加蒸馏水溶解,然后加入稀硫酸和KI溶液,最后加入一定量的苯震荡.
①观察到的现象是______;该实验中用苯做萃取剂的理由是______.
②若从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需经过______(填操作方法),利用这种方法,最后碘在______(填仪器名称)中聚集.
(2)若有一混有少量硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠样品,需要提纯得到氯化钠.某学生设计了如下方案:
请回答以下问题:
Ⅰ.操作①中用于盛放固体的仪器为______(写仪器名称).
Ⅱ.操作②是否可以改为加硝酸钡溶液?为什么?______.
Ⅲ.进行操作②后,如何判断SO42-已除尽,方法是______.
Ⅳ.操作③的目的是______,为什么不先过滤后加碳酸钠溶液?理由是______.
Ⅴ.操作④的目的是______.
正确答案
解:(1)①碘易溶于有机溶剂,在苯中溶解度远大于在水中,加入苯后有机溶剂苯萃取水中的碘单质,苯与水不互溶,溶液分成两层,苯的密度比水小,有机层在上层,碘溶于苯呈紫色,下层层几乎无色,
故答案为:分层,上层紫色,下层为近于无色;苯与水互不相溶,碘在苯中的溶解度比在水中大;
②若从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,由于碘单质易溶于苯,可以利用其沸点不同,通过蒸馏操作完成;苯的沸点较低,所以蒸馏操作过程中,最后碘在蒸馏烧瓶中聚集,
故答案为:蒸馏;蒸馏烧瓶;
(2)提纯氯化钠的流程为:加热混合物,杂质碳酸氢铵通过分解而除去,得到氯化钠、硫酸钠的混合物;溶解后加入过量氯化钡溶液除去硫酸根离子,再加入过量碳酸钠除去过量的钡离子,过滤除去碳酸钡、硫酸钡沉淀后向滤液中加入盐酸,明确是调节溶液pH除去过量的碳酸根离子,对滤液加热除去溶液中氯化氢和二氧化碳,最后得到纯净的氯化钠溶液,
Ⅰ.根据图示,操作①是将固体混合物加热,使用到的仪器是坩埚,
故答案为:坩埚;
Ⅱ.加入硝酸钠溶液,硝酸钠和硫酸钠反应生成硫酸钡和硝酸钠,除去了硫酸钠,但引入了硝酸钠等新的杂质,
故答案为:不可以,改用Ba(NO3)2会使溶液中引入新的杂质离子NO3-,以后操作中无法除去;
Ⅲ.加入过量氯化钡溶液除去硫酸根离子,检验硫酸根离子已除尽,可静止片刻在上层清液处,滴加一滴氯化钡溶液,不出现浑浊就说明硫酸根离子已经除尽,
故答案为:取少量上层澄清溶液,再滴加BaCl2溶液,如无沉淀出现则说明SO42-已除尽(或其他的方法);
Ⅳ.操作③加入碳酸钠溶液,碳酸钠与过量的氯化钠反应生成碳酸钡和氯化钠,除去过量的氯化钡,再过滤;先过滤而后加碳酸钠溶液,在加入碳酸钠溶液后生成的碳酸钡还需要过滤,增加一次过滤操作;
故答案为:除去过量的Ba2+; 减少一次过滤操作;
Ⅴ.操作④加热煮沸溶液的目的是除去滤液中溶解的CO2和多余的盐酸,以便得到纯净的氯化钠溶液,
故答案为:除去溶解在溶液中的CO2,使过量的HCl挥发.
解析
解:(1)①碘易溶于有机溶剂,在苯中溶解度远大于在水中,加入苯后有机溶剂苯萃取水中的碘单质,苯与水不互溶,溶液分成两层,苯的密度比水小,有机层在上层,碘溶于苯呈紫色,下层层几乎无色,
故答案为:分层,上层紫色,下层为近于无色;苯与水互不相溶,碘在苯中的溶解度比在水中大;
②若从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,由于碘单质易溶于苯,可以利用其沸点不同,通过蒸馏操作完成;苯的沸点较低,所以蒸馏操作过程中,最后碘在蒸馏烧瓶中聚集,
故答案为:蒸馏;蒸馏烧瓶;
(2)提纯氯化钠的流程为:加热混合物,杂质碳酸氢铵通过分解而除去,得到氯化钠、硫酸钠的混合物;溶解后加入过量氯化钡溶液除去硫酸根离子,再加入过量碳酸钠除去过量的钡离子,过滤除去碳酸钡、硫酸钡沉淀后向滤液中加入盐酸,明确是调节溶液pH除去过量的碳酸根离子,对滤液加热除去溶液中氯化氢和二氧化碳,最后得到纯净的氯化钠溶液,
Ⅰ.根据图示,操作①是将固体混合物加热,使用到的仪器是坩埚,
故答案为:坩埚;
Ⅱ.加入硝酸钠溶液,硝酸钠和硫酸钠反应生成硫酸钡和硝酸钠,除去了硫酸钠,但引入了硝酸钠等新的杂质,
故答案为:不可以,改用Ba(NO3)2会使溶液中引入新的杂质离子NO3-,以后操作中无法除去;
Ⅲ.加入过量氯化钡溶液除去硫酸根离子,检验硫酸根离子已除尽,可静止片刻在上层清液处,滴加一滴氯化钡溶液,不出现浑浊就说明硫酸根离子已经除尽,
故答案为:取少量上层澄清溶液,再滴加BaCl2溶液,如无沉淀出现则说明SO42-已除尽(或其他的方法);
Ⅳ.操作③加入碳酸钠溶液,碳酸钠与过量的氯化钠反应生成碳酸钡和氯化钠,除去过量的氯化钡,再过滤;先过滤而后加碳酸钠溶液,在加入碳酸钠溶液后生成的碳酸钡还需要过滤,增加一次过滤操作;
故答案为:除去过量的Ba2+; 减少一次过滤操作;
Ⅴ.操作④加热煮沸溶液的目的是除去滤液中溶解的CO2和多余的盐酸,以便得到纯净的氯化钠溶液,
故答案为:除去溶解在溶液中的CO2,使过量的HCl挥发.
(2015•怀化二模)工业生产中产生的SO2、NO直接排放将对大气造成严重污染.利用电化学原理吸收SO2和NO,同时获得 Na2S2O4和 NH4NO3产品的工艺流程图如下(Ce为铈元素).
请回答下列问题.
(1)装置Ⅱ中NO在酸性条件下生成NO2-的离子方程式______.
(2)含硫各微粒(H2SO3、HSO3-和SO32-)存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的量分数ω与溶液pH的关系如图1所示.
①下列说法正确的是______(填标号).
A.pH=7时,溶液中c( Na+)<c (HSO3-)+c(SO32-)
B.由图中数据,可以估算出H2SO3的第二级电离平衡常数Ka2≈10-7
C.为获得尽可能纯的 NaHSO3,应将溶液的pH控制在 4~5为宜
D.pH=2和 pH=9时的溶液中所含粒子种类不同
②若1L1mol/L的NaOH溶液完全吸收13.44L(标况下)SO2,则反应的离子方程式为______.
③取装置Ⅰ中的吸收液vmL,用cmol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定.酸性高锰酸钾溶液应装在______(填“酸式”或“碱式”)滴定管中,判断滴定终点的方法是______.
(3)装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+,其原理如图2所示.
图中A为电源的______(填“正”或“负”)极.右侧反应室中发生的主要电极反应式为______.
(4)已知进人装置Ⅳ的溶液中NO2-的浓度为 0.4mol/L,要使 1m3该溶液中的NO2-完全转化为 NH4NO3,需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的 O2的体积为______ L.
正确答案
解:装置Ⅰ中二氧化硫是酸性氧化物,能和强碱氢氧化钠之间发生反应:SO2+OH-=HSO3-,NO和氢氧化钠之间不会反应,装置Ⅱ中NO在酸性条件下,NO和Ce4+之间会发生氧化还原反应:NO+H2O+Ce4+=Ce3++NO2-+2H+,NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+,装置Ⅲ中,在电解槽的阳极2Ce3+-2e-=2Ce4+,阴极电极反应式为:2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O,装置Ⅳ中通入氨气、氧气,2NO2-+O2++2H++2NH3=2NH4++2NO3-,
(1)装置Ⅱ中NO在酸性条件下NO和Ce4+之间会发生氧化还原反应:NO+H2O+Ce4+=Ce3++NO2-+2H+,NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+,
故答案为:NO+H2O+Ce4+=Ce3++NO2-+2H+;
(2)①A.pH=7时,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-),故溶液中c(Na+)=c(HSO3-)+2c(SO32-),故A错误;
B.HSO3-⇌SO32-+H+,由图中数据,pH=7时,c(HSO3- )=c(SO32- ),由Ka的表达式可知,H2SO3的第二级电离平衡常数K2≈c(H+)=10-7,故B正确;
C.溶液的pH控制在4~5时,c(HSO3- )浓度最大,则为获得尽可能纯的NaHSO3,可将溶液的pH控制在4~5左右,故C正确;
D.由图可知,pH=2时,C(HSO3-)=C(H2SO3),溶液为亚硫酸、亚硫酸氢钠溶液,pH=9时溶液,溶液为亚硫酸钠溶液,两种溶液中所含粒子种类不同,故D正确;
故答案为:BCD;
②1L1.0mol/L的NaOH溶液中含有氢氧化钠的物质的量为:1L×1.0mol/L=1.0mol,13.44L(标况下)SO2,n(SO2)==0.6mol,
设反应生成亚硫酸钠的物质的量为x,消耗二氧化硫的物质的量为y
2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O
2 1 1
1.0mol y x
=
=
解得:x=0.5mol y=0.5mol根据上述计算可以知道,二氧化硫是过量的,剩余的二氧化硫的物质的量为:0.6mol-0.5mol=0.1mol
所以二氧化硫会和生成的亚硫酸钠继续反应,
设消耗亚硫酸钠的物质的量为a,生成亚硫酸氢钠的物质的量为b
Na2SO3+H2O+SO2═2NaHSO3
1 1 2
a 0.1mol b
=
=
解得:a=0.1mol b=0.2mol,
则溶液中n(SO32-)=0.5mol-0.1mol=0.4mol,n(HSO3-)=0.2mol,n(SO32-):n(HSO3-)=2:1,则反应的离子方程式为3SO2+5OH-=2SO32-+HSO3-+2H2O,
故答案为:3SO2+5OH-=2SO32-+HSO3-+2H2O;
③酸式滴定管只能盛放酸性溶液、碱式滴定管只能盛放碱性溶液,酸性高锰酸钾溶液呈酸性,则可以盛放在酸式滴定管中;原溶液无色,而KMnO4为紫红色,所以当溶液中的H2C2O4和KHC2O4反应完全时,滴入最后一滴溶液呈紫红色且半分钟颜色不变;
故答案为:酸式;滴入最后一滴溶液呈紫红色且半分钟颜色不变;
(3)生成Ce4+为氧化反应,发生在阳极上,因此再生时生成的Ce4+在电解槽的阳极,连接电源正极,反应物是HSO3-被还原成S2O42-,得到电子,电极反应式为:2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O,
故答案为:正;2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O;
(4)NO2-的浓度为0.4mol/L,要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3,则失去电子数为:1000×(5-3)×0.4mol,设消耗标况下氧气的体积是V,根据电子守恒:×4=1000×(5-3)×0.4mol,解得V=4480L,
故答案为:4480.
解析
解:装置Ⅰ中二氧化硫是酸性氧化物,能和强碱氢氧化钠之间发生反应:SO2+OH-=HSO3-,NO和氢氧化钠之间不会反应,装置Ⅱ中NO在酸性条件下,NO和Ce4+之间会发生氧化还原反应:NO+H2O+Ce4+=Ce3++NO2-+2H+,NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+,装置Ⅲ中,在电解槽的阳极2Ce3+-2e-=2Ce4+,阴极电极反应式为:2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O,装置Ⅳ中通入氨气、氧气,2NO2-+O2++2H++2NH3=2NH4++2NO3-,
(1)装置Ⅱ中NO在酸性条件下NO和Ce4+之间会发生氧化还原反应:NO+H2O+Ce4+=Ce3++NO2-+2H+,NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+,
故答案为:NO+H2O+Ce4+=Ce3++NO2-+2H+;
(2)①A.pH=7时,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-),故溶液中c(Na+)=c(HSO3-)+2c(SO32-),故A错误;
B.HSO3-⇌SO32-+H+,由图中数据,pH=7时,c(HSO3- )=c(SO32- ),由Ka的表达式可知,H2SO3的第二级电离平衡常数K2≈c(H+)=10-7,故B正确;
C.溶液的pH控制在4~5时,c(HSO3- )浓度最大,则为获得尽可能纯的NaHSO3,可将溶液的pH控制在4~5左右,故C正确;
D.由图可知,pH=2时,C(HSO3-)=C(H2SO3),溶液为亚硫酸、亚硫酸氢钠溶液,pH=9时溶液,溶液为亚硫酸钠溶液,两种溶液中所含粒子种类不同,故D正确;
故答案为:BCD;
②1L1.0mol/L的NaOH溶液中含有氢氧化钠的物质的量为:1L×1.0mol/L=1.0mol,13.44L(标况下)SO2,n(SO2)==0.6mol,
设反应生成亚硫酸钠的物质的量为x,消耗二氧化硫的物质的量为y
2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O
2 1 1
1.0mol y x
=
=
解得:x=0.5mol y=0.5mol根据上述计算可以知道,二氧化硫是过量的,剩余的二氧化硫的物质的量为:0.6mol-0.5mol=0.1mol
所以二氧化硫会和生成的亚硫酸钠继续反应,
设消耗亚硫酸钠的物质的量为a,生成亚硫酸氢钠的物质的量为b
Na2SO3+H2O+SO2═2NaHSO3
1 1 2
a 0.1mol b
=
=
解得:a=0.1mol b=0.2mol,
则溶液中n(SO32-)=0.5mol-0.1mol=0.4mol,n(HSO3-)=0.2mol,n(SO32-):n(HSO3-)=2:1,则反应的离子方程式为3SO2+5OH-=2SO32-+HSO3-+2H2O,
故答案为:3SO2+5OH-=2SO32-+HSO3-+2H2O;
③酸式滴定管只能盛放酸性溶液、碱式滴定管只能盛放碱性溶液,酸性高锰酸钾溶液呈酸性,则可以盛放在酸式滴定管中;原溶液无色,而KMnO4为紫红色,所以当溶液中的H2C2O4和KHC2O4反应完全时,滴入最后一滴溶液呈紫红色且半分钟颜色不变;
故答案为:酸式;滴入最后一滴溶液呈紫红色且半分钟颜色不变;
(3)生成Ce4+为氧化反应,发生在阳极上,因此再生时生成的Ce4+在电解槽的阳极,连接电源正极,反应物是HSO3-被还原成S2O42-,得到电子,电极反应式为:2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O,
故答案为:正;2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O;
(4)NO2-的浓度为0.4mol/L,要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3,则失去电子数为:1000×(5-3)×0.4mol,设消耗标况下氧气的体积是V,根据电子守恒:×4=1000×(5-3)×0.4mol,解得V=4480L,
故答案为:4480.
(2015•北京模拟)用软锰矿(主要成分为MnO2)生产高锰酸钾产生的锰泥中,还含有18%的MnO2、3%的KOH(均为质量分数),及少量Cu、Pb的化合物等,用锰泥可回收制取MnCO3,过程如图17:
(1)锰泥中加入H2SO4、FeSO4混合溶液,反应的离子方程式是______.
(2)经实验证明:MnO2稍过量时,起始H2SO4、FeSO4混合溶液中<0.7时,滤液1中能够检验出有Fe2+;
≥0.7时,滤液1中不能检验出有Fe2+.
①检验Fe2+是否氧化完全的实验操作是______.
②生产时H2SO4、FeSO4混合溶液中c(H+)/c(Fe2+)控制在0.7~1之间,不宜过大,请从节约药品的角度分析,原因是______.若>1,调节
到0.7~1的方法是______.
(3)写出滤液2中加入过量NH4HCO3反应的离子方程式______.
(4)上述过程锰回收率可达95%,若处理1740kg的锰泥,可生产MnCO3______kg(已知相对分子质量:MnO2 87;MnCO3 115).
正确答案
解:(1)锰泥中加入H2SO4、FeSO4混合溶液,是二氧化锰和亚铁离子发生氧化还原反应,生成铁离子,二氧化锰酸性条件下被还原,所以方程式为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O,故答案为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;
(2)①检验Fe2+的存在加入铁氰化钾溶液,观察溶液是否变蓝,故答案为:取少量滤液1,加入铁氰化钾溶液,若无蓝色沉淀生成,证明Fe2+被氧化完全;
②生产时H2SO4、FeSO4混合溶液中控制在0.7~1之间,不宜过大,如果比值越大说明硫酸的含量越高,后面用氨水调节PH时消耗的氨水的量多,造成原料的浪费;若
>1,调节
到0.7~1的方法是减小氢离子而增加亚铁离子的浓度,所以最好加入铁与氢离子发生氧化反应,生成氢气从而消耗氢离子,而生成亚铁离子;故答案为:
过大,在调节pH环节会多消耗氨水;向混合溶液中加适量铁粉;
(3)滤液2中的锰离子与NH4HCO3反应生成碳酸锰和二氧化碳与水,所以离子方程式为:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O,故答案为:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O;
(4)锰泥中含18%的MnO2,程锰回收率可达95%,根据关系式
MnO2~~~~~~~~MnCO3,
87 115
1740kg×18%×95% m
,
解之得m=393.3kg,故答案为:393.3.
解析
解:(1)锰泥中加入H2SO4、FeSO4混合溶液,是二氧化锰和亚铁离子发生氧化还原反应,生成铁离子,二氧化锰酸性条件下被还原,所以方程式为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O,故答案为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;
(2)①检验Fe2+的存在加入铁氰化钾溶液,观察溶液是否变蓝,故答案为:取少量滤液1,加入铁氰化钾溶液,若无蓝色沉淀生成,证明Fe2+被氧化完全;
②生产时H2SO4、FeSO4混合溶液中控制在0.7~1之间,不宜过大,如果比值越大说明硫酸的含量越高,后面用氨水调节PH时消耗的氨水的量多,造成原料的浪费;若
>1,调节
到0.7~1的方法是减小氢离子而增加亚铁离子的浓度,所以最好加入铁与氢离子发生氧化反应,生成氢气从而消耗氢离子,而生成亚铁离子;故答案为:
过大,在调节pH环节会多消耗氨水;向混合溶液中加适量铁粉;
(3)滤液2中的锰离子与NH4HCO3反应生成碳酸锰和二氧化碳与水,所以离子方程式为:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O,故答案为:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O;
(4)锰泥中含18%的MnO2,程锰回收率可达95%,根据关系式
MnO2~~~~~~~~MnCO3,
87 115
1740kg×18%×95% m
,
解之得m=393.3kg,故答案为:393.3.
氧化镁主要用于制备陶瓷和耐火材料,医药上可用作抗酸剂.以卤水(主要含Mg2+Na+、Cl-、)为原料制取高纯氧化镁的工艺流程如图所示:
(1)反应温度对产品质量的影响情况如表所示:
由此可知,煅烧A生成MgO最适宜的温度为______,原因是______
(2)的主要成分是______(填化学式),确定A已洗涤干净的操作和现象是______
(3)物质B和C的主要成分分别是______(两者均写名称).
(4)写出碱式碳酸镁高温分解生成MgO的化学反应方程式:______.
正确答案
解:(1)根据表中数据可以知道,产品中氧化镁质量分数相对较高的温度是60℃,所以煅烧A生成MgO最适宜的温度为60℃,故答案为:60℃;
(2)加入碳酸氢钠之后,过滤得到的沉淀物是碳酸镁,再煅烧可以得到氧化镁,溶液中含有的离子是钠离子、氯离子、硫酸根离子等,所以判断是否洗涤干净,可以检验硫酸根离子是否存在,即取最后一次的洗涤液,加入少量盐酸酸化的氯化钡溶液,若无沉淀产生,证明已经洗涤干净,
故答案为:MgCO3;取最后一次的洗涤液,加入少量盐酸酸化的氯化钡溶液,若无沉淀产生,证明已经洗涤干净;
(3)硫酸钠的溶解度随着温度变化比较大,而氯化钠的溶解度随着温度变化比较小,因而应该是先析出硫酸钠,再蒸发结晶可以得到氯化钠,
故答案为:硫酸钠、氯化钠;
(4)碱式碳酸镁高温下分解为氧化镁、水以及二氧化碳,方程式为:Mg2(OH)2CO32MgO+CO2↑+H2O↑,
故答案为:Mg2(OH)2CO32MgO+CO2↑+H2O↑.
解析
解:(1)根据表中数据可以知道,产品中氧化镁质量分数相对较高的温度是60℃,所以煅烧A生成MgO最适宜的温度为60℃,故答案为:60℃;
(2)加入碳酸氢钠之后,过滤得到的沉淀物是碳酸镁,再煅烧可以得到氧化镁,溶液中含有的离子是钠离子、氯离子、硫酸根离子等,所以判断是否洗涤干净,可以检验硫酸根离子是否存在,即取最后一次的洗涤液,加入少量盐酸酸化的氯化钡溶液,若无沉淀产生,证明已经洗涤干净,
故答案为:MgCO3;取最后一次的洗涤液,加入少量盐酸酸化的氯化钡溶液,若无沉淀产生,证明已经洗涤干净;
(3)硫酸钠的溶解度随着温度变化比较大,而氯化钠的溶解度随着温度变化比较小,因而应该是先析出硫酸钠,再蒸发结晶可以得到氯化钠,
故答案为:硫酸钠、氯化钠;
(4)碱式碳酸镁高温下分解为氧化镁、水以及二氧化碳,方程式为:Mg2(OH)2CO32MgO+CO2↑+H2O↑,
故答案为:Mg2(OH)2CO32MgO+CO2↑+H2O↑.
易溶于水的三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]•3H2O可用于摄影和蓝色印刷.以废旧铁屑(含少量CuO、Fe2O3等杂质)为原料的制备流程如图1:
(1)操作3发生的氧化还原反应至少有______个.操作5中试剂H2O2的作用是______•
(2)滤液中主要含FeSO4,需加入少量的H2SO4酸化,目的是______.若要使含FeSO4溶液中得到绿矾晶体(FeSO4•7H2O).必须进行的实验操作是______ (按顺序填写).
a.过滤洗涤 b.蒸发浓缩 c.冷却结晶 d.灼烧 e.干燥
(3)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体在110℃可完全失去结晶水,继续升高温度可发生分解反应.
①分解得到的气体产物用如图2装置进行实验
装置检查气密性后,先通一段时间N2,其目的为______.结束实验时先熄灭酒精灯再通入N2至常温,其目的为______.实验过程中观察到B、F中澄清石灰水都变浑浊.E中有红色固体生成,则气体产物是______.
②分解得到的固体产物含有K2CO3、FeO、Fe,加水溶解、过滤、洗涤、干燥,得到含铁样品.学生甲、乙、丙分别设计了下列三种实验方案对该样品进行物质含量测定.
【甲】ag样品溶液
得固体bg
【乙】ag样品量气测得气体体积VamL
【丙】ag样品250mL溶液
三次平均消耗0.10mol/L酸性KMnO4
你认为以上方案中,______方案无法确定样品的组成,理由是______.
正确答案
解:铁屑、CuO、Fe2O3等可以和硫酸反应得到硫酸亚铁、硫酸铁以及硫酸铜的混合溶液,向其中加入草酸,可以得到草酸亚铁晶体,再加入双氧水,可以将草酸亚铁氧化为草酸铁,在草酸以及草酸钾的作用下得到三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]•3H2O.
(1)铁屑、CuO、Fe2O3都可以和硫酸反应得到硫酸亚铁、硫酸铁以及硫酸铜的混合溶液,操作3发生的氧化还原反应:金属铁和硫酸的反应,金属铁和硫酸铜之间的反应,金属铁和硫酸铁之间的反应,即至少有3个,双氧水具有氧化性,能将亚铁离子氧化,操作5中试剂H2O2的作用是将亚铁离子氧化为铁离子,
故答案为:3;将亚铁离子氧化为铁离子;
(2)FeSO4溶液中亚铁离子会水解,加酸可以抑制水解,硫酸亚铁溶液得到绿矾晶体的操作蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥,
故答案为:防止亚铁离子水解;bcae;
(3)①三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体在110℃可完全失去结晶水,继续升高温度可发生分解反应,根据元素守恒推测得到的产物可能是K2CO3、FeO、Fe、CO2、CO,一氧化碳还原氧化铜,得到的金属铜可被氧气氧化,所以实验开始先通一段时间N2,将装置中的空气排净,实验结束时,为防止倒吸,应该先熄灭酒精灯再通入N2至常温,实验过程中观察到B、F中澄清石灰水都变浑浊,即证明二氧化碳产生,E中有红色固体生成,证明还原性的气体一氧化碳的产生,
故答案为:排除装置中的空气,防止干扰实验结果;防止倒吸;CO2、CO;
②在实验方案丙中,先是用盐酸溶解,最后加入高锰酸钾后,高锰酸钾具有氧化性,能将亚铁离子以及氯离子氧化,这样会导致得到的亚铁离子的含量偏高,干扰实验结果,无法确定样品的组成,故答案为:方案丙;使用盐酸溶解样品,氯离子也可以被高锰酸根离子氧化.
解析
解:铁屑、CuO、Fe2O3等可以和硫酸反应得到硫酸亚铁、硫酸铁以及硫酸铜的混合溶液,向其中加入草酸,可以得到草酸亚铁晶体,再加入双氧水,可以将草酸亚铁氧化为草酸铁,在草酸以及草酸钾的作用下得到三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]•3H2O.
(1)铁屑、CuO、Fe2O3都可以和硫酸反应得到硫酸亚铁、硫酸铁以及硫酸铜的混合溶液,操作3发生的氧化还原反应:金属铁和硫酸的反应,金属铁和硫酸铜之间的反应,金属铁和硫酸铁之间的反应,即至少有3个,双氧水具有氧化性,能将亚铁离子氧化,操作5中试剂H2O2的作用是将亚铁离子氧化为铁离子,
故答案为:3;将亚铁离子氧化为铁离子;
(2)FeSO4溶液中亚铁离子会水解,加酸可以抑制水解,硫酸亚铁溶液得到绿矾晶体的操作蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥,
故答案为:防止亚铁离子水解;bcae;
(3)①三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体在110℃可完全失去结晶水,继续升高温度可发生分解反应,根据元素守恒推测得到的产物可能是K2CO3、FeO、Fe、CO2、CO,一氧化碳还原氧化铜,得到的金属铜可被氧气氧化,所以实验开始先通一段时间N2,将装置中的空气排净,实验结束时,为防止倒吸,应该先熄灭酒精灯再通入N2至常温,实验过程中观察到B、F中澄清石灰水都变浑浊,即证明二氧化碳产生,E中有红色固体生成,证明还原性的气体一氧化碳的产生,
故答案为:排除装置中的空气,防止干扰实验结果;防止倒吸;CO2、CO;
②在实验方案丙中,先是用盐酸溶解,最后加入高锰酸钾后,高锰酸钾具有氧化性,能将亚铁离子以及氯离子氧化,这样会导致得到的亚铁离子的含量偏高,干扰实验结果,无法确定样品的组成,故答案为:方案丙;使用盐酸溶解样品,氯离子也可以被高锰酸根离子氧化.
工业上以软锰矿(主要成分MnO2)为原料,通过液相法生产KMnO4.即在碱性条件下用氧气氧化MnO2得到K2MnO4,分离后得到的K2MnO4,再用惰性材料为电极电解K2MnO4溶液得到KMnO4,其生产工艺简略如下:
(1)反应器中反应的化学方程式为______.
(2)生产过程中最好使用含MnO280%以上的富矿,因为MnO2含量最低的贫矿中Al、Si的氧化物含量较高,会导致KOH消耗量______ (填“偏高”或“偏低”).
(3)电解槽中阳极的电极反应方程式为______.
(4)在传统工艺中得到K2MnO4后,向其中通入CO2反应生成黑色固体、KMnO4等,反应的化学反应方程式为______.根据上述反应,从Mn元素的角度考虑KMnO4的产率最高为______.与该传统工艺相比,电解法的优势是______.
(5)用高锰酸钾测定某草酸结晶水合物的纯度:称量草酸晶体样品0.250g溶于水,用0.0500mol•L-1的酸性KMnO4溶液滴定(杂质不反应),至溶液呈浅粉红色且半分钟内不褪去,消耗KMnO4溶液15.00mL,则该草酸晶体的纯度为______.(已知该草酸结晶水合物H2C2O4•2H2O的式量为126)
正确答案
解:(1)二氧化锰和氢氧化钾、氧气发生反应,生成锰酸钾和水,Mn(+4→+6),O(0→-2),反应的化学方程式为4KOH+2MnO2+O2=2K2MnO4+2H2O,
故答案为:4KOH+2MnO2+O2=2K2MnO4+2H2O;
(2)氧化铝是两性氧化物,既能与强酸反应也能与强碱反应,氧化铝和强碱反应生成偏铝酸盐和水,反应的化学方程式为2KOH+Al2O3=2KAlO2+H2O,所以会导致KOH消耗量偏高,
故答案为:偏高;
(3)电解锰酸钾溶液时,阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子,电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阳极上锰酸根离子失电子生成高锰酸根离子,电极反应式为2MnO42--2e-=2MnO4-,即MnO42--e-=MnO4-,
故答案为:MnO42--e-=MnO4-;
(4)反应物为K2MnO4、CO2、生成黑色固体MnO2、KMnO4,所以方程式为:3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2+2K2CO3,由化学反应方程式:3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2+2K2CO3分析得出,3份锰参加反应生成2份KMnO4,所以KMnO4的产率最高为×100%=66.7%,与该传统工艺相比,电解法阳极都生成KMnO4,产率更高,所以优势是产率更高、KOH循环利用;
故答案为:3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2+2K2CO3;66.7%;产率更高、KOH循环利用;
(5)在测定过程中,高锰酸钾为氧化剂,草酸为还原剂,反应的离子方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O,根据方程式可得关系式:
5H2C2O4•2H2O~2KMnO4
5 2
n 0.05mol/L×15.0×10-3L
解得n(H2C2O4•2H2O)=1.875×10-3mol
则m(H2C2O4•2H2O)=1.875×10-3mol×126g/mol=0.236g,所以成品的纯度ω=×100%=94.5%,
故答案为:94.5%.
解析
解:(1)二氧化锰和氢氧化钾、氧气发生反应,生成锰酸钾和水,Mn(+4→+6),O(0→-2),反应的化学方程式为4KOH+2MnO2+O2=2K2MnO4+2H2O,
故答案为:4KOH+2MnO2+O2=2K2MnO4+2H2O;
(2)氧化铝是两性氧化物,既能与强酸反应也能与强碱反应,氧化铝和强碱反应生成偏铝酸盐和水,反应的化学方程式为2KOH+Al2O3=2KAlO2+H2O,所以会导致KOH消耗量偏高,
故答案为:偏高;
(3)电解锰酸钾溶液时,阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子,电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阳极上锰酸根离子失电子生成高锰酸根离子,电极反应式为2MnO42--2e-=2MnO4-,即MnO42--e-=MnO4-,
故答案为:MnO42--e-=MnO4-;
(4)反应物为K2MnO4、CO2、生成黑色固体MnO2、KMnO4,所以方程式为:3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2+2K2CO3,由化学反应方程式:3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2+2K2CO3分析得出,3份锰参加反应生成2份KMnO4,所以KMnO4的产率最高为×100%=66.7%,与该传统工艺相比,电解法阳极都生成KMnO4,产率更高,所以优势是产率更高、KOH循环利用;
故答案为:3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2+2K2CO3;66.7%;产率更高、KOH循环利用;
(5)在测定过程中,高锰酸钾为氧化剂,草酸为还原剂,反应的离子方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O,根据方程式可得关系式:
5H2C2O4•2H2O~2KMnO4
5 2
n 0.05mol/L×15.0×10-3L
解得n(H2C2O4•2H2O)=1.875×10-3mol
则m(H2C2O4•2H2O)=1.875×10-3mol×126g/mol=0.236g,所以成品的纯度ω=×100%=94.5%,
故答案为:94.5%.
我国钴资源相对比较贫乏,某研究小组以一种含锂、铝和钴的新型电子材料的废料为原料回收金属钴,设计了如下实验方案:
已知:(1)该废料中铝以金属铝箔的形式存在;钴以Co2O3•CoO的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面;锂混杂于其中.
(2)三价钴的氧化性比Cl2强.
请回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中以NaOH溶液为溶剂,溶解废料中的铝,写出该反应的离子方程式______.
(2)在钴渣中加入稀硫酸,再加入Na2S2O3溶液可将钴渣溶解,并得到只有一种酸根离子的混合盐溶液,请写出该反应的化学方程式:______.若用盐酸可将钴渣直接溶解,但工业上却不采用盐酸,其原因是______.
(3)锂铝渣的主要成分是Al(OH)3和LiF,步骤III和IV中均用到碳酸钠溶液,则碳酸钠溶液在这两个步骤中所起的不同作用是______.
正确答案
解:制备氧化钴的大致流程为:制备流程为:废料用碱液溶解,过滤得到偏铝酸钠溶液和钴渣;用硫酸溶解钴渣,发生反应:4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O,得到含有钴离子的溶液,然后调节溶液pH并用碳酸钠溶液除去杂质铝离子,得到较纯净的含有钴离子的溶液,再加入碳酸钠、调节溶液的pH将钴离子转化成碳酸钴沉淀,最后灼烧碳酸钴得到氧化钴,
(1)铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子反应方程式为:2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑,故答案为:2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑;
(2)Co3O4和Na2S2O3在酸性条件下发生氧化还原反应生成CoSO4、Na2SO4和H2O,反应方程式为:4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O,改写成离子方程式为:4Co2O3•CoO+S2O3 2-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O,
盐酸具有还原性,能被Co2O3•CoO氧化生成有毒的氯气而污染环境,所以不用盐酸,
故答案为:4Co2O3•CoO+S2O3 2-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O;Co2O3•CoO可氧化盐酸产生Cl2污染环境;
(3)碳酸钠溶液在过程Ⅲ中铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,反应的两种方式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;
碳酸钠溶液在过程Ⅳ中调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3,反应的离子方程式为:Co2++CO32-=CoCO3↓,
故答案为:碳酸钠溶液在过程Ⅲ中铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,反应的两种方式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;碳酸钠溶液在过程Ⅳ中调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3,反应的离子方程式为:Co2++CO32-=CoCO3↓;
解析
解:制备氧化钴的大致流程为:制备流程为:废料用碱液溶解,过滤得到偏铝酸钠溶液和钴渣;用硫酸溶解钴渣,发生反应:4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O,得到含有钴离子的溶液,然后调节溶液pH并用碳酸钠溶液除去杂质铝离子,得到较纯净的含有钴离子的溶液,再加入碳酸钠、调节溶液的pH将钴离子转化成碳酸钴沉淀,最后灼烧碳酸钴得到氧化钴,
(1)铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子反应方程式为:2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑,故答案为:2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑;
(2)Co3O4和Na2S2O3在酸性条件下发生氧化还原反应生成CoSO4、Na2SO4和H2O,反应方程式为:4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O,改写成离子方程式为:4Co2O3•CoO+S2O3 2-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O,
盐酸具有还原性,能被Co2O3•CoO氧化生成有毒的氯气而污染环境,所以不用盐酸,
故答案为:4Co2O3•CoO+S2O3 2-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O;Co2O3•CoO可氧化盐酸产生Cl2污染环境;
(3)碳酸钠溶液在过程Ⅲ中铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,反应的两种方式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;
碳酸钠溶液在过程Ⅳ中调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3,反应的离子方程式为:Co2++CO32-=CoCO3↓,
故答案为:碳酸钠溶液在过程Ⅲ中铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,反应的两种方式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;碳酸钠溶液在过程Ⅳ中调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3,反应的离子方程式为:Co2++CO32-=CoCO3↓;
我国某大型电解铜生产企业,其冶炼工艺中铜、硫回收率达到97%、87%.下图表示其冶炼加工的流程:
冶炼中的主要反应:Cu2S+O22Cu+SO2
(1)烟气中的主要废气是______,从提高资源利用率和减排考虑,其综合利用方式是:______.
(2)电解法精炼铜时,阳极是______(填“纯铜板”或“粗铜板”);粗铜中含有的金、银以单质的形式沉淀在电解槽______(填“阳极”或“阴极”)的槽底,阴极的电极反应式是______.
(3)在精炼铜的过程中,电解质溶液中c(Fe2+)、c(Zn2+)会逐渐增大而影响进一步电解.
几种物质的溶度积常数(Ksp)
①调节电解液的pH是除去杂质离子的常用方法.根据上表中溶度积数据判断,含有等物质的量浓度Fe2+、
Zn2+、Fe3+、Cu2+的溶液,随pH升高最先沉淀下来的离子是______.
②一种方案是先加入过量的H2O2,再调节pH到4左右,加入H2O2的目的是______.加入H2O2后发生反应的离子方程式为______.
正确答案
解:(1)冶炼中的主要反应为:Cu2S+O22Cu+SO2,所以烟气的主要成分为二氧化硫;工业上可以将二氧化硫氧化成三氧化硫制取硫酸;
故答案为:SO2; 制硫酸;
(2)电解法炼铜时,阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应,所以阳极为粗铜板,粗铜板中的金、银还原性比铜的弱,反应后以单质的形式在电解槽阳极的槽底,在电解槽的阴极铜离子得到电子生成金属铜,该电极反应为:Cu2++2e-═Cu,
故答案为:粗铜板; 阳极; Cu2++2e-═Cu;
(3)①根据表中氢氧化物的溶度积可知,氢氧化铁的溶度积最小,其溶解度最小,所以随pH升高最先沉淀下来的离子是铁离子;
故答案为:Fe3+;
②双氧水能够将溶液中的亚铁离子氧化成铁离子,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O,
故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+; 2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O.
解析
解:(1)冶炼中的主要反应为:Cu2S+O22Cu+SO2,所以烟气的主要成分为二氧化硫;工业上可以将二氧化硫氧化成三氧化硫制取硫酸;
故答案为:SO2; 制硫酸;
(2)电解法炼铜时,阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应,所以阳极为粗铜板,粗铜板中的金、银还原性比铜的弱,反应后以单质的形式在电解槽阳极的槽底,在电解槽的阴极铜离子得到电子生成金属铜,该电极反应为:Cu2++2e-═Cu,
故答案为:粗铜板; 阳极; Cu2++2e-═Cu;
(3)①根据表中氢氧化物的溶度积可知,氢氧化铁的溶度积最小,其溶解度最小,所以随pH升高最先沉淀下来的离子是铁离子;
故答案为:Fe3+;
②双氧水能够将溶液中的亚铁离子氧化成铁离子,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O,
故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+; 2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O.
某学生拟用含有FeSO4和 Fe2(SO4) 3的CuSO4溶液提纯CuSO4,并测定铜的相对原子质量,其实验流程如图1所示:
已知:
试回答下列问题:
(1)试剂A的化学式为______,加入试剂A反应的离子方程式为______,试剂B的化学式为______,加入 B 的作用是______,操作①的名称是______.
(2)操作②中所用仪器装置如图2所示:则 X 应接直流电源的______极,Y电极上发生的电极反应式为:______.
(3)下列实验操作必要的是______(填字母).
A.称量电解前电极的质量
B.电解后电极在烘干前,必须用蒸馏水冲洗
C.刮下电解后电极上的铜,并清洗、称量
D.电极的烘干称重的操作中必须按:烘干→称重→再烘干→再称重进行两次
E.在空气中烘干电极,必须采用低温烘干法
(4)向电解后的溶液中加入石态溶液,观察到的现象是______.
(5)铜的相对原子质量的计算式为______.
正确答案
解:(1)FeSO4和 Fe2(SO4) 3的混合液中加入双氧水,这样双氧水可以将亚铁离子氧化为三价铁离子,反应实质是:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,再加入氧化铜,根据离子沉淀的pH,可以将三价铁沉淀,但是铜离子不沉淀,实现沉淀和溶液分离的方法是过滤,
故答案为:H2O2;2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;CuO;调节溶液的pH在3.2-4.7之间,使Fe3+完全水解为Fe(OH)3沉淀以便除去;过滤;
(2)电解硫酸铜,要在阴极上获得金属Cu,根据阳极上产生氧气的量来确定电子转移的量,进而确定铜元素的原子量,所以金属铜应该为负极,阳极上是氢氧根离子发生发应,即:4OH--e-=2H2O+O2↑,故答案为:负;4OH--4e-=2H2O+O2↑;
(3)A.阴极上产生铜的质量是根据电解前后电极质量的变化量来衡量的,所以需要称量电解前电极的质量,故A正确;
B.电解后电极在烘干前,必须用蒸馏水冲洗,将表面的杂质洗去,故B正确;
C.阴极上产生铜的质量是根据电解前后电极质量的变化量来衡量的,故C错误;
D.电极的烘干称重的操作中必须按:烘干→称重→再烘干→再称重进行两次的程序,这样可以减少实验误差,故D正确;
E.在空气中烘干电极,必须采用低温烘干法,否则会导致金属铜和氧气之间的反应,故E正确.
故选A、B、D、E
(4)电解硫酸铜溶液后生成硫酸,溶液显示酸性,能使紫色的石蕊试液显示红色,故答案为:溶液变为红色;
(5)根据电极反应式:阴极:Cu2++2e-=Cu 阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑,当生成VmL的氧气时,根据反应式可以知道转移电子为×4mol=
mol,根据阴极反应,则Cu的相对原子质量是=
,故答案为:
.
解析
解:(1)FeSO4和 Fe2(SO4) 3的混合液中加入双氧水,这样双氧水可以将亚铁离子氧化为三价铁离子,反应实质是:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,再加入氧化铜,根据离子沉淀的pH,可以将三价铁沉淀,但是铜离子不沉淀,实现沉淀和溶液分离的方法是过滤,
故答案为:H2O2;2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;CuO;调节溶液的pH在3.2-4.7之间,使Fe3+完全水解为Fe(OH)3沉淀以便除去;过滤;
(2)电解硫酸铜,要在阴极上获得金属Cu,根据阳极上产生氧气的量来确定电子转移的量,进而确定铜元素的原子量,所以金属铜应该为负极,阳极上是氢氧根离子发生发应,即:4OH--e-=2H2O+O2↑,故答案为:负;4OH--4e-=2H2O+O2↑;
(3)A.阴极上产生铜的质量是根据电解前后电极质量的变化量来衡量的,所以需要称量电解前电极的质量,故A正确;
B.电解后电极在烘干前,必须用蒸馏水冲洗,将表面的杂质洗去,故B正确;
C.阴极上产生铜的质量是根据电解前后电极质量的变化量来衡量的,故C错误;
D.电极的烘干称重的操作中必须按:烘干→称重→再烘干→再称重进行两次的程序,这样可以减少实验误差,故D正确;
E.在空气中烘干电极,必须采用低温烘干法,否则会导致金属铜和氧气之间的反应,故E正确.
故选A、B、D、E
(4)电解硫酸铜溶液后生成硫酸,溶液显示酸性,能使紫色的石蕊试液显示红色,故答案为:溶液变为红色;
(5)根据电极反应式:阴极:Cu2++2e-=Cu 阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑,当生成VmL的氧气时,根据反应式可以知道转移电子为×4mol=
mol,根据阴极反应,则Cu的相对原子质量是=
,故答案为:
.
粗食盐中除含有泥砂等不溶性杂质外还含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质.回答关于粗食盐提纯实验的问题:
(1)所给药品有:碳酸钠溶液、氯化钡溶液、盐酸、氢氧化钠溶液,除去食盐中下列杂质,选择所给药品填空:硫酸根______;钙离子______;镁离子______.
(2)过滤时玻璃棒的作用为______.
(3)实验室进行NaCl溶液蒸发时,一般有以下操作过程:
①固定铁圈位置;
②放置酒精灯;
③放上蒸发皿(蒸发皿中盛有NaCl溶液);
④加热搅拌;
⑤停止加热.
其正确的操作顺序为______.
正确答案
解:(1)硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀;钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀;
镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,
故答案为:氯化钡溶液;碳酸钠溶液;氢氧化钠溶液;
(2)过滤操作中,为了避免液体流到漏斗以外,需要用玻璃棒引流,故答案为:引流;
(3)组装仪器时要从下向上组装,酒精灯在铁圈和蒸发皿的下方,所以要先放酒精灯,通过酒精灯火焰外焰的高度决定铁圈的高度;然后再固定铁圈,放置蒸发皿;然后再点燃酒精灯加热,并搅拌,当有较多晶体析出时,停止加热,利用余热蒸干,所以正确操作方法为:②①③④⑤,
故答案为:②①③④⑤.
解析
解:(1)硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀;钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀;
镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,
故答案为:氯化钡溶液;碳酸钠溶液;氢氧化钠溶液;
(2)过滤操作中,为了避免液体流到漏斗以外,需要用玻璃棒引流,故答案为:引流;
(3)组装仪器时要从下向上组装,酒精灯在铁圈和蒸发皿的下方,所以要先放酒精灯,通过酒精灯火焰外焰的高度决定铁圈的高度;然后再固定铁圈,放置蒸发皿;然后再点燃酒精灯加热,并搅拌,当有较多晶体析出时,停止加热,利用余热蒸干,所以正确操作方法为:②①③④⑤,
故答案为:②①③④⑤.
为了达到下表所列的实验目的,请选择合适的实验方法,将其标号填在答题卡上.
实验方法:A、加热B、将溶液滴在PH试纸上C、溶解、过滤、结晶D、滴加KSCN溶液
正确答案
解:氯化亚铁变质生成铁离子,可用KSCN检验,如变质,溶液呈红色;
细沙不溶于水,可用过滤的方法分离;
碳酸氢钠加热易分解,可用加热的方法除杂;
如雨水呈酸性,可用pH试纸检验,
故答案为:D;C;A;B.
解析
解:氯化亚铁变质生成铁离子,可用KSCN检验,如变质,溶液呈红色;
细沙不溶于水,可用过滤的方法分离;
碳酸氢钠加热易分解,可用加热的方法除杂;
如雨水呈酸性,可用pH试纸检验,
故答案为:D;C;A;B.
(2011秋•徐州月考)绿矾( FeSO4•7H2O )、硫酸铵以相等物质的量混合可制得摩尔盐晶体,反应原理为:
(NH4)2 SO4+FeSO4+6H2O=(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O↓.其流程如图1所示:
(1)洗涤中Na2CO3的主要作用是______.
(2)结晶过程中要加热蒸发溶剂,浓缩结晶.应加热到______时,停止加热.
(3)过滤是用如图2所示装置进行的,这种过滤跟普通过滤相比,除了过滤速度快外,还有一个优点是______.
(4)用无水乙醇洗涤的目的是______.
(5)产品中Fe2+的定量分析:制得的摩尔盐样品中往往含有极少量的Fe3+.为了测定摩尔盐产品中Fe2+的含量,一般采用在酸性条件下KMnO4标准液滴定的方法.称取4.0g的摩尔盐样品,溶于水,并加入适量稀硫酸.用0.2mol/LKMnO4溶液滴定,当溶液中Fe2+全部被氧化时,消耗KMnO4溶液10.00mL.
①本实验的指示剂是______.(填字母)
A.酚酞B.甲基橙C.石蕊D.不需要
②产品中Fe2+的质量分数为______.
正确答案
解:制取摩尔盐晶体流程为:先利用碳酸钠溶液呈碱性,除去铁表面的油污,然后加稀硫酸溶解,铁与稀硫酸反应生成亚铁离子,加入硫酸铵发生(NH4)2 SO4+FeSO4+6H2O=(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O↓,结晶过滤,摩尔盐易溶于水,难溶于有机溶剂,用酒精洗涤摩尔盐,得到摩尔盐晶体.
(1)Na2CO3溶液中CO32-水解CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,使Na2CO3溶液呈碱性,油脂在碱性溶液中水解生成溶于水的物质易于洗去,步骤1中加入10%Na2CO3溶液的主要作用是除去铁屑表面的油污,
故答案为:利用碳酸钠溶液呈碱性,除去铁表面的油污;
(2)浓缩结晶摩尔盐时要用小火加热,加热浓缩初期可轻微搅拌,但注意观察晶膜,若有晶膜出现,则停止加热,防止摩尔盐失水;更不能蒸发至干,蒸干时溶液中的杂质离子会被带入晶体中,晶体可能会受热分解或被氧化,
故答案为:加热到溶液表面出现晶膜时;
(3)减压过滤,利用大气压强原理,用减小压力的方法加快过滤的速率,并能得到较干燥的沉淀,
故答案为:得到较干燥的沉淀;
(4)摩尔盐易溶于水,不能用蒸馏水洗涤,但摩尔盐属于无机物难溶于有机物,可用乙醇进行洗涤,洗去晶体表面的液体杂质,
故答案为:除去水分,减少固体损失;
(5)①MnO4-为紫色,当滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液由无(浅绿)色变为浅紫色,半分钟内不褪色,故不需要外加指示剂,
故选:D;
②测定摩尔盐产品中Fe2+的含量,采用在酸性条件下KMnO4标准液滴定,Fe2+→Fe3+,铁元素化合价升高1价;MnO4-+→Mn2+,锰元素降低5价,化合价升降最小公倍数为5,故Fe2++系数为5,MnO4- 系数为1,根据元素守恒可知Mn2+与Fe3+系数分别为1、5,根据电荷守恒可知缺项为H+,H+其系数为2+3×5-[2×5-1]=8,根据H元素守恒可知H2O系数是4,所以反应离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=1Mn2++5Fe3++4H2O,
令4g产品中Fe2+的物质的量为xmol,则:
5Fe2+~~~~~~MnO4-,
5 1
xmol 0.01L×0.2mol/L
所以x==0.01mol,所以4g产品中Fe2+的质量0.01mol×56g/mol=0.56g,所以4g产品中Fe2+的质量分数为
×100%=14%;
故答案为:14%.
解析
解:制取摩尔盐晶体流程为:先利用碳酸钠溶液呈碱性,除去铁表面的油污,然后加稀硫酸溶解,铁与稀硫酸反应生成亚铁离子,加入硫酸铵发生(NH4)2 SO4+FeSO4+6H2O=(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O↓,结晶过滤,摩尔盐易溶于水,难溶于有机溶剂,用酒精洗涤摩尔盐,得到摩尔盐晶体.
(1)Na2CO3溶液中CO32-水解CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,使Na2CO3溶液呈碱性,油脂在碱性溶液中水解生成溶于水的物质易于洗去,步骤1中加入10%Na2CO3溶液的主要作用是除去铁屑表面的油污,
故答案为:利用碳酸钠溶液呈碱性,除去铁表面的油污;
(2)浓缩结晶摩尔盐时要用小火加热,加热浓缩初期可轻微搅拌,但注意观察晶膜,若有晶膜出现,则停止加热,防止摩尔盐失水;更不能蒸发至干,蒸干时溶液中的杂质离子会被带入晶体中,晶体可能会受热分解或被氧化,
故答案为:加热到溶液表面出现晶膜时;
(3)减压过滤,利用大气压强原理,用减小压力的方法加快过滤的速率,并能得到较干燥的沉淀,
故答案为:得到较干燥的沉淀;
(4)摩尔盐易溶于水,不能用蒸馏水洗涤,但摩尔盐属于无机物难溶于有机物,可用乙醇进行洗涤,洗去晶体表面的液体杂质,
故答案为:除去水分,减少固体损失;
(5)①MnO4-为紫色,当滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液由无(浅绿)色变为浅紫色,半分钟内不褪色,故不需要外加指示剂,
故选:D;
②测定摩尔盐产品中Fe2+的含量,采用在酸性条件下KMnO4标准液滴定,Fe2+→Fe3+,铁元素化合价升高1价;MnO4-+→Mn2+,锰元素降低5价,化合价升降最小公倍数为5,故Fe2++系数为5,MnO4- 系数为1,根据元素守恒可知Mn2+与Fe3+系数分别为1、5,根据电荷守恒可知缺项为H+,H+其系数为2+3×5-[2×5-1]=8,根据H元素守恒可知H2O系数是4,所以反应离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=1Mn2++5Fe3++4H2O,
令4g产品中Fe2+的物质的量为xmol,则:
5Fe2+~~~~~~MnO4-,
5 1
xmol 0.01L×0.2mol/L
所以x==0.01mol,所以4g产品中Fe2+的质量0.01mol×56g/mol=0.56g,所以4g产品中Fe2+的质量分数为
×100%=14%;
故答案为:14%.
碘化钠通常用作分析试剂,可用于医疗、照相业,通常易被氧化、潮解.工业上用铁屑还原法制备碘化钠,某研究性学习小组的同学们模拟了该过程,其流程如图:
(1)判断碘是否已完全反应的实验方法是______;
(2)加入铁屑发生的离子方程式______;灼烧时发生的化学反应方程式______.
(3)测定产品中NaI含量的方法是:a.称取3.000g样品、溶解,在250mL容量瓶中定容; b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;c.用0.1000mol/LAgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液体积的平均值为19.00mL.
①上述测定过程所需仪器中,需要检查是否漏液的仪器有______.
②上述样品中NaI的质量分数为______.
③若用上述方法测定产品中NaI的质量分数偏低,试分析其可能原因有______、______(任写2条即可)
正确答案
解:由制备流程可知,碘与NaOH溶液反应生成NaI、NaIO3,加入Fe与NaIO3发生氧化还原反应生成NaI、氢氧化铁,过滤后得到的NaI溶液经蒸发浓缩、冷却结晶可得到NaI,氢氧化铁灼烧分解生成氧化铁;
(1)淀粉遇碘变蓝,反应后加淀粉无现象即可说明反应结束,则判断反应中碘是否反应完全的方法为取少量反应后的溶液于试管中,滴入几滴淀粉溶液,若溶液未变蓝,则证明碘已反应完全;反之,碘未反应完全,(或取少量反应后的溶液于试管中,滴入几滴CCl4,振荡、静置,若下层液体呈无色,证明碘已反应完全;若下层液体呈紫红色,证明碘未反应完全),
故答案为:取少量反应后的混合液于试管中,滴入几滴淀粉溶液,若溶液未变蓝,则证明碘已完全反应,反之则未完全反应;
(2)铁具有还原性,加入Fe与NaIO3发生氧化还原反应生成NaI、氢氧化铁,反应的离子方程式为:故答案为:2Fe+IO3-+3H2O=2Fe(OH)3↓+I-,氢氧化铁灼烧分解生成氧化铁和水方程式为:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,故答案为:2Fe+IO3-+3H2O=2Fe(OH)3↓+I-;2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O;
(3)①配制溶液用250mL容量瓶,滴定用酸式滴定管,都应检查是否漏液,故答案为:250 mL容量瓶、酸式滴定管;
②n(NaI)=n(AgNO3)=0.1mol/L×0.019L=0.0019mol,
则3.000g样品中含有n(NaI)=0.019mol,m(NaI)=0.019mol×150g/mol=2.85g,
ω(NaI)==95.00%,
故答案为:95.00%;
③若用上述方法测定产品中NaI的质量分数偏低,可考虑样品的原因,两种情况,一是样品被氧化,二是样品吸水,
故答案为:样品在空气中被氧化;样品在空气中吸水.
解析
解:由制备流程可知,碘与NaOH溶液反应生成NaI、NaIO3,加入Fe与NaIO3发生氧化还原反应生成NaI、氢氧化铁,过滤后得到的NaI溶液经蒸发浓缩、冷却结晶可得到NaI,氢氧化铁灼烧分解生成氧化铁;
(1)淀粉遇碘变蓝,反应后加淀粉无现象即可说明反应结束,则判断反应中碘是否反应完全的方法为取少量反应后的溶液于试管中,滴入几滴淀粉溶液,若溶液未变蓝,则证明碘已反应完全;反之,碘未反应完全,(或取少量反应后的溶液于试管中,滴入几滴CCl4,振荡、静置,若下层液体呈无色,证明碘已反应完全;若下层液体呈紫红色,证明碘未反应完全),
故答案为:取少量反应后的混合液于试管中,滴入几滴淀粉溶液,若溶液未变蓝,则证明碘已完全反应,反之则未完全反应;
(2)铁具有还原性,加入Fe与NaIO3发生氧化还原反应生成NaI、氢氧化铁,反应的离子方程式为:故答案为:2Fe+IO3-+3H2O=2Fe(OH)3↓+I-,氢氧化铁灼烧分解生成氧化铁和水方程式为:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,故答案为:2Fe+IO3-+3H2O=2Fe(OH)3↓+I-;2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O;
(3)①配制溶液用250mL容量瓶,滴定用酸式滴定管,都应检查是否漏液,故答案为:250 mL容量瓶、酸式滴定管;
②n(NaI)=n(AgNO3)=0.1mol/L×0.019L=0.0019mol,
则3.000g样品中含有n(NaI)=0.019mol,m(NaI)=0.019mol×150g/mol=2.85g,
ω(NaI)==95.00%,
故答案为:95.00%;
③若用上述方法测定产品中NaI的质量分数偏低,可考虑样品的原因,两种情况,一是样品被氧化,二是样品吸水,
故答案为:样品在空气中被氧化;样品在空气中吸水.
辉铜矿含铜成分高,是最重要的炼铜矿石,其主要成分为Cu2S.还含有Fe2O3、SiO2 及一些不溶性杂质.以辉铜矿为原料生产碱式碳酸铜的工艺流程如下:
已知:①[Cu(NH3)4]SO4在常温下稳定,在热水中会分解生成NH3;
②部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1 计算):
回答下列问题:
(1)能加快浸取速率的措施有______、______.(任写2条)
(2)浸取后得到的浸出液中含有CuSO4、MnSO4.写出浸取时产生CuSO4、MnSO4反应的化学方程式:______,滤渣I的成分为 MnO2、______和______.
(3)“除铁”的方法是通过调节溶液pH,使 Fe3+水解转化为Fe(OH)3,加入的试剂A可以是______(填化学式),调节溶液pH的范围为______.
(4)“沉锰”(除Mn2+)过程中发生反应的离子方程式为______,“赶氨”时,最适宜的操作方法为______.
(5)测定碱式碳酸铜纯度町用滴定法:称取6.2500g样品于100ml_小烧杯中,加入20ml.蒸馏水搅拌,再加入8ml.6mol•L-1 硫酸使其完全溶解,冷却后定量转移至250mL容量瓶中,加水定容,摇匀,移取25.00mL配好的溶液于锥形瓶中,加入40.OO mL0.2000mol•L-1 EDTA溶液,然后加入指示剂,再用0.2000mol•L-1的Zn2+标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液18.00mL.已知EDTA与Cu2+、Zn2+均按物质的量比1:1反应,则样品中的Cu2(OH)2CO3质量分数为.______.
正确答案
解:(1)酸浸时,通过粉碎矿石或者升高温度或者进行搅拌或都增加酸的浓度,都可以提高浸取速率,
故答案为:粉碎矿石、升高温度(或适当增加酸的浓度或搅拌);
(2)反应物是二氧化锰、硫化铜和硫酸,生成物是S、硫酸铜、硫酸锰,反应的方程式为2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O,浸取后SiO2、反应生成的S,都不溶解,都在滤渣Ⅰ中,
故答案为:2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O;SiO2、S;
(3)过滤Ⅰ的溶液呈酸性,调节PH目的是除去Fe3+离子,可以用氨水,不会引入新杂质,要除去滤液中的Fe3+离子,PH=3.2,Fe3+离子完全沉淀,PH=4.4,铜离子开始沉淀,故pH范围是3.2≤pH<4.4,
故答案为:氨水;3.2≤PH<4.4;
(4)“沉锰”(除Mn2+)过程,主要是使Mn2+生成沉淀MnCO3,反应的离子方程式为Mn2++CO32-=MnCO3↓,温度升高氨气在水中的溶解度减小,所以赶氨时,最适宜的操作方法为给溶液加热,
故答案为:Mn2++CO32-=MnCO3↓;加热;
(5)根据0.2000mol•L的Zn2+标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液18.00mL,根据EDTA~Zn2+可求得与Zn2+反应的EDTA的物质的量为0.003600mol,而EDTA的总物质的量为40.00mL×0.2000mol•L-1=0.008000mol,所以与Cu2+反应的EDTA的物质的量为0.004400mol,根据EDTA~Cu2+可求得Cu2+的物质的量为0.004400mol,实验时将样品配成250mL,再取25.00mL,所以6.2500g样品中含有碳酸铜的物质的量为×0.004400×
mol=0.02200mol,根据纯度=
×100%可得样品中Cu2(OH)2CO2的质量分数=
×100%=78.14%,
故答案为:78.14%.
解析
解:(1)酸浸时,通过粉碎矿石或者升高温度或者进行搅拌或都增加酸的浓度,都可以提高浸取速率,
故答案为:粉碎矿石、升高温度(或适当增加酸的浓度或搅拌);
(2)反应物是二氧化锰、硫化铜和硫酸,生成物是S、硫酸铜、硫酸锰,反应的方程式为2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O,浸取后SiO2、反应生成的S,都不溶解,都在滤渣Ⅰ中,
故答案为:2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O;SiO2、S;
(3)过滤Ⅰ的溶液呈酸性,调节PH目的是除去Fe3+离子,可以用氨水,不会引入新杂质,要除去滤液中的Fe3+离子,PH=3.2,Fe3+离子完全沉淀,PH=4.4,铜离子开始沉淀,故pH范围是3.2≤pH<4.4,
故答案为:氨水;3.2≤PH<4.4;
(4)“沉锰”(除Mn2+)过程,主要是使Mn2+生成沉淀MnCO3,反应的离子方程式为Mn2++CO32-=MnCO3↓,温度升高氨气在水中的溶解度减小,所以赶氨时,最适宜的操作方法为给溶液加热,
故答案为:Mn2++CO32-=MnCO3↓;加热;
(5)根据0.2000mol•L的Zn2+标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液18.00mL,根据EDTA~Zn2+可求得与Zn2+反应的EDTA的物质的量为0.003600mol,而EDTA的总物质的量为40.00mL×0.2000mol•L-1=0.008000mol,所以与Cu2+反应的EDTA的物质的量为0.004400mol,根据EDTA~Cu2+可求得Cu2+的物质的量为0.004400mol,实验时将样品配成250mL,再取25.00mL,所以6.2500g样品中含有碳酸铜的物质的量为×0.004400×
mol=0.02200mol,根据纯度=
×100%可得样品中Cu2(OH)2CO2的质量分数=
×100%=78.14%,
故答案为:78.14%.
扫码查看完整答案与解析