- 物质的检测
- 共5040题
锌焙砂是锌精矿经焙烧后所得的产物,主要含氧化锌、硫酸锌,有少量FeO、CuO、NiO杂质,是炼锌最主要的原料.安徽某科研小组设计了如下提取金属锌的实验流程:
(1)酸浸得到的溶液中除Zn2+外,还含有的金属阳离子______(填离子符号),需要用到240ml 4mol•L-1 H2SO4,用18.4mol•L-1 H2SO4浓硫酸配制该溶液过程中用到的主要玻璃仪器有______
(2)净化Ⅰ操作需要加入H2O2,控制溶液PH在4左右,发生反应的离子方程式______,沉淀的主要成分是______.
(3)净化Ⅱ得到的Cu、Ni,需要进行洗涤操作,检验是否洗涤干净的方法是______,
本流程中可以循环利用的物质除锌外还有______.
(4)可用电解沉积硫酸锌溶液的方法制备锌,若在在阳极产生13.44L(标准状况下) 氧气,在阴极析出锌的质量为______
(5)上述工艺中,如果不设计“净化Ⅱ”,造成的结果是______.
正确答案
解:(1)锌焙砂经被烧后所得的产物,主要含氧化锌、硫酸锌(有少量FeO、CuO、NiO杂质),加入硫酸酸化,可生成硫酸锌、硫酸铜、硫酸镍以及硫酸亚铁等,因此酸浸得到的溶液中除Zn2+外,还含有的金属阳离子有Cu2+、Fe2+、Ni2+等,用浓硫酸配制稀硫酸需要的仪器有:量筒量取浓硫酸、烧杯用来溶解浓硫酸、玻璃棒搅拌、引流等、胶头滴管定容以及250mL容量瓶等,
故答案为:Cu2+、Fe2+、Ni2+;250ml容量瓶、玻璃棒、烧杯、量筒 胶头滴管等;
(2)净化Ⅰ操作需要加入H2O2溶液并控制溶液的pH在4左右,亚铁离子被双氧水氧化成铁离子,反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O,控制溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,
故答案为:H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O;Fe(OH)3;
(3)净化Ⅱ得到的Cu、Ni可吸附溶液中的硫酸根离子,检验是否洗涤干净,可取最后一次洗涤液于小试管中,滴加硝酸酸化的BaCl2溶液,如无沉淀生成,说明洗涤干净,通过制取金属锌的流程图示可以知道,可以循环利用的物质除锌外,含有硫酸、硫酸锌,
故答案为:取最后洗涤液少量,滴加BaCl2,如无白色沉淀,则洗干净;H2SO4、ZnSO4;
(4)13.44L(标准状况下) 氧气n==
=0.6mol,转移电子0.6mol×4=2.4mol,生成1mol锌需转移2mol电子,所以在阴极析出锌的质量为:
×65g/mol=78g,
故答案为:78g;
(5)上述工艺中,如果不设计“净化Ⅱ”,溶液中含有Cu2+、Ni2+,电解会造成的结果是最终得到的产品中含Cu、Ni杂质,
故答案为:最终得到的产品中含Cu、Ni杂质.
解析
解:(1)锌焙砂经被烧后所得的产物,主要含氧化锌、硫酸锌(有少量FeO、CuO、NiO杂质),加入硫酸酸化,可生成硫酸锌、硫酸铜、硫酸镍以及硫酸亚铁等,因此酸浸得到的溶液中除Zn2+外,还含有的金属阳离子有Cu2+、Fe2+、Ni2+等,用浓硫酸配制稀硫酸需要的仪器有:量筒量取浓硫酸、烧杯用来溶解浓硫酸、玻璃棒搅拌、引流等、胶头滴管定容以及250mL容量瓶等,
故答案为:Cu2+、Fe2+、Ni2+;250ml容量瓶、玻璃棒、烧杯、量筒 胶头滴管等;
(2)净化Ⅰ操作需要加入H2O2溶液并控制溶液的pH在4左右,亚铁离子被双氧水氧化成铁离子,反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O,控制溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,
故答案为:H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O;Fe(OH)3;
(3)净化Ⅱ得到的Cu、Ni可吸附溶液中的硫酸根离子,检验是否洗涤干净,可取最后一次洗涤液于小试管中,滴加硝酸酸化的BaCl2溶液,如无沉淀生成,说明洗涤干净,通过制取金属锌的流程图示可以知道,可以循环利用的物质除锌外,含有硫酸、硫酸锌,
故答案为:取最后洗涤液少量,滴加BaCl2,如无白色沉淀,则洗干净;H2SO4、ZnSO4;
(4)13.44L(标准状况下) 氧气n==
=0.6mol,转移电子0.6mol×4=2.4mol,生成1mol锌需转移2mol电子,所以在阴极析出锌的质量为:
×65g/mol=78g,
故答案为:78g;
(5)上述工艺中,如果不设计“净化Ⅱ”,溶液中含有Cu2+、Ni2+,电解会造成的结果是最终得到的产品中含Cu、Ni杂质,
故答案为:最终得到的产品中含Cu、Ni杂质.
电子工业中,可用FeCl3-HCl溶液作为印刷电路铜板蚀刻液.某探究小组设计如下线路处理废液和资源回收:
请回答:
(1)FeCl3-HCl溶液蚀刻铜板后的废液中含有的金属阳离子是______.
(2)FeCl3蚀刻液中加入盐酸的目的:可以______,又可提高蚀刻速率.
(3)步骤①中加入H2O2溶液的目的是______.
(4)已知:
生成氢氧化物沉淀的pH
根据表中数据推测调节pH的范围是______.
(5)写出步骤②中生成CO2的一个离子方程式______(已知Cu2(OH)2CO3不易溶于水).
(6)写出步骤③生成Cu2(OH)2CO3的离子方程式______.
正确答案
解:FeCl3-HCl溶液蚀刻铜板后的废液,发生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,得到氯化铜、氯化亚铁和氯化铁的混合溶液,向废液中滴入过氧化氢将亚铁离子氧化成极易除去的铁离子,然后过滤得沉淀氢氧化铁和氯化铜溶液,将沉淀溶解于盐酸得到氯化铁,向滤液中加入碳酸氢钠得到碱式碳酸铜.
(1)氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,铁离子可能过量,故答案为:Fe3+、Fe2+和Cu2+;
(2)氯化铁是强酸弱碱盐水解呈酸性,所以加盐酸防止弱离子铁离子的水解,水解的方程式为:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,向其中加盐酸促使平衡逆向移动,
故答案为:抑制氯化铁水解;
(3)加入氧化剂把亚铁离子氧化为铁离子但不能引入新的杂质,氧化剂选择过氧化氢氧化亚铁离子的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:因为将Fe2+氧化成Fe3+,方便后续沉淀时除去;
(4)调节溶液的pH目的是使铁离子全部沉淀,铜离子不沉淀,依据图表数据分析可知pH应为:3.2~4.7,故答案为:[3.2,4.7)或3.2≤pH<4.7;
(5)用碱式碳酸铜来调节溶液的PH,强制弱,所以离子反应方程式为:4H++Cu2(OH)2CO3 =3H2O+2 Cu2++CO2↑,故答案为:4H++Cu2(OH)2CO3 =3H2O+2 Cu2++CO2↑;
(6)滤液中弱碱的阳离子与碳酸氢钠中的碳酸氢根离子发生双水解,生成碱式碳酸铜,反应的方程式为:2Cu2++4HCO3-=Cu2(OH)2CO3↓+H2O+3 CO2↑,
故答案为:2Cu2++4HCO3-=Cu2(OH)2CO3↓+H2O+3 CO2↑.
解析
解:FeCl3-HCl溶液蚀刻铜板后的废液,发生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,得到氯化铜、氯化亚铁和氯化铁的混合溶液,向废液中滴入过氧化氢将亚铁离子氧化成极易除去的铁离子,然后过滤得沉淀氢氧化铁和氯化铜溶液,将沉淀溶解于盐酸得到氯化铁,向滤液中加入碳酸氢钠得到碱式碳酸铜.
(1)氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,铁离子可能过量,故答案为:Fe3+、Fe2+和Cu2+;
(2)氯化铁是强酸弱碱盐水解呈酸性,所以加盐酸防止弱离子铁离子的水解,水解的方程式为:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,向其中加盐酸促使平衡逆向移动,
故答案为:抑制氯化铁水解;
(3)加入氧化剂把亚铁离子氧化为铁离子但不能引入新的杂质,氧化剂选择过氧化氢氧化亚铁离子的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:因为将Fe2+氧化成Fe3+,方便后续沉淀时除去;
(4)调节溶液的pH目的是使铁离子全部沉淀,铜离子不沉淀,依据图表数据分析可知pH应为:3.2~4.7,故答案为:[3.2,4.7)或3.2≤pH<4.7;
(5)用碱式碳酸铜来调节溶液的PH,强制弱,所以离子反应方程式为:4H++Cu2(OH)2CO3 =3H2O+2 Cu2++CO2↑,故答案为:4H++Cu2(OH)2CO3 =3H2O+2 Cu2++CO2↑;
(6)滤液中弱碱的阳离子与碳酸氢钠中的碳酸氢根离子发生双水解,生成碱式碳酸铜,反应的方程式为:2Cu2++4HCO3-=Cu2(OH)2CO3↓+H2O+3 CO2↑,
故答案为:2Cu2++4HCO3-=Cu2(OH)2CO3↓+H2O+3 CO2↑.
CuCl2常用于颜料、木材防腐等工业,并用作消毒剂、媒染剂、催化剂.工业上用粗制的氧化铜粉末(含FeO和SiO2杂质)来制取无色CuCl2的流程如下:
已知:Fe3+、Fe2+、Cu2+转化为相应的氢氧化物,开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表
(1)第②步反应的离子方程式为______.
(2)滤渣A的成分有______(填化学式),检验滤液C中的Fe3+离子是否除尽的方法是______.
(3)第④步蒸发操作必要的仪器有铁架台(含铁圈)、坩埚钳、石棉网、______,需要在氯化氢气流中蒸干制取无水氯化铜的原因是______;
(4)称取30.250g已制得的无水CuCl2产品(含0.0204molFeCl3杂质),溶于水中,加入过量的铁粉充分反应后过滤.得250mL滤液,量取25.00mL滤液于锥形瓶中,用0.100mol•L-1酸性KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积平均为46.00mL,则该无水CuCl2产品中CuCl2的质量分数为______(用小数表示,计算结果保留2位小数).
正确答案
解:粗制的氧化铜粉末(含FeO和SiO2杂质),加入盐酸,CuO+2HCl═CuCl2+H2O,FeO+2HCl═FeCl2+H2O,二氧化硅和盐酸不反应,滤渣A为SiO2,滤液A为:CuCl2、FeCl2,加氯水,氯气具有氧化性氧化亚铁离子2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,滤液B为:Fe3+、Cu2+、Cl-,加入氧化铜,氧化铜和氢离子反应,促进水解反应右移,Fe3++3H2O⇌Fe(0H)3+3H+,调节PH至3.2,形成氢氧化铁沉淀,氯化铜水溶液中铜离子水解,在氯化氢气流中加热抑制氯化铜水解得到氯化铜固体,
(1)氯气具有氧化性,亚铁离子具有还原性,第②步加入氯水,发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,
故答案为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(2)粗制的氧化铜粉末(含FeO和SiO2杂质),加入盐酸,CuO+2HCl═CuCl2+H2O,FeO+2HCl═FeCl2+H2O,二氧化硅和盐酸不反应,CuCl2、FeCl2易溶于水,二氧化硅和酸不反应,难溶于水,所以滤渣A为SiO2,Fe3+与硫氰化钾溶液反应,使溶液变红色,所以检验滤液B中是否含Fe3+离子的方法为:取少量滤液C,向其中加入硫氰化钾溶液,溶液变红色,说明滤液中含Fe3+,溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+,
故答案为:SiO2;取少量滤液C于试管中,向其中加入硫氰化钾溶液,溶液变血红色,证明滤液C中Fe3+未除尽,反之未除尽;
(3)蒸发时,需要使用蒸发皿;需要铁架台和铁圈支撑蒸发皿;需要玻璃棒进行搅拌,以防止液体受热不均匀,造成液体飞溅;需要酒精灯进行加热;坩埚钳用于夹持蒸发皿,滤液C是氯化铜溶液,制取无水CuCl2时,需在HCl气体中蒸干是防止氯化铜水解,HCl抑制CuCl2水解;
故答案为:酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;HCl抑制CuCl2水解;
(4)称取30.250g已制得的无水CuCl2产品(含0.0204molFeCl3杂质),溶于水中,加入过量的铁粉,Fe+Cu2+=Fe2++Cu,Fe+2Fe3+=3Fe2+,用0.100mol•L-1酸性KMnO4溶液滴定5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++2Mn2++4H2O,25mL样品溶液消耗高锰酸钾的物质的量为0.046L×0.100mol/L=4.6×10-3mol,可知250mL溶液可以消耗高锰酸钾的物质的量为4.6×10-3mol×=4.6×10-2mol,由5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++2Mn2++4H2O,可知250mL溶液中亚铁离子离子的物质的量为4.6×10-2mol×5=0.23mol,由Fe+2Fe3+=3Fe2+,三价铁转化的铁离子0.0204mol×
=0.0306mol,Fe+Cu2+=Fe2++Cu可得无水CuCl2产品中CuCl2的物质的量为0.23mol-0.0306mol=0.1994mol,故CuCl2的质量分数为
≈0.89,
故答案为:0.89;
解析
解:粗制的氧化铜粉末(含FeO和SiO2杂质),加入盐酸,CuO+2HCl═CuCl2+H2O,FeO+2HCl═FeCl2+H2O,二氧化硅和盐酸不反应,滤渣A为SiO2,滤液A为:CuCl2、FeCl2,加氯水,氯气具有氧化性氧化亚铁离子2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,滤液B为:Fe3+、Cu2+、Cl-,加入氧化铜,氧化铜和氢离子反应,促进水解反应右移,Fe3++3H2O⇌Fe(0H)3+3H+,调节PH至3.2,形成氢氧化铁沉淀,氯化铜水溶液中铜离子水解,在氯化氢气流中加热抑制氯化铜水解得到氯化铜固体,
(1)氯气具有氧化性,亚铁离子具有还原性,第②步加入氯水,发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,
故答案为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(2)粗制的氧化铜粉末(含FeO和SiO2杂质),加入盐酸,CuO+2HCl═CuCl2+H2O,FeO+2HCl═FeCl2+H2O,二氧化硅和盐酸不反应,CuCl2、FeCl2易溶于水,二氧化硅和酸不反应,难溶于水,所以滤渣A为SiO2,Fe3+与硫氰化钾溶液反应,使溶液变红色,所以检验滤液B中是否含Fe3+离子的方法为:取少量滤液C,向其中加入硫氰化钾溶液,溶液变红色,说明滤液中含Fe3+,溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+,
故答案为:SiO2;取少量滤液C于试管中,向其中加入硫氰化钾溶液,溶液变血红色,证明滤液C中Fe3+未除尽,反之未除尽;
(3)蒸发时,需要使用蒸发皿;需要铁架台和铁圈支撑蒸发皿;需要玻璃棒进行搅拌,以防止液体受热不均匀,造成液体飞溅;需要酒精灯进行加热;坩埚钳用于夹持蒸发皿,滤液C是氯化铜溶液,制取无水CuCl2时,需在HCl气体中蒸干是防止氯化铜水解,HCl抑制CuCl2水解;
故答案为:酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;HCl抑制CuCl2水解;
(4)称取30.250g已制得的无水CuCl2产品(含0.0204molFeCl3杂质),溶于水中,加入过量的铁粉,Fe+Cu2+=Fe2++Cu,Fe+2Fe3+=3Fe2+,用0.100mol•L-1酸性KMnO4溶液滴定5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++2Mn2++4H2O,25mL样品溶液消耗高锰酸钾的物质的量为0.046L×0.100mol/L=4.6×10-3mol,可知250mL溶液可以消耗高锰酸钾的物质的量为4.6×10-3mol×=4.6×10-2mol,由5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++2Mn2++4H2O,可知250mL溶液中亚铁离子离子的物质的量为4.6×10-2mol×5=0.23mol,由Fe+2Fe3+=3Fe2+,三价铁转化的铁离子0.0204mol×
=0.0306mol,Fe+Cu2+=Fe2++Cu可得无水CuCl2产品中CuCl2的物质的量为0.23mol-0.0306mol=0.1994mol,故CuCl2的质量分数为
≈0.89,
故答案为:0.89;
已探明我国锰矿储量占世界第三位,但富矿仅占6.4%,每年尚需进口大量锰矿石.有人设计了把我国的菱锰矿(MnCO3)(贫矿)转化为高品位“菱锰矿砂”的绿色工艺.该工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)锰元素位于元素周期中第______周期______族.
(2)气体A中含有两种气体,溶液C与气体A发生反应的化学方程式为______
(3)锰的化合物用途广泛,例如MnO2KMnO4都是重要的锰化合物MnO2可用于制备KMnO4,一般是先由MnO2在碱性条件下与O2反应制备得到K2MnO4,再由K2MnO4制备KMnO4.写出MnO2得到K2MnO4的化学方程式______.
正确答案
解:把我国的菱锰矿(MnCO3)(贫矿)转化为高品位“菱锰矿砂”的绿色工艺流程为:高温下焙烧菱锰矿时,硫酸铵盐热分解生成氨气,碳酸锰高温分解得到二氧化碳气体,将产生的固体溶于水,可以得到硫酸锰溶液,在水溶液中,两种气体和硫酸锰之间反应生成碳酸锰,
(1)金属锰是25号元素,原子核外电子排布是:2、8、8、7,属于VIIB元素,原子核外电子四层,位于第四周期,故答案为:四;VIIB;
(2)硫酸铵铵盐受热分解生成氨气,碳酸锰高温分解得到二氧化碳气体,在水溶液中,两种气体和硫酸锰之间的反应为:MnSO4+2NH3+CO2+H2O=MnCO3↓+(NH4)2SO4,
故答案为:MnSO4+2NH3+CO2+H2O=MnCO3↓+(NH4)2SO4;
(3)根据题目信息:由MnO2在碱性条件下与O2反应制备得到K2MnO4,则反应为:2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O,故答案为:2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O.
解析
解:把我国的菱锰矿(MnCO3)(贫矿)转化为高品位“菱锰矿砂”的绿色工艺流程为:高温下焙烧菱锰矿时,硫酸铵盐热分解生成氨气,碳酸锰高温分解得到二氧化碳气体,将产生的固体溶于水,可以得到硫酸锰溶液,在水溶液中,两种气体和硫酸锰之间反应生成碳酸锰,
(1)金属锰是25号元素,原子核外电子排布是:2、8、8、7,属于VIIB元素,原子核外电子四层,位于第四周期,故答案为:四;VIIB;
(2)硫酸铵铵盐受热分解生成氨气,碳酸锰高温分解得到二氧化碳气体,在水溶液中,两种气体和硫酸锰之间的反应为:MnSO4+2NH3+CO2+H2O=MnCO3↓+(NH4)2SO4,
故答案为:MnSO4+2NH3+CO2+H2O=MnCO3↓+(NH4)2SO4;
(3)根据题目信息:由MnO2在碱性条件下与O2反应制备得到K2MnO4,则反应为:2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O,故答案为:2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O.
工业废水中Cr(Ⅲ)回收与再利用工艺如下:
注:
①硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+
②部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表.
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施______(至少写一条).
(2)调pH=8是为了除去______离子(选填:Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+).
(3)钠离子交换树脂的原理为:Mn++nNaR→MRn+nNa+,被交换的杂质离子是______(选填:Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+).
正确答案
解:流程原理:硫酸浸取液中金属离子是Cr3+、Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+,加入硫酸,将物质溶解酸化,过滤,除去难溶物质,然后向混合液中加入氢氧化钠,根据表中数据,加入NaOH溶液使溶液呈碱性,调节溶液PH=8,可以将Fe3+、Al3+转化为沉淀除去,将Fe3+、Al3+沉淀完全了,余下的只有Ca2+、Mg2+可以用钠离子交换树脂交换即可.
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是:增加浸取时间、不断搅拌混合物、滤渣多次浸取等,
故答案为:增加浸取时间、不断搅拌混合物、滤渣多次浸取等;
(2)硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,加入NaOH溶液使溶液呈碱性,溶液PH=8,Fe3+、Al3+转化为沉淀除去;
故答案为:Fe3+、Al3+;
(3)前面已将Fe3+、Al3+沉淀完全了,余下的只有Ca2+、Mg2+,此小题类似于磺化煤交换Ca2+、Mg2+原理,钠离子交换树脂交换的离子是钙离子和镁离子,故答案为:Ca2+、Mg2+;
解析
解:流程原理:硫酸浸取液中金属离子是Cr3+、Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+,加入硫酸,将物质溶解酸化,过滤,除去难溶物质,然后向混合液中加入氢氧化钠,根据表中数据,加入NaOH溶液使溶液呈碱性,调节溶液PH=8,可以将Fe3+、Al3+转化为沉淀除去,将Fe3+、Al3+沉淀完全了,余下的只有Ca2+、Mg2+可以用钠离子交换树脂交换即可.
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是:增加浸取时间、不断搅拌混合物、滤渣多次浸取等,
故答案为:增加浸取时间、不断搅拌混合物、滤渣多次浸取等;
(2)硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,加入NaOH溶液使溶液呈碱性,溶液PH=8,Fe3+、Al3+转化为沉淀除去;
故答案为:Fe3+、Al3+;
(3)前面已将Fe3+、Al3+沉淀完全了,余下的只有Ca2+、Mg2+,此小题类似于磺化煤交换Ca2+、Mg2+原理,钠离子交换树脂交换的离子是钙离子和镁离子,故答案为:Ca2+、Mg2+;
某实验小组用工业上废渣(主要成分Cu2S和Fe2O3)制取纯铜和绿矾(FeSO4•7H2O)产品,设计流程如下:
(1)在实验室中,欲用98%的浓硫酸(密度为1.84g•mL-1)配制500mL1.0mol•L-1的硫酸,需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还有______.
(2)该小组同学设计如下装置模拟废渣在过量氧气中焙烧,并验证废渣中含硫元素.
①装置A中反应的化学方程式为______;为控制反应不过于激烈并产生平稳气流,采取的操作及现象是______;B处应连接盛有______(填写试剂及仪器名称).
②E装置中加入品红溶液的目的是______;当F装置中出现白色沉淀时,反应离子方程式为______.
(3)下列操作中,不属于步骤⑤中进行的操作的是______(填下列各项中序号).
步骤⑥中由粗铜得到纯铜的方法为______(填写名称).
(4)为测定产品中绿矾的质量分数,称取30.000g样品溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol•L-1酸性KMnO4溶液进行滴定,反应为:10FeSO4+8H2SO4+2KMnO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O.实验所得数据如下表所示:
①第1组实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是______(填代号).
a.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
b.锥形瓶洗净后未干燥
c.滴定终点时俯视读数
d.滴定终点时仰视读数
②根据表中数据,计算所得产品中绿矾的质量分数为______.
正确答案
解:(1)欲用98%的浓硫酸(密度为1.84g•mL-1)配制500mL1.0mol•L-1的硫酸,需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒、滴定达到刻度线时用胶头滴管,配制在500mL容量瓶中进行,故答案为:胶头滴管、500mL容量瓶;
(2)①装置A中反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,通过控制水的流速来控制反应的速率,所以可以打开分液漏斗上口活塞,控制分液漏斗旋塞,使水匀速逐滴滴下,B装置应是干燥装置,所以用碱石灰的干燥管(或U形管)或浓硫酸的洗气瓶,故答案为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;打开分液漏斗上口活塞,控制分液漏斗旋塞,使水匀速逐滴滴下;碱石灰的干燥管(或U形管)或浓硫酸的洗气瓶;
②E装置中加入品红溶液的目的是检验气体a中的SO2;是未反应的氧气与二氧化硫在水溶液中发生氧化还原反应,生成硫酸根离子,与钡离子结合生成硫酸钡白色沉淀,所以反应方程式为:2SO2+O2+2H2O+2Ba2+=2BaSO4↓+4H+,故答案为:检验气体a中的SO2;2SO2+O2+2H2O+2Ba2+=2BaSO4↓+4H+;
(3)步骤⑤是在还原性体系中蒸发浓缩结晶过滤,所以涉及的装置为:bc,不属于的是ad;粗铜得到纯铜,用电解精炼,故答案为:ad; 电解精炼(或精炼);
(4)①第1组实验数据出现异常,消耗高锰酸钾溶液体积变大,
a.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗,标准液的浓度变小,消耗高锰酸钾溶液体积变大,故正确;
b.锥形瓶洗净后未干燥,无影响,故错误;
c.滴定终点时俯视读数,高锰酸钾溶液体积变小,故错误;
d.滴定终点时仰视读数,高锰酸钾溶液体积变大,故正确;
故选:ad;
②第2、3、4组求平均值,消耗KMnO4溶液体积为:=20ml,由10FeSO4+8H2SO4+2KMnO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O得:
10FeSO4~~2KMnO4,
10×152 2
m 20ml×0.1000mol•L-1×10-3
m==1.52g,所以绿矾的物质的为量为:
=0.1mol;所以绿矾的质量分数为:
×100%=92.7%,故答案为:92.7%.
解析
解:(1)欲用98%的浓硫酸(密度为1.84g•mL-1)配制500mL1.0mol•L-1的硫酸,需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒、滴定达到刻度线时用胶头滴管,配制在500mL容量瓶中进行,故答案为:胶头滴管、500mL容量瓶;
(2)①装置A中反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,通过控制水的流速来控制反应的速率,所以可以打开分液漏斗上口活塞,控制分液漏斗旋塞,使水匀速逐滴滴下,B装置应是干燥装置,所以用碱石灰的干燥管(或U形管)或浓硫酸的洗气瓶,故答案为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;打开分液漏斗上口活塞,控制分液漏斗旋塞,使水匀速逐滴滴下;碱石灰的干燥管(或U形管)或浓硫酸的洗气瓶;
②E装置中加入品红溶液的目的是检验气体a中的SO2;是未反应的氧气与二氧化硫在水溶液中发生氧化还原反应,生成硫酸根离子,与钡离子结合生成硫酸钡白色沉淀,所以反应方程式为:2SO2+O2+2H2O+2Ba2+=2BaSO4↓+4H+,故答案为:检验气体a中的SO2;2SO2+O2+2H2O+2Ba2+=2BaSO4↓+4H+;
(3)步骤⑤是在还原性体系中蒸发浓缩结晶过滤,所以涉及的装置为:bc,不属于的是ad;粗铜得到纯铜,用电解精炼,故答案为:ad; 电解精炼(或精炼);
(4)①第1组实验数据出现异常,消耗高锰酸钾溶液体积变大,
a.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗,标准液的浓度变小,消耗高锰酸钾溶液体积变大,故正确;
b.锥形瓶洗净后未干燥,无影响,故错误;
c.滴定终点时俯视读数,高锰酸钾溶液体积变小,故错误;
d.滴定终点时仰视读数,高锰酸钾溶液体积变大,故正确;
故选:ad;
②第2、3、4组求平均值,消耗KMnO4溶液体积为:=20ml,由10FeSO4+8H2SO4+2KMnO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O得:
10FeSO4~~2KMnO4,
10×152 2
m 20ml×0.1000mol•L-1×10-3
m==1.52g,所以绿矾的物质的为量为:
=0.1mol;所以绿矾的质量分数为:
×100%=92.7%,故答案为:92.7%.
工业上用辉铜矿(主要成分Cu2S,含Fe3O4、SiO2杂质)为原料,生产硫酸铜晶体的工艺流程如下:
已知:①固体B为氧化物组成的混合物 ②[Cu(NH3)4]2+(aq)═Cu2+(aq)+4NH3(aq)
(1)气体X是______,高温下在过量空气中煅烧辉铜矿时,Cu2S发生反应的方程式为:______.
(2)固体B酸溶时加入稀硫酸和H2O2,目的是______,不用浓硫酸的原因是______.
(3)鉴别溶液D中Fe3+完全除尽的方法是______.滤液G的主要溶质是______(填化学式).
(4)由溶液E获得硫酸铜晶体的实验操作I的方法是蒸发浓缩、降温结晶、______、烘干.
(5)用“间接碘量法”测定所制备的CuSO4•5H2O(不含能与I-反应的氧化性杂质)的纯度.取a g试样配成100mL溶液,取25.00mL该溶液,滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成,滴加KI溶液至沉淀不再产生为止,然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定生成的I2,发生反应的化学方程式为I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6,消耗c mol•L-1 Na2S2O3溶液的体积为V mL.
①写出CuSO4与KI反应的离子方程式______.
②计算试样中CuSO4•5H2O的纯度______(用a、c、V表示).
正确答案
解:(1)根据图示,Cu2S与O2的反应为氧化还原反应生成铜和二氧化硫,方程式为:Cu2S+2O22CuO+SO2,所以气体X是SO2;
故答案为:SO2;Cu2S+2O22CuO+SO2;
(2)固体B为氧化物组成的混合物,酸溶时加入稀硫酸和H2O2,目的是溶解CuO、Fe3O4,并将Fe2+氧化为Fe3+;因为浓硫酸氧化Fe2+反应会生成对环境有污染的SO2,所以不用;故答案为:溶解CuO、Fe3O4,并将Fe2+氧化为Fe3+;浓硫酸与Fe2+反应会生成对环境有污染的SO2;
(3)因为三价铁与KSCN溶液出现血红色,所以取少量D溶液于试管中,滴入KSCN溶液,若溶液未出现血红色,则证明Fe3+完全除尽;因为溶液D中含有[Cu(NH3)4]2+和硫酸根,所以D转化生成CuO后,剩余的溶液中含有(NH4)2SO4;
故答案为:取少量D溶液于试管中,滴入KSCN溶液,若溶液未出现血红色,则证明Fe3+完全除尽;(NH4)2SO4;
(4)由溶液E获得硫酸铜晶体的实验操作I的方法是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、烘干,
故答案为:过滤、洗涤;
(5)①硫酸铜溶液与碘化钾溶液反应生成白色沉淀(碘化亚铜)并析出碘,离子方程式为:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,故答案为:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2;
②据比例关系4CuSO4•5H2O~4Cu2+~2I2~4S2O32-,
c×V×10-3mol c×V×10-3mol
试样中CuSO4•5H2O的质量分数为×
×100%=
%,故答案为:
%.
解析
解:(1)根据图示,Cu2S与O2的反应为氧化还原反应生成铜和二氧化硫,方程式为:Cu2S+2O22CuO+SO2,所以气体X是SO2;
故答案为:SO2;Cu2S+2O22CuO+SO2;
(2)固体B为氧化物组成的混合物,酸溶时加入稀硫酸和H2O2,目的是溶解CuO、Fe3O4,并将Fe2+氧化为Fe3+;因为浓硫酸氧化Fe2+反应会生成对环境有污染的SO2,所以不用;故答案为:溶解CuO、Fe3O4,并将Fe2+氧化为Fe3+;浓硫酸与Fe2+反应会生成对环境有污染的SO2;
(3)因为三价铁与KSCN溶液出现血红色,所以取少量D溶液于试管中,滴入KSCN溶液,若溶液未出现血红色,则证明Fe3+完全除尽;因为溶液D中含有[Cu(NH3)4]2+和硫酸根,所以D转化生成CuO后,剩余的溶液中含有(NH4)2SO4;
故答案为:取少量D溶液于试管中,滴入KSCN溶液,若溶液未出现血红色,则证明Fe3+完全除尽;(NH4)2SO4;
(4)由溶液E获得硫酸铜晶体的实验操作I的方法是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、烘干,
故答案为:过滤、洗涤;
(5)①硫酸铜溶液与碘化钾溶液反应生成白色沉淀(碘化亚铜)并析出碘,离子方程式为:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,故答案为:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2;
②据比例关系4CuSO4•5H2O~4Cu2+~2I2~4S2O32-,
c×V×10-3mol c×V×10-3mol
试样中CuSO4•5H2O的质量分数为×
×100%=
%,故答案为:
%.
已知铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等,从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:
(1)写出反应1中的化学方程式:______;______.
(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是______;反应2的离子方程式为______.
正确答案
解:铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等,从铝土矿中提炼Al2O3的工艺流程原理为:铝土矿加入氢氧化钠溶液,二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠与水,反应方程式为:2NaOH+SiO2═Na2SiO3+H2O,氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,反应方程式为:2NaOH+Al2O3═2NaAlO2+H2O,所以滤渣为在碱性条件下的不溶物,得到滤液1中含有偏铝酸根离子、硅酸根离子,加入CaO,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与硅酸钠反应生成硅酸钙沉淀;滤液Ⅱ中的溶质为NaAlO2,通入CO2,发生反应为:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-,B煅烧生成Al2O3,故B为Al(OH)3,气体A应该为CO2.
(1)铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等,与NaOH反应:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;
故答案为:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;
(2)滤液Ⅰ中含有硅酸钠、偏铝酸钠,加入CaO,生成氢氧化钙,氢氧化钙与硅酸钠反应生成硅酸钙沉淀;
由工艺流程可知,B为氢氧化铝,故气体A为二氧化碳,滤液Ⅱ主要是偏铝酸钠,偏铝酸钠溶液通入二氧化碳,生成氢氧化铝与碳酸钠,反应方程式为:2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32-,
故答案为:CaSiO3;2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32-;
解析
解:铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等,从铝土矿中提炼Al2O3的工艺流程原理为:铝土矿加入氢氧化钠溶液,二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠与水,反应方程式为:2NaOH+SiO2═Na2SiO3+H2O,氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,反应方程式为:2NaOH+Al2O3═2NaAlO2+H2O,所以滤渣为在碱性条件下的不溶物,得到滤液1中含有偏铝酸根离子、硅酸根离子,加入CaO,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与硅酸钠反应生成硅酸钙沉淀;滤液Ⅱ中的溶质为NaAlO2,通入CO2,发生反应为:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-,B煅烧生成Al2O3,故B为Al(OH)3,气体A应该为CO2.
(1)铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等,与NaOH反应:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;
故答案为:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;
(2)滤液Ⅰ中含有硅酸钠、偏铝酸钠,加入CaO,生成氢氧化钙,氢氧化钙与硅酸钠反应生成硅酸钙沉淀;
由工艺流程可知,B为氢氧化铝,故气体A为二氧化碳,滤液Ⅱ主要是偏铝酸钠,偏铝酸钠溶液通入二氧化碳,生成氢氧化铝与碳酸钠,反应方程式为:2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32-,
故答案为:CaSiO3;2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32-;
(2016春•江西月考)一种含铝、锂、钴的新型电子材料,生产中产生的废料数量可观,废料中的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.
(1)过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al,反应的化学反应方程式为______.
(2)过程II中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴.则浸出钴的离子反应方程式为(产物中只有一种酸根)______.请从反应原理分析不用盐酸酸化的主要原因______.
(3)碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同,请分别用离子方程式表示在过程III、IV中起的作用:______;______.
(4)某天然碱的化学式可表示为2Na2CO3•NaHCO3•2H2O,取少量该物质溶于水得稀溶液P.下列有关溶液P中微粒的物质的量浓度关系正确的是______(填序号).
A.c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
C.3c(Na+)>5c(CO32-)+5c(HCO3-)+5c(H2CO3)
D.将P溶液与少量NaOH溶液混合:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)
(5)CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液.CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水.如图是粉红色的CoCl2•6H2O晶体受热分解时,剩余固体质量随温度变化的曲线,B物质的化学式是______.
正确答案
解:操作Ⅰ利用了铝能溶解在氢氧化钠溶液的性质,将铝从废料中分离出来,过滤后得到含Co2O3•CoO的钴渣,再用酸溶解过滤后得到含Co3+及Al3+、Li+的滤液,通过调整溶液的pH得到Al(OH)3和LiF沉淀,再过滤得到含Co3+的滤液,再滴加Na2CO3溶液得到CoCO3沉淀,经过滤、洗涤沉淀,最后将CoCO3进行加热分解可得CoO粉末,
(1)Al和NaOH溶液发生氧化还原反应生成偏铝酸钠和氢气,反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,故答案为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(2)Co2O3•CoO在酸性条件下和硫代硫酸钠反应生成钴离子、硫酸根离子和水,离子方程式为4Co2O3•CoO+S2O32-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O;
Co2O3•CoO具有氧化性,HCl具有还原性,二者发生氧化还原反应生成氯气,氯气有毒,污染环境,所以不能用盐酸;
故答案为:4Co2O3•CoO+S2O32-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O;Co2O3•CoO可氧化盐酸产生Cl2,污染环境;
(3)Al3+和CO32-发生双水解反应生成Al(OH)3和CO2;Co2+和CO32-反应生成CoCO3沉淀,离子方程式分别为2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑、Co2++CO32-=CoCO3↓,故答案为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;Co2++CO32-=CoCO3↓;
(4)A.碳酸根离子水解、碳酸氢根离子水解程度大于电离程度导致溶液中碱性,所以c(OH-)>c(H+),碳酸根离子、碳酸氢根离子水解程度都较小,所以溶液中存在c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+),故A正确;
B.溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),存在物料守恒3c(Na+)=5c(CO32-)+5c(HCO3-)+5c(H2CO3),则3c(OH-)=3c(H+)+2c(HCO3-)+5c(H2CO3)+2c(CO32-),故B错误;
C.根据物料守恒可得:3c(Na+)=5c(CO32-)+5c(HCO3-)+5c(H2CO3),所以3c(Na+)>5c(CO32-)+5c(HCO3-),故C错误;
D.溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),故D正确;
故答案为:AD;
(5)CoCl2•6H2O~CoCl2
238 130
m 65mg
,解得:m=119mg
B物质的化学式为CoCl2•nH2O,则有:
CoCl2•6H2O~CoCl2•nH2O△m
238 18(6-n)
119mg 119mg-74mg
=
,解得:n=1,
所以B物质的化学式为:CoCl2•H2O,
故答案为:CoCl2•H2O.
解析
解:操作Ⅰ利用了铝能溶解在氢氧化钠溶液的性质,将铝从废料中分离出来,过滤后得到含Co2O3•CoO的钴渣,再用酸溶解过滤后得到含Co3+及Al3+、Li+的滤液,通过调整溶液的pH得到Al(OH)3和LiF沉淀,再过滤得到含Co3+的滤液,再滴加Na2CO3溶液得到CoCO3沉淀,经过滤、洗涤沉淀,最后将CoCO3进行加热分解可得CoO粉末,
(1)Al和NaOH溶液发生氧化还原反应生成偏铝酸钠和氢气,反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,故答案为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(2)Co2O3•CoO在酸性条件下和硫代硫酸钠反应生成钴离子、硫酸根离子和水,离子方程式为4Co2O3•CoO+S2O32-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O;
Co2O3•CoO具有氧化性,HCl具有还原性,二者发生氧化还原反应生成氯气,氯气有毒,污染环境,所以不能用盐酸;
故答案为:4Co2O3•CoO+S2O32-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O;Co2O3•CoO可氧化盐酸产生Cl2,污染环境;
(3)Al3+和CO32-发生双水解反应生成Al(OH)3和CO2;Co2+和CO32-反应生成CoCO3沉淀,离子方程式分别为2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑、Co2++CO32-=CoCO3↓,故答案为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;Co2++CO32-=CoCO3↓;
(4)A.碳酸根离子水解、碳酸氢根离子水解程度大于电离程度导致溶液中碱性,所以c(OH-)>c(H+),碳酸根离子、碳酸氢根离子水解程度都较小,所以溶液中存在c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+),故A正确;
B.溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),存在物料守恒3c(Na+)=5c(CO32-)+5c(HCO3-)+5c(H2CO3),则3c(OH-)=3c(H+)+2c(HCO3-)+5c(H2CO3)+2c(CO32-),故B错误;
C.根据物料守恒可得:3c(Na+)=5c(CO32-)+5c(HCO3-)+5c(H2CO3),所以3c(Na+)>5c(CO32-)+5c(HCO3-),故C错误;
D.溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),故D正确;
故答案为:AD;
(5)CoCl2•6H2O~CoCl2
238 130
m 65mg
,解得:m=119mg
B物质的化学式为CoCl2•nH2O,则有:
CoCl2•6H2O~CoCl2•nH2O△m
238 18(6-n)
119mg 119mg-74mg
=
,解得:n=1,
所以B物质的化学式为:CoCl2•H2O,
故答案为:CoCl2•H2O.
锂离子电池的应用广泛,其正极材料可再生利用.某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)和铝箔等.现欲利用以下步骤回收正极材料中的某些金属资源.
①电池经过放电处理后拆解,将正极材料用NaOH溶液浸泡,过滤;
②向①所得滤液中通入过量CO2气体得到白色沉淀;
③向①所得的滤渣中加入稀硫酸和H2O2,在80℃时加热一段时间,发生反应2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O;
④将③所得的液体调整pH后过滤,滤液中存在CoSO4和Li2SO4;
⑤向④所得滤液中加入有机溶剂,溶液分层.经检测水溶液中CoSO4含量大大减小.
(1)写出步骤①中反应方程式______;
(2)写出步骤②中得到的白色沉淀是______;
(3)步骤③发生的反应中氧化剂是______,氧化产物是______;
(4)步骤③中的稀硫酸可用盐酸代替,但缺点是______;
(5)步骤③加热时除发生上述反应,还发生的反应是______;
(6)由以上步骤可知,CoSO4和Li2SO4中易溶于有机溶剂的是______,第⑤步操作名称为______.
正确答案
解:①电池经过放电处理后拆解,将正极材料用NaOH溶液浸泡,过滤,正极材料中Al和NaOH溶液反应,方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,然后过滤,滤液中含有NaAlO2和NaOH、滤渣中含有LiCoO2;
②向①所得滤液中通入过量CO2气体得到白色沉淀,偏铝酸钠和二氧化碳反应生成碳酸氢钠、氢氧化铝,反应方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;
③向①所得的滤渣中加入稀硫酸和H2O2,在80℃时加热一段时间,发生反应2LiCoO2 +3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,该反应中Co元素化合价由+3价变为+2价、O元素化合价由-1价变为0价,得电子化合价降低的反应物是氧化剂,失电子化合价升高的反应物是还原剂,还原剂对应的产物是氧化产物,该混合物中还存在双氧水的分解反应;如果将稀硫酸换为稀盐酸,盐酸具有还原性,能被LiCoO2 氧化生成氯气;
④将③所得的液体调整pH后过滤,滤液中存在CuSO4和LiSO4;
⑤向④所得滤液中加入有机溶剂,溶液分层.经检测水溶液中CoSO4含量大大减小,说明CoSO4在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度.
(1)通过以上分析知,步骤①中反应方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,故答案为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(2)通过以上分析知,步骤②中得到的白色沉淀是Al(OH)3,故答案为:Al(OH)3;
(3)步骤③发生的反应为2LiCoO2 +3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,该反应中Co元素化合价由+3价变为+2价、O元素化合价由-1价变为0价,所以氧化剂是LiCoO2,氧化产物是O2,
故答案为:LiCoO2;O2;
(4)步骤③中的稀硫酸可用盐酸代替,但缺点是盐酸具有还原性,能被LiCoO2 氧化生成氯气,氯气有毒污染空气,故答案为:氯气有毒污染空气;
(5)步骤③加热时除发生上述反应,还发生的反应是2H2O22H2O+O2↑,故答案为:2H2O2
2H2O+O2↑;
(6)通过以上分析知,CoSO4和Li2SO4中易溶于有机溶剂的是CoSO4,第⑤步操作名称为萃取,
故答案为:CoSO4;萃取.
解析
解:①电池经过放电处理后拆解,将正极材料用NaOH溶液浸泡,过滤,正极材料中Al和NaOH溶液反应,方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,然后过滤,滤液中含有NaAlO2和NaOH、滤渣中含有LiCoO2;
②向①所得滤液中通入过量CO2气体得到白色沉淀,偏铝酸钠和二氧化碳反应生成碳酸氢钠、氢氧化铝,反应方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;
③向①所得的滤渣中加入稀硫酸和H2O2,在80℃时加热一段时间,发生反应2LiCoO2 +3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,该反应中Co元素化合价由+3价变为+2价、O元素化合价由-1价变为0价,得电子化合价降低的反应物是氧化剂,失电子化合价升高的反应物是还原剂,还原剂对应的产物是氧化产物,该混合物中还存在双氧水的分解反应;如果将稀硫酸换为稀盐酸,盐酸具有还原性,能被LiCoO2 氧化生成氯气;
④将③所得的液体调整pH后过滤,滤液中存在CuSO4和LiSO4;
⑤向④所得滤液中加入有机溶剂,溶液分层.经检测水溶液中CoSO4含量大大减小,说明CoSO4在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度.
(1)通过以上分析知,步骤①中反应方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,故答案为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(2)通过以上分析知,步骤②中得到的白色沉淀是Al(OH)3,故答案为:Al(OH)3;
(3)步骤③发生的反应为2LiCoO2 +3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,该反应中Co元素化合价由+3价变为+2价、O元素化合价由-1价变为0价,所以氧化剂是LiCoO2,氧化产物是O2,
故答案为:LiCoO2;O2;
(4)步骤③中的稀硫酸可用盐酸代替,但缺点是盐酸具有还原性,能被LiCoO2 氧化生成氯气,氯气有毒污染空气,故答案为:氯气有毒污染空气;
(5)步骤③加热时除发生上述反应,还发生的反应是2H2O22H2O+O2↑,故答案为:2H2O2
2H2O+O2↑;
(6)通过以上分析知,CoSO4和Li2SO4中易溶于有机溶剂的是CoSO4,第⑤步操作名称为萃取,
故答案为:CoSO4;萃取.
资料显示,在一定条件下磺胺铁钒在Ph=0.5~2.5范围内均能稳定存在,工业上用酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下:
根据题意完成下列问题
(1)步骤(ⅱ)所加试剂起调节pH作用的离子是______(填离子符号)
(2)在步骤(ⅲ)发生的反应中,加入少量的MnO2的作用是______.
(3)步骤(ⅳ)出去杂质的离子方程式可表示为______.
(4)实验室模拟酸式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】的制备,向大试管中加入碳酸钠溶液和硫酸铜溶液,水浴加热至70℃左右,用0.4mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5,振荡、静置、过滤、用热水洗涤、烘干,得到碱式碳酸铜产品.根据上述碱式碳酸铜的制备方法,请完成下列问题:
①过滤后洗涤的目的是什么______;简述如何洗涤沉淀______.
②若实验得到a g样品(只含CuO杂质)取此样品加热至分解完全后,得到bg固体,此样品中碱式碳酸铜的分数是______.
正确答案
解:铜矿主要成分为碱式碳酸铜,还含有铁元素的杂质,加入过量的硫酸,Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑,过滤,滤液中主要含有硫酸铜、和硫酸铁、硫酸亚铁,加入碳酸氢铵,能提高MnSO4的转化率,使MnCO3沉淀完全,调节PH1.5-2.0,加入稍过量的NH4HCO3溶液的pH不过低,H+可与MnCO3,NH4HCO3反应,加入少量的强氧化剂二氧化锰,可以和亚铁离子发生氧化还原反应,亚铁离子被氧化为铁离子,加入硫酸铵除去杂质反应为:3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓+6H+;,过滤,滤液为硫酸铜,通过结晶制取硫酸铜.
(1)题目要求调高PH,铵根离子显酸性,碳酸氢根离子显碱性,则起作用的离子是碳酸氢根离子,
故答案为:HCO3-;
(2)Fe2+具有还原性,可以被MnO2在酸性条件下氧化成Fe3+,2mol Fe2+转移电子2 mol氧化成Fe3+,1mol MnO2转移电子2 mol,反应的离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,以便在步骤(ⅳ)中形成沉淀,
故答案为:将溶液中的Fe2+转化为Fe3+;
(3)加入硫酸铵,硫酸铵和三价铁离子形成沉淀,反应为:3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓+6H+,
故答案为:3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓+6H+;
(4)①沉淀表面吸附溶液中的Na+和SO42-;对滤渣进行洗涤,过滤后,向漏斗缓缓中加入适量蒸馏水,使液面刚好没过滤渣,可以洗掉固体表面的残液,静置,待液体流下,重复操作2-3次,保证洗涤干净,
故答案为:除去沉淀表面吸附的Na+和SO42-;沿着玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至刚好浸没沉淀,让蒸馏水流尽后,重复2-3次即可;
②碱式碳酸铜完全分解得到CuO,设样品中碱式碳酸铜的质量分数为x,
依据碱式碳酸铜的方程式,Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑ 质量差△m
222 18 44 (18+44)=62
ax (a-b)
可得=
,解得x=
,则此样品中碱式碳酸铜的分数是
×100%,
故答案为:×100%;
解析
解:铜矿主要成分为碱式碳酸铜,还含有铁元素的杂质,加入过量的硫酸,Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑,过滤,滤液中主要含有硫酸铜、和硫酸铁、硫酸亚铁,加入碳酸氢铵,能提高MnSO4的转化率,使MnCO3沉淀完全,调节PH1.5-2.0,加入稍过量的NH4HCO3溶液的pH不过低,H+可与MnCO3,NH4HCO3反应,加入少量的强氧化剂二氧化锰,可以和亚铁离子发生氧化还原反应,亚铁离子被氧化为铁离子,加入硫酸铵除去杂质反应为:3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓+6H+;,过滤,滤液为硫酸铜,通过结晶制取硫酸铜.
(1)题目要求调高PH,铵根离子显酸性,碳酸氢根离子显碱性,则起作用的离子是碳酸氢根离子,
故答案为:HCO3-;
(2)Fe2+具有还原性,可以被MnO2在酸性条件下氧化成Fe3+,2mol Fe2+转移电子2 mol氧化成Fe3+,1mol MnO2转移电子2 mol,反应的离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,以便在步骤(ⅳ)中形成沉淀,
故答案为:将溶液中的Fe2+转化为Fe3+;
(3)加入硫酸铵,硫酸铵和三价铁离子形成沉淀,反应为:3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓+6H+,
故答案为:3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓+6H+;
(4)①沉淀表面吸附溶液中的Na+和SO42-;对滤渣进行洗涤,过滤后,向漏斗缓缓中加入适量蒸馏水,使液面刚好没过滤渣,可以洗掉固体表面的残液,静置,待液体流下,重复操作2-3次,保证洗涤干净,
故答案为:除去沉淀表面吸附的Na+和SO42-;沿着玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至刚好浸没沉淀,让蒸馏水流尽后,重复2-3次即可;
②碱式碳酸铜完全分解得到CuO,设样品中碱式碳酸铜的质量分数为x,
依据碱式碳酸铜的方程式,Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑ 质量差△m
222 18 44 (18+44)=62
ax (a-b)
可得=
,解得x=
,则此样品中碱式碳酸铜的分数是
×100%,
故答案为:×100%;
目前世界上60%的镁是从海水中提取的.海水提镁的主要流程如下:
请回答下列问题:
(1)从离子反应的角度思考,向海水中加入石灰乳的作用是______,写出在沉淀池中反应的离子方程式______.
(2)石灰乳是生石灰与水形成的混合物,从充分利用海洋化学资源、提高经济效益的角度,生产生石灰的主要原料来源于海洋中的______.
(3)操作A是______,操作B是______.
(4)加入的足量试剂a是______(填化学式).
(5)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会生成Mg和Cl2,该反应的化学方程式是______.从考虑成本和废物循环利用的角度,副产物氯气可以用于______.
(6)海水提镁的过程,为什么要将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁,再转变为氯化镁?______.
正确答案
解:(1)镁离子能与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀:Mg2++Ca(OH)2═Mg(OH)2+Ca2+,写离子方程式时氢氧化镁沉淀写化学式,
故答案为:沉淀Mg2+(或使Mg2+形成Mg(OH)2沉淀);Mg2++Ca(OH)2═Mg(OH)2+Ca2+;
(2)贝壳或牡蛎壳的主要成分为碳酸钙,故答案为:贝壳(或牡蛎壳等);
(3)分离不溶于水的固体和液体,可用过滤的方法,从沉淀池中得到氢氧化镁用过滤的方法,从氯化镁溶液中得到六水合氯化镁,防结晶水损失,通过加热浓缩或蒸发结晶的方法获得六水合氯化镁,
故答案为:过滤; 加热浓缩(或蒸发结晶);
(4)从氢氧化镁到氯化镁,氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水,反应的化学方程式为:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,加入的足量试剂a是HCl,
故答案为:HCl;
(5)无水MgCl2在熔融状态下,通电后阳极氯离子失去电子生成氯气,阴极镁离子得到电子生成镁单质,所以氯化镁电解会产生Mg和Cl2,副产物氯气和氢气反应生成氯化氢,能循环使用,
故答案为:MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑;制盐酸,循环使用;
(6)将海水中的氯化镁含量大,由于未富集,镁离子浓度很低,直接加热浓缩提取须消耗大量的电能,成本高,且提取的氯化镁盐中混有大量的其它氯化钠盐等离子,所以须将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁,再转变为氯化镁,
故答案为:海水中氯化镁的含量很大,但镁离子浓度很低,该过程可以使镁离子富集,浓度高,且成本低.
解析
解:(1)镁离子能与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀:Mg2++Ca(OH)2═Mg(OH)2+Ca2+,写离子方程式时氢氧化镁沉淀写化学式,
故答案为:沉淀Mg2+(或使Mg2+形成Mg(OH)2沉淀);Mg2++Ca(OH)2═Mg(OH)2+Ca2+;
(2)贝壳或牡蛎壳的主要成分为碳酸钙,故答案为:贝壳(或牡蛎壳等);
(3)分离不溶于水的固体和液体,可用过滤的方法,从沉淀池中得到氢氧化镁用过滤的方法,从氯化镁溶液中得到六水合氯化镁,防结晶水损失,通过加热浓缩或蒸发结晶的方法获得六水合氯化镁,
故答案为:过滤; 加热浓缩(或蒸发结晶);
(4)从氢氧化镁到氯化镁,氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水,反应的化学方程式为:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,加入的足量试剂a是HCl,
故答案为:HCl;
(5)无水MgCl2在熔融状态下,通电后阳极氯离子失去电子生成氯气,阴极镁离子得到电子生成镁单质,所以氯化镁电解会产生Mg和Cl2,副产物氯气和氢气反应生成氯化氢,能循环使用,
故答案为:MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑;制盐酸,循环使用;
(6)将海水中的氯化镁含量大,由于未富集,镁离子浓度很低,直接加热浓缩提取须消耗大量的电能,成本高,且提取的氯化镁盐中混有大量的其它氯化钠盐等离子,所以须将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁,再转变为氯化镁,
故答案为:海水中氯化镁的含量很大,但镁离子浓度很低,该过程可以使镁离子富集,浓度高,且成本低.
(NH4)2SO4是农业生产中常见化肥之一,某工厂用石膏、NH3、H2O、CO2制备(NH4)2SO4,首先石膏磨成粉制成CaSO4悬浊液,然后按如下工艺流程进行产生:
(1)操作1与操作2的顺序能否调换?______(填能与否),理由是______
(2)常温下,CaCO3和CaSO4的溶解度分别为1.5X10-3g和2.1X10-1g,请解析CaSO4向CaCO3转化的原因.
______
(3)判断操作2通入“适量CO2”的简单实验方法是______
(4)从绿色化学角度考虑,该工艺流程应增加一个操作,这个操作是______.
(5)豆腐是日常食品之一,它的制作过程中使用了石膏或盐卤,其中包含的化学原理是______.
正确答案
解:(1)中性条件下CO2的溶解度很小,但是氨气易溶于水,得到的氨水易和二氧化碳反应,能把CaSO4完全转化为CaCO3,操作1与操作2的顺序不能调换;
故答案为:否,中性条件下CO2的溶解度很小,不能把CaSO4完全转化为CaCO3;
(2)从CaSO4向CaCO3转化中并存着沉淀溶解平衡:CaSO4(s)⇌Ca2++SO42-,Ca2++CO32-⇌CaCO3(s),随着CO2通入,CO32-浓度增大,平衡向CaSO4溶解和CaCO3沉淀生成的方向移动,即溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀,即CaSO4向CaCO3转化,
故答案为:从CaSO4向CaCO3转化中并存着沉淀溶解平衡:CaSO4(s)⇌Ca2++SO42-,Ca2++CO32-⇌CaCO3(s),随着CO2通入,CO32-浓度增大,平衡向CaSO4溶解和CaCO3沉淀生成的方向移动,即溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀;
(3)操作2通入“过量CO2”,取少量滤液至试管中,加入少量NaOH溶液,会继续和NaOH溶液反应而变浑浊,据此检验二氧化碳的过量与否,
故答案为:取少量滤液至试管中,加入少量NaOH溶液,无浑浊出现则操作2通入“适量CO2”;
(4)在制取中,原料是可以循环使用的,将滤液提纯(NH4)2SO4后的所有液体用于制CaSO4悬浊液,故答案为:将滤液提纯(NH4)2SO4后的所有液体用于制CaSO4悬浊液;
(5)豆腐的制作过程中,使用了石膏或盐卤,这样可以使豆浆胶体聚沉,故答案为:胶体中加入电解质,胶体发生聚沉.
解析
解:(1)中性条件下CO2的溶解度很小,但是氨气易溶于水,得到的氨水易和二氧化碳反应,能把CaSO4完全转化为CaCO3,操作1与操作2的顺序不能调换;
故答案为:否,中性条件下CO2的溶解度很小,不能把CaSO4完全转化为CaCO3;
(2)从CaSO4向CaCO3转化中并存着沉淀溶解平衡:CaSO4(s)⇌Ca2++SO42-,Ca2++CO32-⇌CaCO3(s),随着CO2通入,CO32-浓度增大,平衡向CaSO4溶解和CaCO3沉淀生成的方向移动,即溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀,即CaSO4向CaCO3转化,
故答案为:从CaSO4向CaCO3转化中并存着沉淀溶解平衡:CaSO4(s)⇌Ca2++SO42-,Ca2++CO32-⇌CaCO3(s),随着CO2通入,CO32-浓度增大,平衡向CaSO4溶解和CaCO3沉淀生成的方向移动,即溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀;
(3)操作2通入“过量CO2”,取少量滤液至试管中,加入少量NaOH溶液,会继续和NaOH溶液反应而变浑浊,据此检验二氧化碳的过量与否,
故答案为:取少量滤液至试管中,加入少量NaOH溶液,无浑浊出现则操作2通入“适量CO2”;
(4)在制取中,原料是可以循环使用的,将滤液提纯(NH4)2SO4后的所有液体用于制CaSO4悬浊液,故答案为:将滤液提纯(NH4)2SO4后的所有液体用于制CaSO4悬浊液;
(5)豆腐的制作过程中,使用了石膏或盐卤,这样可以使豆浆胶体聚沉,故答案为:胶体中加入电解质,胶体发生聚沉.
某学生设计了如下实验:
回答下列问题:
(1)该同学的实验目的是______;
(2)上图括号内的操作步骤均为______;
(3)按此实验方案得到的NaCl固体中肯定含有______(填化学式)杂质,为了解决这个问题可以向过滤得到的滤液中加入适量的______(填名称).
(4)写出生成B的化学方程式______.
正确答案
解:由分离流程可知,溶解后加过量碳酸钠,生成碳酸钙沉淀,则白色沉淀B为碳酸钙,B与盐酸反应生成氯化钙,C为氯化钙溶液,在HCl气流中蒸发、冷却、过滤得到氯化钙固体;因碳酸钠过量,滤液中含NaCl、碳酸钠,加足量盐酸反应后,蒸发结晶得到NaCl固体,
(1)由上述分析可知,原为固体混合物,实验可分离二者,则实验目的为分离CaCl2和NaCl两种固体混合物,故答案为:分离CaCl2和NaCl两种固体混合物;
(2)由上述分析可知,括号内的操作均为蒸发,故答案为:蒸发;
(3)由上述分析可知,NaCl固体中肯定含有Na2CO3,应加适量的稀盐酸反应后蒸发,故答案为:Na2CO3;稀盐酸;
(4)碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,化学方程式:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,故答案为:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl.
解析
解:由分离流程可知,溶解后加过量碳酸钠,生成碳酸钙沉淀,则白色沉淀B为碳酸钙,B与盐酸反应生成氯化钙,C为氯化钙溶液,在HCl气流中蒸发、冷却、过滤得到氯化钙固体;因碳酸钠过量,滤液中含NaCl、碳酸钠,加足量盐酸反应后,蒸发结晶得到NaCl固体,
(1)由上述分析可知,原为固体混合物,实验可分离二者,则实验目的为分离CaCl2和NaCl两种固体混合物,故答案为:分离CaCl2和NaCl两种固体混合物;
(2)由上述分析可知,括号内的操作均为蒸发,故答案为:蒸发;
(3)由上述分析可知,NaCl固体中肯定含有Na2CO3,应加适量的稀盐酸反应后蒸发,故答案为:Na2CO3;稀盐酸;
(4)碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,化学方程式:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,故答案为:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl.
某工厂排出的污水中含有大量的Fe3+、Zn2+、Hg2+三种金属离子.以下是某化学研究性学习小组的同学设计除去污水中的金属离子,并回收绿矾、皓矾(ZnSO4•7H2O)和汞的方案.
[药品]NaOH溶液、硫化钠溶液、硫化亚铁、稀硫酸、铁粉
[实验方案]如图
[问题探究]
(1)步骤Ⅱ所发生反应的离子方程______.
(2)步骤Ⅲ中抽滤的目的是______,该步骤产生Fe(OH)3的反应的离子方程式为______.
(3)步骤Ⅵ中得到硫酸锌溶液的离子方程式为______.
(4)欲实现步骤Ⅴ,需加入的试剂有______、______,所涉及的主要操作依次为______.
(5)步骤Ⅳ常用的方法是______,该步骤是否对环境有影响?______(填“是”或“否”),如有影响,请你设计一个绿色环保方案来实现步骤Ⅳ的反应:______.
(6)该研究小组的同学在强碱溶液中,用次氯酸钠与Fe(OH)3反应获得了高效净水剂Na2FeO4,该反应的离子方程式为______.
正确答案
解:(1)步骤Ⅱ中只有FeS和ZnS固体,FeS固体溶解在稀硫酸中生成FeSO4,反应方程式为FeS+2H+═Fe2++H2S↑,ZnS固体溶解在稀硫酸中生成ZnSO4,反应方程式为ZnS+2H+═Zn2++H2S↑,
故答案为:FeS+2H+═Fe2++H2S↑、ZnS+2H+═Zn2++H2S↑;
(2)抽滤时产生负压,能加快过滤;向FeSO4和ZnSO4的混合溶液中加入过量NaOH时,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2迅速被空气中的O2氧化为Fe(OH)3,其反应的离子方程式为4Fe2++O2+8OH-+2H2O═4Fe(OH)3↓;
故答案为:加快过滤;4Fe2+O2+8OH-+2H2O═4Fe(OH)3↓;
(3)根据框图转化关系,不难发现Zn(OH)2的性质类似于Al(OH)3的,Na2ZnO2的性质类似于NaAlO2的,所以向Na2ZnO2的溶液中加入过量H2SO4生成ZnSO4溶液,其反应的离子方程式为ZnO22-+4H+═Zn2++2H2O,
故答案为:ZnO22-+4H+═Zn2++2H2O;
(4)Fe(OH)3首先与稀H2SO4反应生成Fe2(SO4)3,Fe2(SO4)3再与过量的Fe粉反应得到FeSO4.经过滤除去Fe粉,将滤液经过浓缩结晶可得FeSO4•7H2O,
故答案为:稀硫酸;铁粉(过量);过滤、浓缩结晶;
(5)HgS在空气中加热可得Hg、SO2,由于Hg蒸气和SO2都会对环境造成污染,在密闭容器中加热HgS可有效防止Hg蒸气和SO2释放到大气中,从而保护了环境,
故答案为:加热;是;在密闭容器中加热HgS;
(6)反应物有ClO-、Fe(OH)3、OH-,生成物有Cl-、FeO42-、H2O,则有ClO-+Fe(OH)3+OH→FeO42-+Cl-+H2O,配平该离子方程式为3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O.
故答案为:3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O.
解析
解:(1)步骤Ⅱ中只有FeS和ZnS固体,FeS固体溶解在稀硫酸中生成FeSO4,反应方程式为FeS+2H+═Fe2++H2S↑,ZnS固体溶解在稀硫酸中生成ZnSO4,反应方程式为ZnS+2H+═Zn2++H2S↑,
故答案为:FeS+2H+═Fe2++H2S↑、ZnS+2H+═Zn2++H2S↑;
(2)抽滤时产生负压,能加快过滤;向FeSO4和ZnSO4的混合溶液中加入过量NaOH时,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2迅速被空气中的O2氧化为Fe(OH)3,其反应的离子方程式为4Fe2++O2+8OH-+2H2O═4Fe(OH)3↓;
故答案为:加快过滤;4Fe2+O2+8OH-+2H2O═4Fe(OH)3↓;
(3)根据框图转化关系,不难发现Zn(OH)2的性质类似于Al(OH)3的,Na2ZnO2的性质类似于NaAlO2的,所以向Na2ZnO2的溶液中加入过量H2SO4生成ZnSO4溶液,其反应的离子方程式为ZnO22-+4H+═Zn2++2H2O,
故答案为:ZnO22-+4H+═Zn2++2H2O;
(4)Fe(OH)3首先与稀H2SO4反应生成Fe2(SO4)3,Fe2(SO4)3再与过量的Fe粉反应得到FeSO4.经过滤除去Fe粉,将滤液经过浓缩结晶可得FeSO4•7H2O,
故答案为:稀硫酸;铁粉(过量);过滤、浓缩结晶;
(5)HgS在空气中加热可得Hg、SO2,由于Hg蒸气和SO2都会对环境造成污染,在密闭容器中加热HgS可有效防止Hg蒸气和SO2释放到大气中,从而保护了环境,
故答案为:加热;是;在密闭容器中加热HgS;
(6)反应物有ClO-、Fe(OH)3、OH-,生成物有Cl-、FeO42-、H2O,则有ClO-+Fe(OH)3+OH→FeO42-+Cl-+H2O,配平该离子方程式为3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O.
故答案为:3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O.
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