- 物质的检测
- 共5040题
根据废水中所含有害物质的不同,工业上有多种废水的处理方法.
(1)①废水I若采用CO2处理,离子方程式是______.
②废水Ⅱ常用明矾处理.实践中发现废水中的c(HCO3-)越大,净水效果越好,这是因为______.
③废水Ⅲ中汞元素存在如下转化(在空格上填化学式):Hg2++______=CH3Hg++______.
我国规定,Hg2+的排放标准不能超过0.05mg/L.对于含Hg2+的污水,可加入沉淀剂______(填写化学式),使Hg2+除去,降低污染.
④废水Ⅳ常用Cl2氧化CN-成CO2和N2,若参加反应的Cl2与CN-的物质的量之比为5:2,则该反应的离子方程式为______.
(2)化学需氧量(COD)可量度水体受有机物污染的程度,它是指在一定条件下,用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量,换算成氧的含量(以mg/L计).某研究性学习小组测定某水样的化学需氧量(COD),过程如下:
Ⅰ.取V1mL水样于锥形瓶,加入10.00mL 0.2500mol/L K2Cr2O7溶液.
Ⅱ.加碎瓷片少许,然后慢慢加入硫酸酸化,混合均匀,加热.
Ⅲ.反应完毕后,冷却,加指示剂,用c mol/L的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定.终点时消耗硫酸亚铁铵溶液V2 mL.
①Ⅰ中,量取K2Cr2O7溶液的仪器是______.
②Ⅲ中,发生的反应为:Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
由此可知,该水样的化学需氧量COD=______mg/L(用含c、V1、V2的表达式表示).
正确答案
解:(1)①pH接近7,用CO2处理,生成HCO3-,则反应的离子方程式为OH-+CO2=HCO3-,故答案为:OH-+CO2=HCO3-;
②HCO3-和Al3+发生相互促进的水解,生成CO2和Al(OH)3,从而增强净水效果,故答案为:HCO3-会促进Al3+的水解,生成更多的Al(OH)3,净水效果增强;
③根据电荷守恒可质量守恒可知,应为Hg2+和CH4反应生成CH3Hg++和H+,对于含Hg2+的污水,可加入沉淀剂Na2S,使Hg2+除去,反应的离子方程式为Hg2++S2-=HgS↓,故答案为:CH4 ;H+;Na2S;
④废水Ⅳ常用C12氧化CN-成CO2和N2,若参加反应的C12与CN-的物质的量之比为5:2,则反应的离子方程式为5Cl2+2CN-+4H2O=10Cl-+2CO2+N2+8H+,
故答案为:5Cl2+2CN-+4H2O=10Cl-+2CO2+N2+8H+;
(2)①K2Cr207具有强氧化性,应用酸式滴定管或移液管量取,如用碱式滴定管,会腐蚀橡胶管,故答案为:酸式滴定管(或移液管);
②n(K2Cr2O7)=0.01L×0.2500mol/L=2.5×10-3mol,
n(Fe2+)=V2×10-3L×cmol/L=cV2×10-3mol,
由Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O可知,
水样消耗的n(K2Cr2O7)=2.5×10-3mol-×cV2×10-3mol=
×10-3mol,
得电子:2×(6-3)××10-3mol=(15-cV2)×10-3mol,
根据电子转移,相等于×(15-cV2)×10-3mol氧气,
m(O)=×(15-cV2)×10-3mol×32g/mol=8×(15-cV2)×10-3g=8×(15-cV2)mg,
所以:COD==
mg/L,
故答案为:.
解析
解:(1)①pH接近7,用CO2处理,生成HCO3-,则反应的离子方程式为OH-+CO2=HCO3-,故答案为:OH-+CO2=HCO3-;
②HCO3-和Al3+发生相互促进的水解,生成CO2和Al(OH)3,从而增强净水效果,故答案为:HCO3-会促进Al3+的水解,生成更多的Al(OH)3,净水效果增强;
③根据电荷守恒可质量守恒可知,应为Hg2+和CH4反应生成CH3Hg++和H+,对于含Hg2+的污水,可加入沉淀剂Na2S,使Hg2+除去,反应的离子方程式为Hg2++S2-=HgS↓,故答案为:CH4 ;H+;Na2S;
④废水Ⅳ常用C12氧化CN-成CO2和N2,若参加反应的C12与CN-的物质的量之比为5:2,则反应的离子方程式为5Cl2+2CN-+4H2O=10Cl-+2CO2+N2+8H+,
故答案为:5Cl2+2CN-+4H2O=10Cl-+2CO2+N2+8H+;
(2)①K2Cr207具有强氧化性,应用酸式滴定管或移液管量取,如用碱式滴定管,会腐蚀橡胶管,故答案为:酸式滴定管(或移液管);
②n(K2Cr2O7)=0.01L×0.2500mol/L=2.5×10-3mol,
n(Fe2+)=V2×10-3L×cmol/L=cV2×10-3mol,
由Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O可知,
水样消耗的n(K2Cr2O7)=2.5×10-3mol-×cV2×10-3mol=
×10-3mol,
得电子:2×(6-3)××10-3mol=(15-cV2)×10-3mol,
根据电子转移,相等于×(15-cV2)×10-3mol氧气,
m(O)=×(15-cV2)×10-3mol×32g/mol=8×(15-cV2)×10-3g=8×(15-cV2)mg,
所以:COD==
mg/L,
故答案为:.
大力发展电动汽车,可以有效控制空气污染.目前机动车常使用的电池有铅蓄电池、锂电池等.
Ⅰ.铅蓄电池充放电的总反应为:PbO2+Pb+2H2SO4⇌充电放电2PbSO4+2H2O,锂硫电池充放电的总反应为:2Li+SLi2S.
(1)放电时,铅蓄电池的负极反应式为______.
(2)锂硫电池工作时,电子经外电路流向______(填“正极”或“负极”).
(3)当消耗相同质量的负极活性物质时,锂硫电池的理论放电量是铅蓄电池的______倍.
Ⅱ.由方铅矿(PbS)制备铅蓄电池电极材料(PbO2)的方法如下:
(1)油画所用的白色颜料PbSO4置于空气中,遇H2S气体变成黑色PbS,从而使油画的色彩变暗,用H2O2清洗,可使油画“复原”.
①H2O2的作用是______.
②已知硫化铅溶于水时存在溶解平衡:PbS(s)⇌Pb2+(aq)+S2-(aq),试分析PbS(s)能溶于稀HNO3的原因______.
(2)滤液X是一种可循环使用的物质,其溶质主要是______(填化学式),若X中残留的SO42-过多,循环使用时可能出现的问题是______.
(3)①PbO与次氯酸钠溶液反应可制得PbO2,写出该反应的离子方程式______.
②以石墨为电极,电解Pb(NO3)2溶液也可以制得PbO2,则阳极的电极反应式为______;电解时为提高Pb元素的利用率,常在Pb(NO3)2溶液中加入适量Cu(NO3)2,理由是______.
正确答案
解:(1)放电时,铅蓄电池的负极发生氧化反应,而铅离子与溶液中的硫酸根离子生成难溶的硫酸铅,电极反应式为:Pb-2e-+SO42-=PbSO4,故答案为:Pb-2e-+SO42-=PbSO4;
(2)原电池工作时电子由负极流向正极,故答案为:正极;
(3)铅蓄电池中铅是负极,207g铅消耗时转移 2mol e-,故钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的:=4.5 倍,故答案为:4.5;
Ⅱ.(1)①过氧化氢将黑色PbS氧化成白色的硫酸铅,所以过氧化氢是氧化剂,故答案为:氧化剂;
②已知硫化铅溶于水时存在溶解平衡:PbS(s)⇌Pb2+(aq)+S2-(aq),电离产生的硫离子具有还原性,而硝酸具有强氧化性,发生氧化还原反应,导致硫离子的浓度减少,固平衡正向移动,故答案为:硝酸氧化硫离子导致硫离子的浓度减小,使溶解平衡正向移动,促进PbS的溶解;
(2)硝酸铅与硫酸发生复分解反应生成难溶硫酸铅,和硝酸;残留的SO42-过多,会与溶液中的铅离子结合成难溶的硫酸铅,导致铅的流失,减少了二氧化铅的产量,故答案为:HNO3;浸出时部分铅离子生成硫酸铅随浸出渣排出,降低硫酸铅的产率;
(3)①PbO和次氯酸钠反应生成二氧化铅和氯化钠,离子方程式为PbO+ClO-=PbO2+Cl-;②电解时,阳极上铅离子失电子和水反应生成二氧化铅,电极反应式为Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+;加入硫酸铜,铜离子在阴极放电生成单质铜,避免了铅离子放电,从而大大提高铅离子的利用率,
故答案为:PbO+ClO-=PbO2+Cl-;Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+,加入硫酸铜,铜离子在阴极放电生成单质铜,避免了铅离子在阴极放电,增大铅离子的利用率.
解析
解:(1)放电时,铅蓄电池的负极发生氧化反应,而铅离子与溶液中的硫酸根离子生成难溶的硫酸铅,电极反应式为:Pb-2e-+SO42-=PbSO4,故答案为:Pb-2e-+SO42-=PbSO4;
(2)原电池工作时电子由负极流向正极,故答案为:正极;
(3)铅蓄电池中铅是负极,207g铅消耗时转移 2mol e-,故钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的:=4.5 倍,故答案为:4.5;
Ⅱ.(1)①过氧化氢将黑色PbS氧化成白色的硫酸铅,所以过氧化氢是氧化剂,故答案为:氧化剂;
②已知硫化铅溶于水时存在溶解平衡:PbS(s)⇌Pb2+(aq)+S2-(aq),电离产生的硫离子具有还原性,而硝酸具有强氧化性,发生氧化还原反应,导致硫离子的浓度减少,固平衡正向移动,故答案为:硝酸氧化硫离子导致硫离子的浓度减小,使溶解平衡正向移动,促进PbS的溶解;
(2)硝酸铅与硫酸发生复分解反应生成难溶硫酸铅,和硝酸;残留的SO42-过多,会与溶液中的铅离子结合成难溶的硫酸铅,导致铅的流失,减少了二氧化铅的产量,故答案为:HNO3;浸出时部分铅离子生成硫酸铅随浸出渣排出,降低硫酸铅的产率;
(3)①PbO和次氯酸钠反应生成二氧化铅和氯化钠,离子方程式为PbO+ClO-=PbO2+Cl-;②电解时,阳极上铅离子失电子和水反应生成二氧化铅,电极反应式为Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+;加入硫酸铜,铜离子在阴极放电生成单质铜,避免了铅离子放电,从而大大提高铅离子的利用率,
故答案为:PbO+ClO-=PbO2+Cl-;Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+,加入硫酸铜,铜离子在阴极放电生成单质铜,避免了铅离子在阴极放电,增大铅离子的利用率.
工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3,还有少量的Fe2O3、SiO2)提取冶炼铝的原料氧化铝.工艺流程如下图:(每步所加试剂均稍过量)
(1)步骤①反应的离子方程式是______.
(2)原料B的化学式是______,步骤②所得沉淀的化学式是:______.
(3)步骤③中生成沉淀的化学方程式是:______.
(4)如果省去步骤①,即溶解铝土矿是从加入原料B开始,则会对氧化铝的提取有什么影响?______.
正确答案
解:由工艺流程可知步骤③通入的为二氧化碳,生成的沉淀为氢氧化铝,所以滤液②含有AlO2-.步骤②应加入氢氧化钠,所以滤液①中含有Al3+,步骤①应为加入盐酸,除去SiO2.
(1)由上述分析可知,步骤①加入盐酸,除去SiO2,所以原料A为盐酸,氧化铝与酸反应离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,氧化铁与盐酸反应离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,
故答案为:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
(2)步骤①加入过量盐酸,滤液①中含有Al3+、Fe3+、H+等,应加入氢氧化钠,除去铁离子,将铝离子转化为AlO2-,反应为 H++OH-=H2O,Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Al3++4OH-=AlO2-+2H2O.
故答案为:NaOH; Fe(OH)3;
(3)滤液②含有AlO2-,步骤③通入二氧化碳,与AlO2-反应生成的沉淀为氢氧化铝,反应化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,故答案为:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;
(4)若用NaOH溶液溶解铝土矿,则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠,通入二氧化碳会生成硅酸沉淀,最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质.
故答案为:若用NaOH溶液溶解铝土矿,则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠,最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质.
解析
解:由工艺流程可知步骤③通入的为二氧化碳,生成的沉淀为氢氧化铝,所以滤液②含有AlO2-.步骤②应加入氢氧化钠,所以滤液①中含有Al3+,步骤①应为加入盐酸,除去SiO2.
(1)由上述分析可知,步骤①加入盐酸,除去SiO2,所以原料A为盐酸,氧化铝与酸反应离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,氧化铁与盐酸反应离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,
故答案为:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
(2)步骤①加入过量盐酸,滤液①中含有Al3+、Fe3+、H+等,应加入氢氧化钠,除去铁离子,将铝离子转化为AlO2-,反应为 H++OH-=H2O,Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Al3++4OH-=AlO2-+2H2O.
故答案为:NaOH; Fe(OH)3;
(3)滤液②含有AlO2-,步骤③通入二氧化碳,与AlO2-反应生成的沉淀为氢氧化铝,反应化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,故答案为:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;
(4)若用NaOH溶液溶解铝土矿,则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠,通入二氧化碳会生成硅酸沉淀,最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质.
故答案为:若用NaOH溶液溶解铝土矿,则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠,最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质.
(2015秋•福建校级月考)某混合物甲中含有明矾[KAl(SO4)2]、Al2O3和Fe2O3.在一定条件下由甲可实现如图所示的物质之间的转化:
请回答下列问题:
(1)写出A、B、D的化学式:A______、B______、D______.
(2)试剂a最好选用______(选填A、B、C、D).
A.NaOH溶液 B.稀盐酸 C.二氧化碳 D.氨水
(3)写出反应①的离子方程式:______.
(4)固体E可以作为复合性的化学肥料,E中所含物质的化学式为______.
正确答案
解:KAl(SO4)2溶于水,Al2O3和Fe2O3均不溶于水,混合物甲加水溶解后,溶液中是KAl(SO4)2,沉淀是Al2O3和Fe2O3;向沉淀中加NaOH溶液,Fe2O3不反应,Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2,向NaAlO2溶液中通入过量CO2可得Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠,Al(OH)3受热分解生成B为Al2O3,电解熔融氧化铝B得到气体D为O2,固体A为Al;向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中剩余的是K2SO4 和(NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到的是K2SO4 和(NH4)2SO4;
(1)由上述分析可知,A为Al,B为Al2O3,D为O2,故答案为:Al;Al2O3;O2 ;
(2)依据流程分析,向溶液中加入的试剂a应沉淀铝离子,应向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中剩余的是K2SO4 和(NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到的是K2SO4 和(NH4)2SO4;
,故答案为:D;
(3)反应①中二氧化碳过量,反应生成沉淀和碳酸氢钠,向NaAlO2溶液中通入过量CO2可得Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠,其离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-,故答案为:AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-;
(4)向溶液中加入的试剂a应沉淀铝离子,应向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中剩余的是K2SO4 和(NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到的是K2SO4 和(NH4)2SO4;固体E可以作为复合性的化学肥料,E中所含物质的化学式为K2SO4 和(NH4)2SO4;
故答案为:K2SO4 和(NH4)2SO4;
解析
解:KAl(SO4)2溶于水,Al2O3和Fe2O3均不溶于水,混合物甲加水溶解后,溶液中是KAl(SO4)2,沉淀是Al2O3和Fe2O3;向沉淀中加NaOH溶液,Fe2O3不反应,Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2,向NaAlO2溶液中通入过量CO2可得Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠,Al(OH)3受热分解生成B为Al2O3,电解熔融氧化铝B得到气体D为O2,固体A为Al;向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中剩余的是K2SO4 和(NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到的是K2SO4 和(NH4)2SO4;
(1)由上述分析可知,A为Al,B为Al2O3,D为O2,故答案为:Al;Al2O3;O2 ;
(2)依据流程分析,向溶液中加入的试剂a应沉淀铝离子,应向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中剩余的是K2SO4 和(NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到的是K2SO4 和(NH4)2SO4;
,故答案为:D;
(3)反应①中二氧化碳过量,反应生成沉淀和碳酸氢钠,向NaAlO2溶液中通入过量CO2可得Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠,其离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-,故答案为:AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-;
(4)向溶液中加入的试剂a应沉淀铝离子,应向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中剩余的是K2SO4 和(NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到的是K2SO4 和(NH4)2SO4;固体E可以作为复合性的化学肥料,E中所含物质的化学式为K2SO4 和(NH4)2SO4;
故答案为:K2SO4 和(NH4)2SO4;
以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分为重铬酸钠:Na2Cr2O7•2H2O),其主要工艺流程如下:
查阅资料得知:在碱性条件下,某些氧化剂能将Cr3+转化为CrO42-.
回答下列问题:
(1)为了提高铬铁矿中Cr3+的浸出率,可采取的措施有(填两项):______、______.
(2)实验室中操作①②中用到的硅酸盐质的主要仪器有______(填仪器名称).
(3)固体A中含有的物质是______,固体C中含有的物质是______.
(4)写出溶液D转化为溶液E过程中反应的离子方程式______.
(5)酸化过程是使CrO42-转化为Cr2O72-,写出该反应的离子方程式______.
(6)将溶液F经过下列操作:蒸发浓缩,冷却结晶,______,______,干燥即得红矾钠.
正确答案
解:铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等杂质),加入过量稀硫酸,固体A为SiO2,溶液B中含有Cr3+、Al3+、Fe2+,在B中加入氧化剂,可生成Fe3+,调节溶液pH可除去Fe3+、Al3+,生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,即固体C,溶液D含有Cr3+,在溶液D中加入H2O2和NaOH,发生氧化还原反应,溶液E含有Na2CrO4,酸化可得Na2Cr2O7,溶液经蒸发浓缩、冷却结晶过滤,洗涤干燥可得Na2Cr2O7•2H2O.
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是:延长浸取时间、加快溶解速度、将铬铁矿进行粉碎、搅拌或适当增大硫酸的浓度等措施,
故答案为:适当升高溶液温度;将铬铁矿进行粉碎、搅拌或适当增大硫酸的浓度等;
(2)实验室中操作①②都为过滤,过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯,所以过滤操作时用到的硅酸盐质的主要仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,
故答案为:烧杯、玻璃棒、漏斗;
(3)铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等杂质),加入过量稀硫酸,FeO+H2SO4=FeSO4+H2O,Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O,Cr2O3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3H2O,SiO2和硫酸不反应,固体A为SiO2,溶液B中含有Cr3+、Al3+、Fe2+,在B中加入氧化剂,可生成Fe3+,调节溶液pH可除去Fe3+、Al3+,生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,即固体C,
故答案为:SiO2;Al(OH)3 和Fe(OH)3;
(4)溶液D含有Cr3+,在溶液D中加入H2O2和NaOH,发生氧化还原反应,Cr3+~CrO42-,铬化合价(+3→+6),H2O2~H2O,氧化合价(-1→0),反应为:10OH-+2Cr3++3H2O2=2CrO42-+8H2O,
故答案为:10OH-+2Cr3++3H2O2=2CrO42-+8H2O;
(5)酸化使CrO42-转化为Cr2O72-,反应的离子方程式为2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O,故答案为:2H++2CrO42-=Cr2O72-+H2O;
(6)溶液E含有Na2CrO4,酸化可得Na2Cr2O7,溶液经蒸发浓缩、冷却结晶过滤,洗涤干燥可得Na2Cr2O7•2H2O,故答案为:过滤;洗涤.
解析
解:铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等杂质),加入过量稀硫酸,固体A为SiO2,溶液B中含有Cr3+、Al3+、Fe2+,在B中加入氧化剂,可生成Fe3+,调节溶液pH可除去Fe3+、Al3+,生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,即固体C,溶液D含有Cr3+,在溶液D中加入H2O2和NaOH,发生氧化还原反应,溶液E含有Na2CrO4,酸化可得Na2Cr2O7,溶液经蒸发浓缩、冷却结晶过滤,洗涤干燥可得Na2Cr2O7•2H2O.
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是:延长浸取时间、加快溶解速度、将铬铁矿进行粉碎、搅拌或适当增大硫酸的浓度等措施,
故答案为:适当升高溶液温度;将铬铁矿进行粉碎、搅拌或适当增大硫酸的浓度等;
(2)实验室中操作①②都为过滤,过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯,所以过滤操作时用到的硅酸盐质的主要仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,
故答案为:烧杯、玻璃棒、漏斗;
(3)铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等杂质),加入过量稀硫酸,FeO+H2SO4=FeSO4+H2O,Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O,Cr2O3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3H2O,SiO2和硫酸不反应,固体A为SiO2,溶液B中含有Cr3+、Al3+、Fe2+,在B中加入氧化剂,可生成Fe3+,调节溶液pH可除去Fe3+、Al3+,生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,即固体C,
故答案为:SiO2;Al(OH)3 和Fe(OH)3;
(4)溶液D含有Cr3+,在溶液D中加入H2O2和NaOH,发生氧化还原反应,Cr3+~CrO42-,铬化合价(+3→+6),H2O2~H2O,氧化合价(-1→0),反应为:10OH-+2Cr3++3H2O2=2CrO42-+8H2O,
故答案为:10OH-+2Cr3++3H2O2=2CrO42-+8H2O;
(5)酸化使CrO42-转化为Cr2O72-,反应的离子方程式为2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O,故答案为:2H++2CrO42-=Cr2O72-+H2O;
(6)溶液E含有Na2CrO4,酸化可得Na2Cr2O7,溶液经蒸发浓缩、冷却结晶过滤,洗涤干燥可得Na2Cr2O7•2H2O,故答案为:过滤;洗涤.
某实验小组用工业上废弃固体(主要成分Cu2S和Fe2O3)混合物制取粗铜和Fe2(SO4)3晶体,设计的操作流程如下:
(1)除酒精灯和铁架台或三脚架外,①中所需的容器名称为______;
(2)已知试剂x为过氧化氢,写出H2O2与溶液B反应的离子方程式为______;
(3)写出步骤③发生反应的离子方程式______;
(4)步骤⑥的实验操作为______、过滤、烘干.
(5)某同学取少量的溶液B向其中加入过量的某种强氧化剂,再滴加KSCN溶液,发现溶液变红色,放置一段时间后,溶液褪色,该同学猜测溶液褪色的原因是溶液中的SCN-被过量的氧化剂氧化所致.现给出以下试剂:1.0mol/L硫酸、1.0mol/LNaOH溶液、0.1mol/LFe2(SO4)3溶液、20%KSCN溶液、蒸馏水.请你设计合趣实验验证乙同学的猜测是否合理.简要说明实验步骤和现象______.
正确答案
解:(1)灼烧固体应该放在坩埚中,故答案为:坩埚;
(2)反应方程式:2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)铁单质能与三价铁离子和铜离子反应:2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,故答案为:2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Cu+Fe2+;
(4)⑥为溶液得到晶体,则操作为蒸发浓缩、冷却结晶,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;
(5)重新加入硫氰化钾溶液,若是溶液变红,说明该同学猜测合理,否则不合理,方法为:取少量褪色后的溶液于试管中,逐滴加入过量的20%KSCN溶液,如溶液变红色,说明乙同学的猜测是合理的,如不变红色,说明猜测不合理,
故答案为:取少量褪色后的溶液于试管中,逐滴加入过量的20%KSCN溶液,如溶液变红色,说明该同学的猜测是合理的,如不变红色,说明猜测不合理[或滴加过量的0.1 mol•L-1 Fe2(SO4)3溶液,如溶液不变红色,说明合理,若变红色,说明猜测不合理].
解析
解:(1)灼烧固体应该放在坩埚中,故答案为:坩埚;
(2)反应方程式:2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)铁单质能与三价铁离子和铜离子反应:2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,故答案为:2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Cu+Fe2+;
(4)⑥为溶液得到晶体,则操作为蒸发浓缩、冷却结晶,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;
(5)重新加入硫氰化钾溶液,若是溶液变红,说明该同学猜测合理,否则不合理,方法为:取少量褪色后的溶液于试管中,逐滴加入过量的20%KSCN溶液,如溶液变红色,说明乙同学的猜测是合理的,如不变红色,说明猜测不合理,
故答案为:取少量褪色后的溶液于试管中,逐滴加入过量的20%KSCN溶液,如溶液变红色,说明该同学的猜测是合理的,如不变红色,说明猜测不合理[或滴加过量的0.1 mol•L-1 Fe2(SO4)3溶液,如溶液不变红色,说明合理,若变红色,说明猜测不合理].
为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如图1所示实验方案,用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4•7H2O)和胆矾晶体.
请回答:
(1)步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是______.
(2)溶液A中的离子主要有______;试剂X是______.
(3)进行步骤Ⅱ时,该小组用如图2所示装置及试剂将制得的CO2气体通入溶液A中.一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少,其原因是______(用离子方程式表示);为了避免固体C减少,根据如图所示,改进的措施是______.
(4)从环境保护角度考虑,用固体F制备CuSO4溶液的化学方程式是______.
正确答案
解:(1)步骤Ⅰ加过量的氢氧化钠,金属铝和氢氧化钠反应,金属铝溶解其中生成偏铝酸钠溶液,金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应,将它们分离用过滤;步骤Ⅰ过滤得到的滤液成分为偏铝酸钠,步骤Ⅱ中向偏铝酸钠中通入足量的二氧化碳,会得到纯净的氢氧化铝沉淀,溶液中的溶质为碳酸氢钠,将它们分离用过滤;步骤Ⅲ中金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应,铁和硫酸反应而金属铜不反应将它们分离用过滤,
故答案为:过滤;
(2)步骤Ⅰ加过量的氢氧化钠,因铝与碱反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应,所以溶液A中的离子主要有AlO2-、Na+、OH-;本实验的目的是用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4•7H2O)和胆矾晶体,金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁而金属铜不反应,可以实现三种金属的分离,所以试剂X是稀硫酸,
故答案为:AlO2-、Na+、OH-;稀硫酸;
(3)进行步骤Ⅱ时,该小组用如图2所示装置及试剂将制得的CO2气体通入溶液A中.一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少,其原因是二氧化碳气体中含有从盐酸中挥发出的氯化氢气体,氯化氢在水中溶解了部分沉淀氢氧化铝,发生的反应为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,为了避免固体C减少,可在制取二氧化碳的收集装置中增加一个洗去氯化氢的装置,二氧化碳在饱和碳酸氢钠中不溶,氯化氢和碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,所以可在装置I和Ⅱ之间增加一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,除去二氧化碳中的氯化氢,
故答案为:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;在装置I和Ⅱ之间增加一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶;
(4)依据流程图可知:固体F为铜,铜不能和稀硫酸反应,但是当加热并通入空气之后,铜和氧气反应生成氧化铜,然后氧化铜会和硫酸反应生成硫酸铜,不会产生污染大气的气体,硫酸铜溶液是蓝色的,由于各反应物是混合接触在一起的,这两个反应是同时进行的,所以氧化铜没机会单独的存在,故我们可以认为反应物为氧气、铜和硫酸,而生成物为硫酸铜和水,故该反应的化学方程式为2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O,
故答案为:2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O.
解析
解:(1)步骤Ⅰ加过量的氢氧化钠,金属铝和氢氧化钠反应,金属铝溶解其中生成偏铝酸钠溶液,金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应,将它们分离用过滤;步骤Ⅰ过滤得到的滤液成分为偏铝酸钠,步骤Ⅱ中向偏铝酸钠中通入足量的二氧化碳,会得到纯净的氢氧化铝沉淀,溶液中的溶质为碳酸氢钠,将它们分离用过滤;步骤Ⅲ中金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应,铁和硫酸反应而金属铜不反应将它们分离用过滤,
故答案为:过滤;
(2)步骤Ⅰ加过量的氢氧化钠,因铝与碱反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应,所以溶液A中的离子主要有AlO2-、Na+、OH-;本实验的目的是用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4•7H2O)和胆矾晶体,金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁而金属铜不反应,可以实现三种金属的分离,所以试剂X是稀硫酸,
故答案为:AlO2-、Na+、OH-;稀硫酸;
(3)进行步骤Ⅱ时,该小组用如图2所示装置及试剂将制得的CO2气体通入溶液A中.一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少,其原因是二氧化碳气体中含有从盐酸中挥发出的氯化氢气体,氯化氢在水中溶解了部分沉淀氢氧化铝,发生的反应为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,为了避免固体C减少,可在制取二氧化碳的收集装置中增加一个洗去氯化氢的装置,二氧化碳在饱和碳酸氢钠中不溶,氯化氢和碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,所以可在装置I和Ⅱ之间增加一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,除去二氧化碳中的氯化氢,
故答案为:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;在装置I和Ⅱ之间增加一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶;
(4)依据流程图可知:固体F为铜,铜不能和稀硫酸反应,但是当加热并通入空气之后,铜和氧气反应生成氧化铜,然后氧化铜会和硫酸反应生成硫酸铜,不会产生污染大气的气体,硫酸铜溶液是蓝色的,由于各反应物是混合接触在一起的,这两个反应是同时进行的,所以氧化铜没机会单独的存在,故我们可以认为反应物为氧气、铜和硫酸,而生成物为硫酸铜和水,故该反应的化学方程式为2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O,
故答案为:2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O.
从废钒催化剂(主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等)中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)①中废渣的主要成分是______.
(2)②、③中的变化过程可简化为(下式中Rn+表示VO2+或Fe3+,HA表示有机萃取剂的主要成分):Rn+(水层)+nHA(有机层)⇌RAn (有机层)+nH+(水层);②中萃取时必须加入适量碱,其原因是______.③中反萃取时加入的X试剂是______.
(3)完成④中反应的离子方程式:ClO3-+VO2++H+=VO3++Cl-+______
(4)25℃时,取样进行实验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下:
根据上表数据判断,⑤中加入氨水,调节溶液pH最佳值为______;若钒沉淀率为90%时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)<______.(已知:25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)
(5)写出废液Y中除H+之外的两种阳离子______.
正确答案
解:(1)废钒催化剂(主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等)酸溶后,V2O5、Fe2O3和酸反应,二氧化硅不与酸反应,过滤得到滤渣为二氧化硅,
故答案为:SiO2;
(2)②中萃取时必须加入适量碱,分析平衡,Rn+(水层)+nHA(有机层)⇌RAn(有机层)+nH+(水层),加入的碱会和平衡中的氢离子反应促进平衡正向进行;③中反萃取时加入的X试剂是抑制平衡正向进行,可以加入硫酸抑制平衡正向进行,
故答案为:加入碱中和产生的酸,平衡右移提高了钒的萃取率;硫酸;
(3)依据氧化还原反应元素化合价变化和电子守恒原子守恒分析配平,ClO3-中氯元素化合价从+5价变化为-1价,得到电子6,VO2+变化为VO3+、元素化合价从+4价变化为+5价失电子1,依据电子守恒、原子守恒配平得到离子方程式为:ClO3-+6VO2++6H+=6VO3++Cl-+3H2O,
故答案为:3H2O;
(4)根据表中数据判断,⑤中加入氨水,调节溶液pH最佳值为1.6,此时钡沉淀率达到最大,需要调节的PH较小;若钒沉淀率为90%时不产生Fe(OH)3沉淀,此时PH=2,氢离子浓度=10-2mol/L,c(OH-)=10-12mol/L,则溶液中c(Fe3+)浓度依据溶度积计算,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=2.6×10-39,计算得到c(Fe3+)=2.6×10-3mol/L,不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)<4.0×10-2mol/L,
故答案为:1.6;2.6×10-3mol/L;
(5)依据流程反应分析,加入的试剂在反应过程中生成的离子为,除H+之外的阳离子为Fe3+、VO22+、NH4+、K+,故答案为:Fe3+、VO22+、NH4+、K+.
解析
解:(1)废钒催化剂(主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等)酸溶后,V2O5、Fe2O3和酸反应,二氧化硅不与酸反应,过滤得到滤渣为二氧化硅,
故答案为:SiO2;
(2)②中萃取时必须加入适量碱,分析平衡,Rn+(水层)+nHA(有机层)⇌RAn(有机层)+nH+(水层),加入的碱会和平衡中的氢离子反应促进平衡正向进行;③中反萃取时加入的X试剂是抑制平衡正向进行,可以加入硫酸抑制平衡正向进行,
故答案为:加入碱中和产生的酸,平衡右移提高了钒的萃取率;硫酸;
(3)依据氧化还原反应元素化合价变化和电子守恒原子守恒分析配平,ClO3-中氯元素化合价从+5价变化为-1价,得到电子6,VO2+变化为VO3+、元素化合价从+4价变化为+5价失电子1,依据电子守恒、原子守恒配平得到离子方程式为:ClO3-+6VO2++6H+=6VO3++Cl-+3H2O,
故答案为:3H2O;
(4)根据表中数据判断,⑤中加入氨水,调节溶液pH最佳值为1.6,此时钡沉淀率达到最大,需要调节的PH较小;若钒沉淀率为90%时不产生Fe(OH)3沉淀,此时PH=2,氢离子浓度=10-2mol/L,c(OH-)=10-12mol/L,则溶液中c(Fe3+)浓度依据溶度积计算,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=2.6×10-39,计算得到c(Fe3+)=2.6×10-3mol/L,不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)<4.0×10-2mol/L,
故答案为:1.6;2.6×10-3mol/L;
(5)依据流程反应分析,加入的试剂在反应过程中生成的离子为,除H+之外的阳离子为Fe3+、VO22+、NH4+、K+,故答案为:Fe3+、VO22+、NH4+、K+.
利用废旧干电池拆解后的碳包滤渣(含MnO2、C、Hg2+等),既可制取MnSO4•4H2O,又可消除废弃物对环境的污染.实验流程如图一所示:
已知:25℃时,Ksp(FeS)=5×10-18,Ksp(MnS)=4.6×10-14,Ksp(HgS)=2×10-54.
(1)“浸取”时,生成MnSO4和Fe2(SO4)3的化学方程式为______.
(2)滤渣Ⅰ的成分为MnO2、HgS和______(填化学式);若浸取反应在25℃时进行,FeS足量,则充分浸取后溶液中c(Hg2+)/c(Fe2+)=______(填数值).
(3)“氧化”时,溶液中Fe2+转化为Fe3+的离子方程式为______;滤渣Ⅱ的主要成分为______(填化学式).
(4)最终MnSO4产率与“浸取”时m(FeS)/m(碳包滤渣)的投料比关系如图二所示,FeS用量超过最佳值时,MnSO4产率反而变小的原因是______.
正确答案
解:(1)MnO2和FeS在酸性条件下发生氧化还原反应,Mn(+4→+2),1molMnO2得到2mole-,Fe(+2→+3),S(-2→+6)1molFeS失去9mole-,最小公倍数为18,所以化学方程式为:9MnO2+2FeS+10H2SO49MnSO4+Fe2(SO4)3+10H2O,
故答案为:9MnO2+2FeS+10H2SO49MnSO4+Fe2(SO4)3+10H2O;
(2)碳包滤渣(含MnO2、C、Hg2+等),加入FeS在70℃浸取发生反应:9MnO2+2FeS+10H2SO49MnSO4+Fe2(SO4)3+10H2O,同时硫离子和汞离子结合生成HgS沉淀,碳和FeS、H2SO4不反应,所以滤渣Ⅰ的成分为MnO2、HgS和C,若浸取反应在25℃时进行,FeS足量,则充分浸取后溶液中S2-浓度相同,溶液中c(Hg2+)/c(Fe2+)=
=
=4×10-37,
故答案为:C;4×10-37;
(3)“氧化”时,溶液中Fe2+转化为Fe3+,MnO2转化为Mn2+,Mn(+4→+2),1molMnO2得到2mole-,Fe(+2→+3),最小公倍数为2,所以化学方程式为:2Fe2++MnO2+4H+═2Fe3++Mn2++2H2O,Fe3+水解:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,加入CaCO3,CaCO3与H+反应消耗H+,促使Fe3+水解平衡右移,调节溶液PH在PH=5,可使Fe3+完全沉淀,所以滤渣Ⅱ的主要成分为Fe(OH)3,
故答案为:2Fe2++MnO2+4H+═2Fe3++Mn2++2H2O;Fe(OH)3;
(4)浸出液中残存大量S2-,容易与Mn2+生成MnS沉淀,所以FeS用量超过最佳值时,MnSO4产率反而变小,
故答案为:浸出液中残存大量S2-,容易与Mn2+生成MnS沉淀.
解析
解:(1)MnO2和FeS在酸性条件下发生氧化还原反应,Mn(+4→+2),1molMnO2得到2mole-,Fe(+2→+3),S(-2→+6)1molFeS失去9mole-,最小公倍数为18,所以化学方程式为:9MnO2+2FeS+10H2SO49MnSO4+Fe2(SO4)3+10H2O,
故答案为:9MnO2+2FeS+10H2SO49MnSO4+Fe2(SO4)3+10H2O;
(2)碳包滤渣(含MnO2、C、Hg2+等),加入FeS在70℃浸取发生反应:9MnO2+2FeS+10H2SO49MnSO4+Fe2(SO4)3+10H2O,同时硫离子和汞离子结合生成HgS沉淀,碳和FeS、H2SO4不反应,所以滤渣Ⅰ的成分为MnO2、HgS和C,若浸取反应在25℃时进行,FeS足量,则充分浸取后溶液中S2-浓度相同,溶液中c(Hg2+)/c(Fe2+)=
=
=4×10-37,
故答案为:C;4×10-37;
(3)“氧化”时,溶液中Fe2+转化为Fe3+,MnO2转化为Mn2+,Mn(+4→+2),1molMnO2得到2mole-,Fe(+2→+3),最小公倍数为2,所以化学方程式为:2Fe2++MnO2+4H+═2Fe3++Mn2++2H2O,Fe3+水解:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,加入CaCO3,CaCO3与H+反应消耗H+,促使Fe3+水解平衡右移,调节溶液PH在PH=5,可使Fe3+完全沉淀,所以滤渣Ⅱ的主要成分为Fe(OH)3,
故答案为:2Fe2++MnO2+4H+═2Fe3++Mn2++2H2O;Fe(OH)3;
(4)浸出液中残存大量S2-,容易与Mn2+生成MnS沉淀,所以FeS用量超过最佳值时,MnSO4产率反而变小,
故答案为:浸出液中残存大量S2-,容易与Mn2+生成MnS沉淀.
实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4,主要流程如图所示.
(1)为使Mg2+、Al3+ 同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入______ (填A或B),再滴加另一反应物.
(2)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是______,高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是______.
(3)无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用如图所示装置制备.
装置A中有一处错误是______,装置D和E之间应作何改进更有利于实验进行______,装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是______,F中试剂的作用是______.用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用,所装的试剂为______.
正确答案
解:MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀,再经过过滤、洗涤、干燥得氢氧化镁和氢氧化铝沉淀,再在高温焙烧得到MgAl2O4固体;
(1)如先加入MgCl2、AlCl3的混合溶液,再加氨水,氨水少量,应先生成氢氧化镁沉淀,反之,先加氨水,因氨水足量,则同时生成沉淀,故答案为:B;
(2)沉淀中应该附着氯离子和铵根离子,若判断是否洗净,可以取少量最后一次洗涤液,加入AgNO3溶液(或硝酸酸性的AgNO3溶液)溶液进行判断,若生成白色沉淀,则说明没有洗涤干净;若没有沉淀生成,则说明已经洗涤干净,高温焙烧固体应在坩埚中进行,
故答案为:AgNO3溶液(或硝酸酸性的AgNO3溶液);坩埚;
(3)装置A是实验室利用浓盐酸与二氧化锰反应而不是稀盐酸;因为无水AlCl3(183℃升华),所以收集时应增加一个冷却装置;B中的饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体;因为氯化铝易发生水解,故应该防止空气中的水蒸气进入E装置,而G是吸收反应剩余的氯气,所以可以加入碱石灰来代替F和G的作用,
故答案为:反应物是浓盐酸与二氧化锰反应而不是稀盐酸;增加一个冷却装置;除去HCl;吸收水蒸气;碱石灰.
解析
解:MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀,再经过过滤、洗涤、干燥得氢氧化镁和氢氧化铝沉淀,再在高温焙烧得到MgAl2O4固体;
(1)如先加入MgCl2、AlCl3的混合溶液,再加氨水,氨水少量,应先生成氢氧化镁沉淀,反之,先加氨水,因氨水足量,则同时生成沉淀,故答案为:B;
(2)沉淀中应该附着氯离子和铵根离子,若判断是否洗净,可以取少量最后一次洗涤液,加入AgNO3溶液(或硝酸酸性的AgNO3溶液)溶液进行判断,若生成白色沉淀,则说明没有洗涤干净;若没有沉淀生成,则说明已经洗涤干净,高温焙烧固体应在坩埚中进行,
故答案为:AgNO3溶液(或硝酸酸性的AgNO3溶液);坩埚;
(3)装置A是实验室利用浓盐酸与二氧化锰反应而不是稀盐酸;因为无水AlCl3(183℃升华),所以收集时应增加一个冷却装置;B中的饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体;因为氯化铝易发生水解,故应该防止空气中的水蒸气进入E装置,而G是吸收反应剩余的氯气,所以可以加入碱石灰来代替F和G的作用,
故答案为:反应物是浓盐酸与二氧化锰反应而不是稀盐酸;增加一个冷却装置;除去HCl;吸收水蒸气;碱石灰.
Ⅰ.某化学课外活动小组以海带为原料获得少量碘水,并以四氯化碳为溶剂将碘从碘水中提取出来,具体过程如图所示.
请回答下列问题:
(1)操作②中发生反应的离子方程式为______.
(2)操作③为萃取,为什么可以用CCl4作为萃取剂?______.
(3)从含碘的有机溶剂中提取碘和回收有机溶剂,还需要经过蒸馏.指出如图实验装置中存在的错误之处:①______;②______; ③______.
(4)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:______.
Ⅱ.FeSO4•7H2O是某些补血剂的主要成分,实验室为了测定某补血剂中铁元素的含量需要450ml 0.01mol/L的高锰酸钾溶液,配制高锰酸钾溶液时所用的仪器有天平、烧杯、胶头滴管及______;用高锰酸钾溶液进行滴定时,标准高锰钾溶液应该放在______(填“酸式”或“碱式”)滴定管中.假如该实验用标准来滴定待测液,在滴定过程中常会因操作不正确而引起误差,下列操作中可以引起所测铁元素含量偏高的是______(用字母填写).
A.锥形瓶用待测液润洗
B.锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
C.盛装标准液的滴定管洗净后未用标准润洗直接进行装液滴定
D.盛装高锰酸钾溶液的滴定管在滴定前读数正确,滴定后俯视读数.
正确答案
解:Ⅰ、(1)氯气具有氧化性,可以将碘离子氧化为碘单质,发生的化学反应为:Cl2+2I-=I2+2Cl-,故答案为:Cl2+2I-=I2+2Cl-;
(2)四氯化碳和水不互溶,且碘在四氯化碳中的溶解度大于水中的溶解度,碘溶于四氯化碳后溶液呈紫红色,故答案为:CCl4不溶于水,且碘在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,与I2不反应;
(3)加热烧杯必须垫石棉网,温度计控制的不是混合液的温度,不能插到液体中,水银球应该放在支管口处,冷凝管的使用原则是下口进水口,上口是出水口,
故答案为:①缺少石棉网;②温度计插到了液体中;③冷凝管进出水的方向颠倒;
(4)碘单质遇到淀粉变蓝色,碘单质的检验方法:取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉试液,观察出现蓝色(如果变蓝,说明还有单质碘),
故答案为:取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉试液,观察出现蓝色(如果变蓝,说明还有单质碘);
Ⅱ、配制一定物质的量浓度的溶液需要的仪器:天平、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、一定规格容量瓶,高锰酸钾具有强氧化性,不能使用碱式滴定管,应该使用酸式滴定管,
A.锥形瓶用待测液润洗,会使得测定结果偏高,故A正确;
B.锥形瓶洗净后还留有蒸馏水,不会影响实验结果,故B错误;
C.盛装标准液的滴定管洗净后未用标准润洗直接进行装液滴定,会导致结果偏高,故C正确;
D.盛装高锰酸钾溶液的滴定管在滴定前读数正确,滴定后俯视读数,会导致结果偏低,故D错误.
故答案为:玻璃棒、500mL容量瓶;酸式;AC.
解析
解:Ⅰ、(1)氯气具有氧化性,可以将碘离子氧化为碘单质,发生的化学反应为:Cl2+2I-=I2+2Cl-,故答案为:Cl2+2I-=I2+2Cl-;
(2)四氯化碳和水不互溶,且碘在四氯化碳中的溶解度大于水中的溶解度,碘溶于四氯化碳后溶液呈紫红色,故答案为:CCl4不溶于水,且碘在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,与I2不反应;
(3)加热烧杯必须垫石棉网,温度计控制的不是混合液的温度,不能插到液体中,水银球应该放在支管口处,冷凝管的使用原则是下口进水口,上口是出水口,
故答案为:①缺少石棉网;②温度计插到了液体中;③冷凝管进出水的方向颠倒;
(4)碘单质遇到淀粉变蓝色,碘单质的检验方法:取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉试液,观察出现蓝色(如果变蓝,说明还有单质碘),
故答案为:取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉试液,观察出现蓝色(如果变蓝,说明还有单质碘);
Ⅱ、配制一定物质的量浓度的溶液需要的仪器:天平、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、一定规格容量瓶,高锰酸钾具有强氧化性,不能使用碱式滴定管,应该使用酸式滴定管,
A.锥形瓶用待测液润洗,会使得测定结果偏高,故A正确;
B.锥形瓶洗净后还留有蒸馏水,不会影响实验结果,故B错误;
C.盛装标准液的滴定管洗净后未用标准润洗直接进行装液滴定,会导致结果偏高,故C正确;
D.盛装高锰酸钾溶液的滴定管在滴定前读数正确,滴定后俯视读数,会导致结果偏低,故D错误.
故答案为:玻璃棒、500mL容量瓶;酸式;AC.
现有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合溶液,选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体,从而实现Cl-、SO和NO
的相互分离.相应的实验过程可用如图表示:
(1)写出下列物质的化学式:试剂1______,试剂2______,试剂4______,沉淀C______.
(2)加入过量试剂3的目的是______.
(3)在加入试剂4后,获得固体D的实验操作1分别是______、______、过滤(填操作名称).
正确答案
解:如先加入AgNO3,则会同时生成Ag2SO4和AgCl沉淀,则应先加入过量的Ba(NO3)2即试剂1,生成BaSO4沉淀即A,然后在滤液中加入过量的AgNO3即试剂2,使Cl-全部转化为AgCl沉淀即B,在所得滤液中加入过量的Na2CO3即试剂3,使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀,最后所得溶液为NaNO3和Na2CO3的混合物,加入稀HNO3即试剂4,最后进行蒸发操作可得固体NaNO3;
(1)分离溶液中的Cl-,应加入AgNO3,分离溶液中的SO42-,应加入Ba(NO3)2,如先加入AgNO3,则会同时生成Ag2SO4和AgCl沉淀,则应先加入过量的Ba(NO3)2,生成BaSO4沉淀,然后在滤液中加入过量的AgNO3,使Cl-全部转化为AgCl沉淀,在所得滤液中加入过量的Na2CO3,使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀,最后所得
溶液为NaNO3和Na2CO3的混合物,加入稀HNO3,最后进行蒸发操作可得固体NaNO3,所以试剂1为Ba(NO3)2,试剂2为AgNO3,试剂3为Na2CO3,试剂4为HNO3,
故答案为:Ba(NO3)2;AgNO3;Na2CO3;HNO3;
(2)加入过量的Ba(NO3)2,在滤液中加入过量的AgNO3,使Cl-全部转化为AgCl沉淀,反应后溶液中存在过量的Ag+、Ba2+,在所得滤液中加入过量的Na2CO3,使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀,故答案为:除去溶液中过量的Ag+、Ba2+;
(3)根据以上分析,从溶液中获得固体,应将溶液进行蒸发,然后冷却结晶、最后过滤可得固体,故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶.
解析
解:如先加入AgNO3,则会同时生成Ag2SO4和AgCl沉淀,则应先加入过量的Ba(NO3)2即试剂1,生成BaSO4沉淀即A,然后在滤液中加入过量的AgNO3即试剂2,使Cl-全部转化为AgCl沉淀即B,在所得滤液中加入过量的Na2CO3即试剂3,使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀,最后所得溶液为NaNO3和Na2CO3的混合物,加入稀HNO3即试剂4,最后进行蒸发操作可得固体NaNO3;
(1)分离溶液中的Cl-,应加入AgNO3,分离溶液中的SO42-,应加入Ba(NO3)2,如先加入AgNO3,则会同时生成Ag2SO4和AgCl沉淀,则应先加入过量的Ba(NO3)2,生成BaSO4沉淀,然后在滤液中加入过量的AgNO3,使Cl-全部转化为AgCl沉淀,在所得滤液中加入过量的Na2CO3,使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀,最后所得
溶液为NaNO3和Na2CO3的混合物,加入稀HNO3,最后进行蒸发操作可得固体NaNO3,所以试剂1为Ba(NO3)2,试剂2为AgNO3,试剂3为Na2CO3,试剂4为HNO3,
故答案为:Ba(NO3)2;AgNO3;Na2CO3;HNO3;
(2)加入过量的Ba(NO3)2,在滤液中加入过量的AgNO3,使Cl-全部转化为AgCl沉淀,反应后溶液中存在过量的Ag+、Ba2+,在所得滤液中加入过量的Na2CO3,使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀,故答案为:除去溶液中过量的Ag+、Ba2+;
(3)根据以上分析,从溶液中获得固体,应将溶液进行蒸发,然后冷却结晶、最后过滤可得固体,故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶.
锌锰干电池由于其贮存和使用寿命较短,大都为一次性电池,用完之后被当作垃圾扔掉.这不仅浪费了宝贵的金属资源,而且还会产生严重的环境污染.下表是各类电池的综合成分分析结果:
通过简单的机械处理,将电池中各组分进行最大在限度的分离,从而使整个处理过程得到简化.再分别对锌皮和锰粉(MnO2)进行湿法处理,通过预处理、浸取、净化等工序制出产品.工艺流程如下图:
查阅资料知各离子沉淀完全的pH为
已知:锌元素与铝元素相似,具有两性.
(一)在预处理中:
(1)分离铁皮和锌皮的方法是______;
(2)试写出锌皮与过量洗液反应的离子方程式:______.
(3)洗液加(NH4)2CO3在pH=7.5沉淀出一种碱式盐,请写出该物质化学式______.
(二)二氧化锰生产中:
(4)写出加入30%盐酸溶解时的离子方程式______;
(5)盐酸溶解后回收的渣主要是______;
(6)已知第二次加H2O2后调节pH≈9的目的为将Mn2+转化为MnO2,则第一次加H2O2后调节pH≈5,目的是______;
(三)硫酸锌生产中:
(7)制备硫酸锌中需要填充的操作步骤是______.
正确答案
解:金属铁可以被磁铁吸引,分离铁皮和锌皮的方法可以采用磁选法,金属锌和铁皮的分离过程中,金属锌和强碱反应,但是金属铁不反应,可以加入洗液氢氧化钠,过滤,得到滤渣即为铁,根据锰粉和锌皮的处理流程知道:向锰粉中加入盐酸,MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,其中碳不溶于盐酸,溶解后回收的渣主要是碳黑,向滤液中加入双氧水,可以将其中的杂质亚铁离子氧化成铁离子,根据表中数据,调节pH≈5,将铁离子完全沉淀,得到的滤液再次加入碱和双氧水后调节pH≈9的目的为将Mn2+转化为MnO2,烘干可得到二氧化锰;向锌皮中加入盐酸溶解,滤去不溶物质,向滤液中加入双氧水,调节pH,将铁离子沉淀除去,加入金属锌,发生置换反应得到硫酸锌,加硫酸酸化,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶可以得到硫酸锌的晶体.
(1)在预处理中,分离铁皮和锌皮的方法是磁选法或用磁铁吸;故答案为:磁选法;
(2)锌元素与铝元素相似,具有两性,可以和洗液氢氧化钠反应,即Zn+2OH-=ZnO22-+H2↑,故答案为:Zn+2OH-=ZnO22-+H2↑;
(3)洗液加(NH4)2CO3在pH=7.5沉淀出一种碱式盐,该物质是碱式碳酸锌,化学式为Zn2(OH)2CO3;
故答案为:Zn2(OH)2CO3;
(4)二氧化锰生产中,加入30%盐酸溶解时,生成氯化锰和氯气,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
故答案为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(5)其中碳不溶于盐酸,所以盐酸溶解后回收的渣主要是碳黑(或碳),故答案为:碳黑(或碳);
(6)第一次加H2O2后,将亚铁离子氧化成铁离子,调节pH≈5,将铁离子完全沉淀;故目的是除去Fe2+和Fe3+;
故答案为:除去Fe2+和Fe3+;
(7)硫酸锌溶液经过蒸发结晶,然后是过滤、洗涤、干燥就可以得到其晶体,故答案为:结晶.
解析
解:金属铁可以被磁铁吸引,分离铁皮和锌皮的方法可以采用磁选法,金属锌和铁皮的分离过程中,金属锌和强碱反应,但是金属铁不反应,可以加入洗液氢氧化钠,过滤,得到滤渣即为铁,根据锰粉和锌皮的处理流程知道:向锰粉中加入盐酸,MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,其中碳不溶于盐酸,溶解后回收的渣主要是碳黑,向滤液中加入双氧水,可以将其中的杂质亚铁离子氧化成铁离子,根据表中数据,调节pH≈5,将铁离子完全沉淀,得到的滤液再次加入碱和双氧水后调节pH≈9的目的为将Mn2+转化为MnO2,烘干可得到二氧化锰;向锌皮中加入盐酸溶解,滤去不溶物质,向滤液中加入双氧水,调节pH,将铁离子沉淀除去,加入金属锌,发生置换反应得到硫酸锌,加硫酸酸化,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶可以得到硫酸锌的晶体.
(1)在预处理中,分离铁皮和锌皮的方法是磁选法或用磁铁吸;故答案为:磁选法;
(2)锌元素与铝元素相似,具有两性,可以和洗液氢氧化钠反应,即Zn+2OH-=ZnO22-+H2↑,故答案为:Zn+2OH-=ZnO22-+H2↑;
(3)洗液加(NH4)2CO3在pH=7.5沉淀出一种碱式盐,该物质是碱式碳酸锌,化学式为Zn2(OH)2CO3;
故答案为:Zn2(OH)2CO3;
(4)二氧化锰生产中,加入30%盐酸溶解时,生成氯化锰和氯气,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
故答案为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(5)其中碳不溶于盐酸,所以盐酸溶解后回收的渣主要是碳黑(或碳),故答案为:碳黑(或碳);
(6)第一次加H2O2后,将亚铁离子氧化成铁离子,调节pH≈5,将铁离子完全沉淀;故目的是除去Fe2+和Fe3+;
故答案为:除去Fe2+和Fe3+;
(7)硫酸锌溶液经过蒸发结晶,然后是过滤、洗涤、干燥就可以得到其晶体,故答案为:结晶.
工业上利用硫酸渣(含Fe2+、Fe3+的硫酸盐及少量MgO)制备高档颜料铁红(Fe2O3 )和回收(NH4)2SO4,具体生产流程如图1:
(1)在废渣溶解操作时,应选用______溶解(填字母).
A、氨水 B、氢氧化钠
C、盐酸 D、硫酸
(2)物质A是一种氧化剂,工业上最好选用______(供选择使用的有:空气、Cl2、MnO2),其理由是______.
(3)根据图2有关数据,你认为工业上氧化操作时应控制的条件是:______(填字母).
A.溶液温度控制在50℃,pH控制在1.5,氧化时间为4小时左右
B.溶液温度控制在50℃,pH控制在1.5,氧化时间为6小时左右
C.溶液温度控制在50℃,pH控制在2.5,氧化时间为8小时左右
D.溶液温度控制在80℃,pH控制在1.5,氧化时间为4小时左右
(4)简述检验“滤液”中含有NH4+的实验方法:______.
正确答案
解:根据制备流程可知:用硫酸溶解废渣,然后用空气中氧气氧化亚铁离子,加入氨水后结晶得到铵黄铁钒晶体,加水溶解后再加入氨水,反应生成氢氧化铁沉淀,加热氢氧化铁获得铁红,
(1)在废渣溶解操作时,目的是溶解氧化物,制备高档颜料铁红(Fe2O3 )和回收(NH4)2SO4,不能引入杂质离子,
A.氨水不能溶解氧化物,能沉淀铁离子和亚铁离子,故A不选;
B.氢氧化钠溶液沉淀铁离子和亚铁离子不能溶解氧化钙、氧化镁,故B不选;
C.盐酸溶解氧化钙和氧化镁,但引入氯离子不能除去,故C不选;
D.硫酸能溶解氧化钙和氧化镁,且不引入杂质离子,故D选;
故答案为:D;
(2)氧化剂主要是氧化亚铁离子便于提取,氯气有毒且污染空气,引入了氯离子;二氧化锰是难溶于水的固体,空气来源丰富,成本低,不引入杂质,不产生污染,
故答案为:空气;原料来源容易,成本低,不产生污染,不引入杂质;
(3)分析图象可知在80℃时 溶液PH=1.5,此时亚铁离子的氧化率在90%以上,时间在4小时左右,所以D正确,
故答案为:D;
(4)检验铵根离子的方法为:取少量滤液于试管中,向试管中加入足量的浓氢氧化钠溶液,加热.用湿润的红色石蕊试纸放在试管口处,红色石蕊试纸变蓝色,说明滤液中含有NH4+,
故答案为:取少量滤液于试管中,向试管中加入足量的浓氢氧化钠溶液,加热.用湿润的红色石蕊试纸放在试管口处,红色石蕊试纸变蓝色,说明滤液中含有NH4+.
解析
解:根据制备流程可知:用硫酸溶解废渣,然后用空气中氧气氧化亚铁离子,加入氨水后结晶得到铵黄铁钒晶体,加水溶解后再加入氨水,反应生成氢氧化铁沉淀,加热氢氧化铁获得铁红,
(1)在废渣溶解操作时,目的是溶解氧化物,制备高档颜料铁红(Fe2O3 )和回收(NH4)2SO4,不能引入杂质离子,
A.氨水不能溶解氧化物,能沉淀铁离子和亚铁离子,故A不选;
B.氢氧化钠溶液沉淀铁离子和亚铁离子不能溶解氧化钙、氧化镁,故B不选;
C.盐酸溶解氧化钙和氧化镁,但引入氯离子不能除去,故C不选;
D.硫酸能溶解氧化钙和氧化镁,且不引入杂质离子,故D选;
故答案为:D;
(2)氧化剂主要是氧化亚铁离子便于提取,氯气有毒且污染空气,引入了氯离子;二氧化锰是难溶于水的固体,空气来源丰富,成本低,不引入杂质,不产生污染,
故答案为:空气;原料来源容易,成本低,不产生污染,不引入杂质;
(3)分析图象可知在80℃时 溶液PH=1.5,此时亚铁离子的氧化率在90%以上,时间在4小时左右,所以D正确,
故答案为:D;
(4)检验铵根离子的方法为:取少量滤液于试管中,向试管中加入足量的浓氢氧化钠溶液,加热.用湿润的红色石蕊试纸放在试管口处,红色石蕊试纸变蓝色,说明滤液中含有NH4+,
故答案为:取少量滤液于试管中,向试管中加入足量的浓氢氧化钠溶液,加热.用湿润的红色石蕊试纸放在试管口处,红色石蕊试纸变蓝色,说明滤液中含有NH4+.
氧化铁是一种重要的无机材料,化学性质稳定,催化活性高,具有良好的耐光性、耐热性和对紫外线的屏蔽性,从某种工业酸性废液(主要含Na+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、Cl-、SO42-)中回收氧化铁流程如下:
已知:常温下Ksp(Mg (OH)2)=1.2×10-11;Ksp(Fe(OH)2)=2.2×10-16;Ksp(Fe(OH)3)=3.5×10-38;Ksp(Al(OH)3)=1.0×10-33
(1)写出在该酸性废液中通入空气时发生的离子反应方程式:______;指出使用空气的优点是:______;
(2)已知Fe3+(aq)+3OH-(aq)=Fe(OH)3(s);△H=-Q1 kJ/mol,题(1)中每生成1mol含铁微粒时,放热Q2,请你计算1molFe2+全部转化为Fe(OH)3(s)的热效应:△H=______;
(3)常温下,根据已知条件计算在PH=5的溶液中,理论上下列微粒在该溶液中可存在的最大浓度c(Fe3+)=______,c(Mg2+)=______;
(4)有人用氨水调节溶液pH,在pH=5时将Fe(OH)3沉淀出来,此时可能混有的杂质是______(填化学式,下同),用______试剂可将其除去;
(5)指出滤液可能的回收途径(只答一种即可):______.
正确答案
解:(1)酸性废液中通入空气时,Fe2+被空气中的氧气所氧化,离子方程式为4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,该方法的优点是耗费少且无污染,
故答案为:4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,耗费少且无污染;
(2)根据盖斯定律由Fe3+(aq)+3OH-(aq)=Fe(OH)3(s);△H=-Q1 kJ/mol,题(1)中每生成1mol含铁微粒时,放热Q2,则1 mol Fe2+全部Fe3+放热为Q2,Fe3+转化为Fe(OH)3(s)的放热为Q1,所以1 mol Fe2+全部转化为Fe(OH)3(s)的热效应△H=-(Q2+Q1)kJ•mol-1,
故答案为:-(Q2+Q1)kJ•mol-1;
(3)溶液pH=5,则c(OH-)=10-9mol•L-1,根据sp[Fe(OH)3]=3.5×10-38,sp[Mg(OH)2]=1.2×10-11,
则c(Fe3+)==3.5×10-11mol•L-1、c(Mg2+)=
=1.2×107mol•L-1,
故答案为:3.5×10-11mol•L-1、1.2×107mol•L-1;
(4)根据sp[Al(OH)3]=1.0×10-33,可计算出溶液pH=5时,c(Al3+)<1.0×10-5,Al3+也几乎完全沉淀,故可能混有的杂质是Al(OH)3.Al(OH)3溶于强碱,而Fe(OH)3不溶,故可用NaOH溶液除去.故答案为:Al(OH)3,NaOH溶液;
(5)根据以上分析,滤液中主要含铵盐,所以可以用着制作氮肥,故答案为:制作氮肥;
解析
解:(1)酸性废液中通入空气时,Fe2+被空气中的氧气所氧化,离子方程式为4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,该方法的优点是耗费少且无污染,
故答案为:4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,耗费少且无污染;
(2)根据盖斯定律由Fe3+(aq)+3OH-(aq)=Fe(OH)3(s);△H=-Q1 kJ/mol,题(1)中每生成1mol含铁微粒时,放热Q2,则1 mol Fe2+全部Fe3+放热为Q2,Fe3+转化为Fe(OH)3(s)的放热为Q1,所以1 mol Fe2+全部转化为Fe(OH)3(s)的热效应△H=-(Q2+Q1)kJ•mol-1,
故答案为:-(Q2+Q1)kJ•mol-1;
(3)溶液pH=5,则c(OH-)=10-9mol•L-1,根据sp[Fe(OH)3]=3.5×10-38,sp[Mg(OH)2]=1.2×10-11,
则c(Fe3+)==3.5×10-11mol•L-1、c(Mg2+)=
=1.2×107mol•L-1,
故答案为:3.5×10-11mol•L-1、1.2×107mol•L-1;
(4)根据sp[Al(OH)3]=1.0×10-33,可计算出溶液pH=5时,c(Al3+)<1.0×10-5,Al3+也几乎完全沉淀,故可能混有的杂质是Al(OH)3.Al(OH)3溶于强碱,而Fe(OH)3不溶,故可用NaOH溶液除去.故答案为:Al(OH)3,NaOH溶液;
(5)根据以上分析,滤液中主要含铵盐,所以可以用着制作氮肥,故答案为:制作氮肥;
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