- 物质的检测
- 共5040题
碱式氧化镍(NiOOH)可用作镍氢电池的正极材料.以含镍(Ni2+)废液为原料生产NiOOH的一种工艺流程如下:
(1)加入Na2CO3溶液时,确认Ni2+已经完全沉淀的实验方法是______
(2)已知Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15,欲使NiSO4溶液中残留c(Ni2+)≤2×10-5 mol•L-1,调节pH的范围是______
(3)写出在空气中加热Ni(OH)2制取NiOOH的化学方程式:______
(4)若加热不充分,制得的NiOOH中会混有Ni(OH)2,其组成可表示为xNiOOH•yNi(OH)2.现称取9.18g样品溶于稀硫酸,加入100mL 1.0mol•L-1 Fe2+标准溶液,搅拌至溶液清亮,定容至200mL.取出20.00mL,用0.010mol•L-1 KMnO4标准溶液滴定,用去KMnO4标准溶液20.00mL,试通过计算确定x、y的值.涉及反应如下(均未配平):
NiOOH+Fe2++H+--Ni2++Fe3++H2O
Fe2++MnO+H+--Fe3++Mn2++H2O
则x=______;y=______.
正确答案
解:(1)确认Ni2+已经完全沉淀的实验方法是取上层清液,加入碳酸钠溶液观察是否有沉淀生成,判断镍离子是否全部沉淀,具体操作步骤为:静置,在上层清液中继续滴加1~2滴Na2CO3溶液,无沉淀生成;
故答案为:静置,在上层清液中继续滴加1~2滴Na2CO3溶液,无沉淀生成;
(2)已知Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15,欲使NiSO4溶液中残留c(Ni2+)≤2×10-5 mol•L-1,
Ksp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)×c2(OH-)=2×10-15,c(OH-)==10-5mol/L,c(H+)=
=10-9mol/L,则pH=9;
由于c(Ni2+)≤2×10-5 mol•L-1,则调节pH的范围是:pH≥9,
故答案为:pH≥9;
(3)空气中加热Ni(OH)2和空气中氧气反应生成NiOOH和水,原子守恒配平书写化学方程式为:4Ni(OH)2+O24NiOOH+2H2O,
故答案为:4Ni(OH)2+O24NiOOH+2H2O;
(4)消耗KMnO4物质的量:0.01 mol•L-1×0.02L=2×10-4 mol
与NiOOH反应后剩余的Fe2+物质的量:2×10-4 mol×5×(200÷20)=0.01 mol
Fe2+总物质的量:1.0 mol•L-1×0.1 L=0.1 mol
与NiOOH反应的Fe2+的物质的量:0.1 mol-0.01 mol=0.09 mol
n(NiOOH)=0.09 mol
m(NiOOH)=91.7 g•mol-1×0.09 mol=8.253 g
n[Ni(OH)2]==0.01mol,
x:y=n(NiOOH):n[Ni(OH)2]=0.09 mol:0.01 mol=9:1,
即x=9、y=1,
故答案为:9;1.
解析
解:(1)确认Ni2+已经完全沉淀的实验方法是取上层清液,加入碳酸钠溶液观察是否有沉淀生成,判断镍离子是否全部沉淀,具体操作步骤为:静置,在上层清液中继续滴加1~2滴Na2CO3溶液,无沉淀生成;
故答案为:静置,在上层清液中继续滴加1~2滴Na2CO3溶液,无沉淀生成;
(2)已知Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15,欲使NiSO4溶液中残留c(Ni2+)≤2×10-5 mol•L-1,
Ksp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)×c2(OH-)=2×10-15,c(OH-)==10-5mol/L,c(H+)=
=10-9mol/L,则pH=9;
由于c(Ni2+)≤2×10-5 mol•L-1,则调节pH的范围是:pH≥9,
故答案为:pH≥9;
(3)空气中加热Ni(OH)2和空气中氧气反应生成NiOOH和水,原子守恒配平书写化学方程式为:4Ni(OH)2+O24NiOOH+2H2O,
故答案为:4Ni(OH)2+O24NiOOH+2H2O;
(4)消耗KMnO4物质的量:0.01 mol•L-1×0.02L=2×10-4 mol
与NiOOH反应后剩余的Fe2+物质的量:2×10-4 mol×5×(200÷20)=0.01 mol
Fe2+总物质的量:1.0 mol•L-1×0.1 L=0.1 mol
与NiOOH反应的Fe2+的物质的量:0.1 mol-0.01 mol=0.09 mol
n(NiOOH)=0.09 mol
m(NiOOH)=91.7 g•mol-1×0.09 mol=8.253 g
n[Ni(OH)2]==0.01mol,
x:y=n(NiOOH):n[Ni(OH)2]=0.09 mol:0.01 mol=9:1,
即x=9、y=1,
故答案为:9;1.
钼(元素符号Mo)是银灰色的难熔金属,常见化合价为+6、+5、+4,常温下钼在空气中很稳定,高于600℃时很快地氧化生成三氧化钼(MoO3);
辉钼精矿(主要成分为MoS2)是生产钼的主要原料.制取过程包括氧化焙烧,三氧化钼、钼粉和致密钼的制取等主要步骤,工艺流程如图:
(1)辉钼精矿在600℃下进行氧化焙烧 转化为MoO3,同时产生SO2气体.主要反应的化学方程式为:______.钼冶炼厂对大气的污染主要来自于______,你认为利用并处理该副产物的最好措施是______;
(2)三氧化钼的制取
将焙砂(主要成分:MoO3)用氨水浸出,与氨水反应生成钼酸铵[(NH4)2MoO4]溶液:反应的离子方程式为:______;
该反应:______(填是或不是)氧化还原反应.
将所得钼酸铵[(NH4)2MoO4]溶液加热到55~65℃,用盐酸调节至溶液的pH为2,搅拌析出多钼酸铵[(NH4)2O•mMoO3•nH2O]晶体;为除去钙、镁、钠等杂质,将多钼酸铵重新溶于氨水形成钼酸铵,使氨挥发后生成仲钼酸铵晶体[(NH4)2O•7MoO3•4H2O],将仲钼酸铵晶体脱水、煅烧得纯度为99.95%的三氧化钼(MoO3).
(3)金属钼粉的生产:工业上在管状电炉中用氢气分两步还原三氧化钼得到钼粉:
①在450~650℃下:MoO3+3H2═MoO2+3H2O
②在900~950℃下:MoO2+2H2═Mo+2H2O
某同学根据上述还原原理,认为还可用______等还原剂还原MoO3得到钼粉.
正确答案
(1)辉钼精矿在600℃下进行氧化焙烧,转化为MoO3,同时产生SO2,即2MoS2+7O2=2MoO3+4SO2,二氧化硫是有毒物质,可以进行回收再利用联合生产硫酸和化肥,故答案为:2MoS2+7O2=2MoO3+4SO2;SO2;回收SO2再利用 (或回收SO2联合生产硫酸和化肥);
(2)根据信息:将焙砂(主要成分:MoO3)用氨水浸出,与氨水反应生成钼酸铵[(NH4)2MoO4]溶液,即:MoO3+2NH3•H2O=2NH4++MoO42-+H2O,没有化合价变化,不是氧化还原反应,故答案为:MoO3+2NH3•H2O=2NH4++MoO42-+H2O;不是;
(3)根据氢气还原三氧化钼得到钼粉,可以得出具有还原性的CO也可以还原三氧化钼得到钼粉,故答案为:CO.
解析
(1)辉钼精矿在600℃下进行氧化焙烧,转化为MoO3,同时产生SO2,即2MoS2+7O2=2MoO3+4SO2,二氧化硫是有毒物质,可以进行回收再利用联合生产硫酸和化肥,故答案为:2MoS2+7O2=2MoO3+4SO2;SO2;回收SO2再利用 (或回收SO2联合生产硫酸和化肥);
(2)根据信息:将焙砂(主要成分:MoO3)用氨水浸出,与氨水反应生成钼酸铵[(NH4)2MoO4]溶液,即:MoO3+2NH3•H2O=2NH4++MoO42-+H2O,没有化合价变化,不是氧化还原反应,故答案为:MoO3+2NH3•H2O=2NH4++MoO42-+H2O;不是;
(3)根据氢气还原三氧化钼得到钼粉,可以得出具有还原性的CO也可以还原三氧化钼得到钼粉,故答案为:CO.
(2015•衡水模拟)以黄铜矿(主要成分是FeCuS2,含铜量约为1%)为原料制备铜是冶炼铜的-种方法,其生产流程如下:
(1)工序Ⅱ涉及的主要反应过程如下:
则反应①产生的“导致酸雨的一种气体”形成的酸雨,某宴验小组测定新鲜酸雨的pH发现,随着时间的推移pH逐渐减小,用化学方程式表示
pH逐渐减小的原因______.
(2)工序III涉及的主要反应和流程有:
①□Cu2S+□O2□Cu2O+□SO2,请将配平后的化学计量数填入方框中,用单线桥标出电子转移的方向和数目.
②在反应Cu2O+Cu2SCu+SO2↑(未配平)中,若生成1molSO2,则有______ mol+l价的铜被还原.
③石英砂的主要成分是______,1mol该主要成分中含有的化学键为______ NA(表示阿伏伽德罗常数),加入适量石英砂的目的是______
(3)工序V生产方法的名称是______.
(4)冶炼过程中的废气回收后,可以用于制备______.
正确答案
解:(1)工业生产中产生了二氧化硫,二氧化硫形成的酸雨成分中含有亚硫酸,亚硫酸是一种弱酸,在空气中能被氧化为强酸硫酸,溶液的酸性增强,pH变小;
故答案为:2H2SO3+O2=2H2SO4;
(2)①先用观察法配平,反应过程中硫元素失去电子,氧元素得到电子,方程式为;
故答案为:;
②先用观察法配平,2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑,若生成1molSO2,则有 6mol+l价的铜被还原;
故答案为:6;
③1mol二氧化硅中含有4mol硅氧键,二氧化硅可与FeO反应:FeO+SiO2FeSiO3,变为炉渣,进而除去杂质FeS;
故答案为:与FeO形成炉渣FeSiO3,进而除去杂质FeS;
(3)由纯铜制高纯铜需用电解精炼;
故答案为:电解精炼;
(4)废气的主要成分是二氧化硫,可用于工业制硫酸;
故答案为:硫酸.
解析
解:(1)工业生产中产生了二氧化硫,二氧化硫形成的酸雨成分中含有亚硫酸,亚硫酸是一种弱酸,在空气中能被氧化为强酸硫酸,溶液的酸性增强,pH变小;
故答案为:2H2SO3+O2=2H2SO4;
(2)①先用观察法配平,反应过程中硫元素失去电子,氧元素得到电子,方程式为;
故答案为:;
②先用观察法配平,2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑,若生成1molSO2,则有 6mol+l价的铜被还原;
故答案为:6;
③1mol二氧化硅中含有4mol硅氧键,二氧化硅可与FeO反应:FeO+SiO2FeSiO3,变为炉渣,进而除去杂质FeS;
故答案为:与FeO形成炉渣FeSiO3,进而除去杂质FeS;
(3)由纯铜制高纯铜需用电解精炼;
故答案为:电解精炼;
(4)废气的主要成分是二氧化硫,可用于工业制硫酸;
故答案为:硫酸.
亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业.它在碱性环境中稳定存在.某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下.
(1)双氧水的结构式为:______;Ⅰ中发生反应的还原剂是______(填化学式).
(2)Ⅱ中反应的离子方程式是______.
(3)A的化学式是______,装置Ⅲ中A在______极区产生.
(4)ClO2是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备.
①写出该反应的化学方程式______
②研究表明:若反应开始时盐酸浓度较大,则气体产物中有Cl2,用离子方程式解释产生Cl2的原因______.
(5)NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl.取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液,分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量______(填相同、不相同或无法判断)
正确答案
解:(1)双氧水为共价化合物,分子中存在两个氧氢键和一个O-O键,双氧水的电子式为,其结构式为:H-O-O-H,
由流程图可知反应Ⅰ,反应物为NaClO3、Na2SO3、加入A溶液,产生C1O2、Na2SO4溶液,反应离子方程式为2H++SO32-+2ClO3-=2C1O2+SO42-+H2O,所以Na2SO3具有还原性是还原剂,将ClO3-还原为C1O2,
故答案为:H-O-0-H;Na2SO3;
(2)Ⅱ中反应根据流程信息可知,生成NaClO2,所以一定有ClO2→NaClO2,化合价降低,被还原;则H2O2必定被氧化,有氧气产生,反应中ClO2是氧化剂,发生还原反应,H2O2是还原剂,发生氧化反应,根据电子转移守恒可知4n(ClO2)=n(HCl),所以反应方程式为:2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2↑,离子方程式是2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O,
故答案为:2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O;
(3)Ⅲ为电解硫酸钠本质是电解水,阴极2H++2e-=H2↑,阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O,所以A为硫酸,为阳极放出氧气,故答案为:H2SO4;阳;
(4)①亚氯酸钠和稀盐酸反应生成ClO2、NaCl和水,化学方程式为5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O,故答案为:5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O;
②5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O反应中,ClO2-具有氧化性,ClO2-的氧化性随溶液的酸性和浓度的增大而增强,因此Cl-被氧化得到Cl2,离子方程式为ClO2-+3Cl-+4H+=2Cl2+2H2O,根据研究表明:若反应开始时盐酸浓度越大,则气体产物中Cl2的含量越大,
故答案为:ClO2-+3Cl-+4H+=2Cl2+2H2O;
(5)Fe2+与变质前后的NaClO2反应,最后的还原产物都是NaCl,根据电子守恒消耗的Fe2+物质的量应相同,故答案为:相同.
解析
解:(1)双氧水为共价化合物,分子中存在两个氧氢键和一个O-O键,双氧水的电子式为,其结构式为:H-O-O-H,
由流程图可知反应Ⅰ,反应物为NaClO3、Na2SO3、加入A溶液,产生C1O2、Na2SO4溶液,反应离子方程式为2H++SO32-+2ClO3-=2C1O2+SO42-+H2O,所以Na2SO3具有还原性是还原剂,将ClO3-还原为C1O2,
故答案为:H-O-0-H;Na2SO3;
(2)Ⅱ中反应根据流程信息可知,生成NaClO2,所以一定有ClO2→NaClO2,化合价降低,被还原;则H2O2必定被氧化,有氧气产生,反应中ClO2是氧化剂,发生还原反应,H2O2是还原剂,发生氧化反应,根据电子转移守恒可知4n(ClO2)=n(HCl),所以反应方程式为:2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2↑,离子方程式是2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O,
故答案为:2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O;
(3)Ⅲ为电解硫酸钠本质是电解水,阴极2H++2e-=H2↑,阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O,所以A为硫酸,为阳极放出氧气,故答案为:H2SO4;阳;
(4)①亚氯酸钠和稀盐酸反应生成ClO2、NaCl和水,化学方程式为5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O,故答案为:5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O;
②5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O反应中,ClO2-具有氧化性,ClO2-的氧化性随溶液的酸性和浓度的增大而增强,因此Cl-被氧化得到Cl2,离子方程式为ClO2-+3Cl-+4H+=2Cl2+2H2O,根据研究表明:若反应开始时盐酸浓度越大,则气体产物中Cl2的含量越大,
故答案为:ClO2-+3Cl-+4H+=2Cl2+2H2O;
(5)Fe2+与变质前后的NaClO2反应,最后的还原产物都是NaCl,根据电子守恒消耗的Fe2+物质的量应相同,故答案为:相同.
随着社会的发展,铅的冶炼、加工、废铅蓄电池量急剧增加等引起的铅污染应当得到重视与关注.废铅蓄电池回收铅和含铅废水的处理工艺流程如下:
已知:Ksp(PbSO4)=1.6×10-5;Ksp(PbCO3)=3.3×10-14回答下列问题:
(1)写出步骤①转化还原提高反应速率和铅浸出率的2条措施______;
(2)写出步骤①PbSO4转化的离子方程式______;PbO2转化的化学方程式______;
(3)写出步骤②证明已经洗涤干净的实验操作方法:______;
(4)步骤③从母液可获得副产品为______;
(5)写出步骤④用惰性电极电解的阴极反应式:______;写出铅蓄电池放电时正极反应离子方程式:______.
正确答案
解:将废蓄电池预处理,然后向含铅渣泥中加入Na2SO3、Na2CO3和H2O,Na2SO3和PbO2发生氧化还原反应生成PbSO4,因为Ksp(PbSO4)=1.6×10-5>Ksp(PbCO3)=3.3×10-14,所以PbSO4转化为PbCO3,过滤、洗涤沉淀得到PbCO3,母液中含有Na2SO4,所以可以得到副产品Na2SO4;
将PbCO3溶于强酸性H2SiF6中,得到PbSiF6,然后采用电解的方法制取Pb,
(1)步骤①转化还原提高反应速率和铅浸出率可以采用升高温度、充分搅拌或增大亚硫酸钠和碳酸钠浓度等方法,故答案为:充分搅拌,适当升高温度,增大碳酸钠和亚硫酸钠浓度;
(2)Ksp(PbSO4)=1.6×10-5>Ksp(PbCO3)=3.3×10-14,所以PbSO4和Na2CO3反应生成溶度积常数更小的PbCO3,同时生成Na2SO4,离子反应方程式为CO32-+PbSO4=PbCO3+SO42-;
二氧化铅具有强氧化性,Na2SO3具有还原性,二者发生氧化还原反应,反应方程式为PbO2+Na2SO3+Na2CO3+H2O=PbCO3↓+Na2SO4+2NaOH,
故答案为:CO32-+PbSO4=PbCO3+SO42-;PbO2+Na2SO3+Na2CO3+H2O=PbCO3↓+Na2SO4+2NaOH;
(3)如果洗涤液中不含有硫酸根离子就证明洗涤干净,其检验方法为:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴入过量盐酸再滴入少量氯化钡溶液,如果无沉淀产生,证明已经洗涤干净,故答案为:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴入过量盐酸再滴入少量氯化钡溶液,如果无沉淀产生,证明已经洗涤干净;
(4)Na2SO4是可溶性盐,不会析出,所以会留在母液中,故答案为:Na2SO4;
(5)用惰性电极电解时,阴极上Pb 2+放电发生还原反应,电极反应式为Pb2++2e-=Pb,铅蓄电池放电时,正极上二氧化铅得电子发生还原反应,电极反应式为PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O,
故答案为:Pb2++2e-=Pb;PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O.
解析
解:将废蓄电池预处理,然后向含铅渣泥中加入Na2SO3、Na2CO3和H2O,Na2SO3和PbO2发生氧化还原反应生成PbSO4,因为Ksp(PbSO4)=1.6×10-5>Ksp(PbCO3)=3.3×10-14,所以PbSO4转化为PbCO3,过滤、洗涤沉淀得到PbCO3,母液中含有Na2SO4,所以可以得到副产品Na2SO4;
将PbCO3溶于强酸性H2SiF6中,得到PbSiF6,然后采用电解的方法制取Pb,
(1)步骤①转化还原提高反应速率和铅浸出率可以采用升高温度、充分搅拌或增大亚硫酸钠和碳酸钠浓度等方法,故答案为:充分搅拌,适当升高温度,增大碳酸钠和亚硫酸钠浓度;
(2)Ksp(PbSO4)=1.6×10-5>Ksp(PbCO3)=3.3×10-14,所以PbSO4和Na2CO3反应生成溶度积常数更小的PbCO3,同时生成Na2SO4,离子反应方程式为CO32-+PbSO4=PbCO3+SO42-;
二氧化铅具有强氧化性,Na2SO3具有还原性,二者发生氧化还原反应,反应方程式为PbO2+Na2SO3+Na2CO3+H2O=PbCO3↓+Na2SO4+2NaOH,
故答案为:CO32-+PbSO4=PbCO3+SO42-;PbO2+Na2SO3+Na2CO3+H2O=PbCO3↓+Na2SO4+2NaOH;
(3)如果洗涤液中不含有硫酸根离子就证明洗涤干净,其检验方法为:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴入过量盐酸再滴入少量氯化钡溶液,如果无沉淀产生,证明已经洗涤干净,故答案为:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴入过量盐酸再滴入少量氯化钡溶液,如果无沉淀产生,证明已经洗涤干净;
(4)Na2SO4是可溶性盐,不会析出,所以会留在母液中,故答案为:Na2SO4;
(5)用惰性电极电解时,阴极上Pb 2+放电发生还原反应,电极反应式为Pb2++2e-=Pb,铅蓄电池放电时,正极上二氧化铅得电子发生还原反应,电极反应式为PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O,
故答案为:Pb2++2e-=Pb;PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O.
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.从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如图1所示:
(1)过程Ⅰ中采用NaOH溶液溶出废料中的Al,反应的离子方程式为______.
(2)过程Ⅱ中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴.则浸出钴的化学反应方程式为(产物中只有一种酸根)______.在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因______.
(3)过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用,请写出该反应的离子方程式______.
(4)碳酸钠溶液在过程Ⅲ和Ⅳ中所起作用有所不同,请写出在过程Ⅳ中起的作用是______.
(5)在Na2CO3溶液中存在多种粒子,下列各粒子浓度关系正确的是______(填序号).
A、c(Na+)=2c(CO32-)
B、c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)
C、c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)
D、c(OH-)-c(H+)═c(HCO3-)+2c(H2CO3)
(6)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,A物质的化学式是______.
正确答案
解:(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;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,所以不能盐酸,
故答案为:4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O;Co2O3•CoO可氧化盐酸产生Cl2污染环境;
(3)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,水解的离子方程式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;
故答案为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;
(4)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;碳酸钠溶液在过程Ⅳ中调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3;
故答案为:调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3;
(5)A.Na2CO3溶液中电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-),故A错误;
B.碳酸根离子发生水解以及水的电离,所以溶液中离子浓度:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),故B正确;
C.碳酸根离子发生水解以及水的电离,所以溶液中离子浓度:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),故C正确;
D.Na2CO3溶液中质子守恒:c(H+)═c(OH-)+c(HCO3-)+2c(H2CO3),故D正确;
故选:BCD;
(6)CoCl2•6H2O~CoCl2
238 130
m 65mg
解得:m=119mg
A物质的化学式为CoCl2•nH2O,则有:
CoCl2•6H2O~CoCl2•nH2O△m
238 18(6-n)
119mg 119mg-83mg
=
,解得:n=2,
所以A物质的化学式为:CoCl2•2H2O,故答案为:CoCl2•2H2O.
解析
解:(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;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,所以不能盐酸,
故答案为:4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O;Co2O3•CoO可氧化盐酸产生Cl2污染环境;
(3)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,水解的离子方程式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;
故答案为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;
(4)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;碳酸钠溶液在过程Ⅳ中调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3;
故答案为:调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3;
(5)A.Na2CO3溶液中电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-),故A错误;
B.碳酸根离子发生水解以及水的电离,所以溶液中离子浓度:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),故B正确;
C.碳酸根离子发生水解以及水的电离,所以溶液中离子浓度:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),故C正确;
D.Na2CO3溶液中质子守恒:c(H+)═c(OH-)+c(HCO3-)+2c(H2CO3),故D正确;
故选:BCD;
(6)CoCl2•6H2O~CoCl2
238 130
m 65mg
解得:m=119mg
A物质的化学式为CoCl2•nH2O,则有:
CoCl2•6H2O~CoCl2•nH2O△m
238 18(6-n)
119mg 119mg-83mg
=
,解得:n=2,
所以A物质的化学式为:CoCl2•2H2O,故答案为:CoCl2•2H2O.
(2008•湛江二模)我国规定的饮水质量标准必须符合下表要求:
如图是源水处理成自来水的工艺流程图:
(1)源水中含Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-等,如加入石灰后再加适量的纯碱,可以除去源水中的______离子.
(2)凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程______.(填写序号)
A.只是物理过程 B.只是化学过程 C.是物理和化学过程
FeSO4•7H2O是常用的凝聚剂,它在水中最终生成______沉淀.
(3)通入二氧化碳的目的是______和______.
(4)气体A的作用是能______.这种作用是基于气体A和水反应的产物具有______性.
(5)下列物质中,______可以作为气体A的代用品.(填写编号)
①Ca(ClO)2 ②NH3 ③K2FeO4 ④SO2.
正确答案
解:(1)源水中含Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-等,如加入石灰后,加适量的纯碱,即相当于存在氧化钙和水反应的加入的氢氧化钙,氢氧根离子和碳酸氢根离子反应得到碳酸根离子,可以将钙离子沉淀,氢氧根离子可以将镁离子除去,即可以除去源水中的Ca2+、Mg2+、HCO3-,故答案为:Ca2+、Mg2+、HCO3-;
(2)混凝剂能使固体颗粒沉淀,且混凝剂中的硫酸根离子与钙离子结合生成沉淀,为化学变化,而最终生成胶状Fe(OH)3沉淀具有吸附性,除去悬浮固体颗粒为物理变化,
故答案为:C;胶状Fe(OH)3;
(3)通入二氧化碳,增大溶液中碳酸根离子浓度,则与钙离子反应生成沉淀,从而除去钙离子,并降低溶液的碱性,调节溶液的酸碱度,
故答案为:除去Ca2+;调节溶液pH;
(4)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,该反应为Cl2+H2O═HCl+HClO,HClO具有强氧化性,能杀菌消毒,故答案为:消毒杀菌;强氧化性;
(5)Cl2的作用是杀菌、消毒利用了氯气强氧化性,选项中①Ca(ClO)2③K2FeO4都具有强氧化性,具有杀菌、消毒效果,故选:①③.
解析
解:(1)源水中含Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-等,如加入石灰后,加适量的纯碱,即相当于存在氧化钙和水反应的加入的氢氧化钙,氢氧根离子和碳酸氢根离子反应得到碳酸根离子,可以将钙离子沉淀,氢氧根离子可以将镁离子除去,即可以除去源水中的Ca2+、Mg2+、HCO3-,故答案为:Ca2+、Mg2+、HCO3-;
(2)混凝剂能使固体颗粒沉淀,且混凝剂中的硫酸根离子与钙离子结合生成沉淀,为化学变化,而最终生成胶状Fe(OH)3沉淀具有吸附性,除去悬浮固体颗粒为物理变化,
故答案为:C;胶状Fe(OH)3;
(3)通入二氧化碳,增大溶液中碳酸根离子浓度,则与钙离子反应生成沉淀,从而除去钙离子,并降低溶液的碱性,调节溶液的酸碱度,
故答案为:除去Ca2+;调节溶液pH;
(4)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,该反应为Cl2+H2O═HCl+HClO,HClO具有强氧化性,能杀菌消毒,故答案为:消毒杀菌;强氧化性;
(5)Cl2的作用是杀菌、消毒利用了氯气强氧化性,选项中①Ca(ClO)2③K2FeO4都具有强氧化性,具有杀菌、消毒效果,故选:①③.
在走访调查中,小红观察到某乡镇颜料厂排出的废水带有颜色,经鉴定含有铅.为了测定废水中铅的浓度,他设计了如下实验步骤:
(1)步骤中过滤需要的玻璃仪器是______、______和玻璃棒.
(2)步骤中a操作称为______,缺少此操作,测得结果______(填“偏高”、“偏低”、或“无影响”).
正确答案
解:(1)过滤用到的仪器主要有:铁架台(带铁圈)、烧杯、漏斗、玻璃棒和滤纸等,故答案为:烧杯;漏斗;
(2)过滤后的沉淀表面吸附大量的水分,要得到纯净的物质,必须干燥,否则会导致物质的质量偏高,则需要烘干后再称量,故答案为:烘干;偏高.
解析
解:(1)过滤用到的仪器主要有:铁架台(带铁圈)、烧杯、漏斗、玻璃棒和滤纸等,故答案为:烧杯;漏斗;
(2)过滤后的沉淀表面吸附大量的水分,要得到纯净的物质,必须干燥,否则会导致物质的质量偏高,则需要烘干后再称量,故答案为:烘干;偏高.
利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2,少量的Fe3+、Al3+等)吸收高温焙烧含硫废渣产生的SO2废气,制备硫酸锰晶体可实现资源的综合利用和环境治理.
已知,浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+等其他金属离子.有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见表:
(1)写出浸出过程中主要反应的化学方程式______.浸出过程中Fe3+转化为Fe2+,此转化的离子反应方程式为______.
(2)写出氧化过程中主要反应的离子方程式:______.
(3)①在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调节pH,pH应调节至______.
②若加入的石灰浆过多,会使得MnSO4•H2O晶体中含有较多杂质,用离子反应方程式表示其原因______.
(4)下列各组试剂中,能准确测定尾气中SO2含量的是______(选填序号).
a.NaOH溶液、酚酞试液 b.稀H2SO4酸化的KMnO4溶液 c.碘水、淀粉溶液 d.氨水、酚酞试液.
正确答案
解:(1)低品位软锰矿浆的主要成分是MnO2,通入SO2浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,则MnO2与SO2发生氧化还原反应,反应的化学方程式为SO2+MnO2=MnSO4,三价铁被二氧化硫还原成亚铁离子,离子反应方程式为:2Fe3++SO2+2H2O═2Fe2++SO42-+4H+,故答案为:SO2+MnO2=MnSO4;2Fe3++SO2+2H2O═2Fe2++SO42-+4H+;
(2)杂质离子中只有Fe2+具有还原性,可以被MnO2在酸性条件下氧化成Fe3+,反应的离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,
故答案为:2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O;
(3)①杂质中含有Fe3+、Al3+阳离子,从图可表以看出,大于4.7可以将Fe3+和Al3+除去,小于8.3是防止Mn2+也沉淀,所以只要调节pH值在4.7~8.3间即可.
故答案为:4.7~8.3;
②若加入的石灰浆过多,氢氧化铝与氢氧化钙反应生成偏铝酸根离子,所以离子反应方程式为:Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O或Al3++4OH-═AlO2-+2H2O,
故答案为:Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O或Al3++4OH-═AlO2-+2H2O;
(4)a.二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,亚硫酸钠和二氧化硫、水又能反应生成亚硫酸氢钠,有两步反应,所以无法准确测定尾气中SO2含量,故a错误.
b.稀H2SO4酸化的KMnO4溶液和二氧化硫能发生氧化还原反应而使溶液褪色,只发生一步反应,所以能准确测定尾气中SO2含量,故b正确.
c.碘和二氧化硫能发生氧化还原反应而使溶液褪色,只发生一步反应,所以能准确测定尾气中SO2含量,故c正确.
d.氨水和二氧化硫反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵和二氧化硫和水又能反应生成亚硫酸氢铵,有两步反应,所以无法准确测定尾气中SO2含量,故d错误.
故答案为:b、c.
解析
解:(1)低品位软锰矿浆的主要成分是MnO2,通入SO2浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,则MnO2与SO2发生氧化还原反应,反应的化学方程式为SO2+MnO2=MnSO4,三价铁被二氧化硫还原成亚铁离子,离子反应方程式为:2Fe3++SO2+2H2O═2Fe2++SO42-+4H+,故答案为:SO2+MnO2=MnSO4;2Fe3++SO2+2H2O═2Fe2++SO42-+4H+;
(2)杂质离子中只有Fe2+具有还原性,可以被MnO2在酸性条件下氧化成Fe3+,反应的离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,
故答案为:2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O;
(3)①杂质中含有Fe3+、Al3+阳离子,从图可表以看出,大于4.7可以将Fe3+和Al3+除去,小于8.3是防止Mn2+也沉淀,所以只要调节pH值在4.7~8.3间即可.
故答案为:4.7~8.3;
②若加入的石灰浆过多,氢氧化铝与氢氧化钙反应生成偏铝酸根离子,所以离子反应方程式为:Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O或Al3++4OH-═AlO2-+2H2O,
故答案为:Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O或Al3++4OH-═AlO2-+2H2O;
(4)a.二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,亚硫酸钠和二氧化硫、水又能反应生成亚硫酸氢钠,有两步反应,所以无法准确测定尾气中SO2含量,故a错误.
b.稀H2SO4酸化的KMnO4溶液和二氧化硫能发生氧化还原反应而使溶液褪色,只发生一步反应,所以能准确测定尾气中SO2含量,故b正确.
c.碘和二氧化硫能发生氧化还原反应而使溶液褪色,只发生一步反应,所以能准确测定尾气中SO2含量,故c正确.
d.氨水和二氧化硫反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵和二氧化硫和水又能反应生成亚硫酸氢铵,有两步反应,所以无法准确测定尾气中SO2含量,故d错误.
故答案为:b、c.
某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含Ca2+、Mg2+、Br-、SO42-、Cl-等),来制取较纯净的无水CaCl2及液溴,他们设计了如下流程:
回答以下问题:
(1)操作Ⅰ中加入的试剂1是______;在从橙色液体中分离出溴时,可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置(见图A、B、C、D)是______.
(2)加入溶液W的目的是______.
(3)操作Ⅲ所用的仪器除三脚架、酒精灯,还需要______.
(4)某同学用如上图E所示的实验装置制取操作1前的氧化剂,写出该反应的离子方程式______,试简述该装置气密性的检验方法______.
正确答案
解:盐卤中首先加入氯水将溴化物氧化为溴单质,再加入萃取剂进行萃取分液,然后再蒸馏可以得到溴单质,向溶液中加入氯化钡中可以将硫酸根离子除去,氧化钙,将其加入其上层清液中发生反应产生氢氧化钙,镁离子转化成氢氧化镁沉淀,过滤除去,过滤后,得到的溶液主要是氯化钙溶液,蒸发浓缩冷却结晶即可得到纯净的无水CaCl2.
(1)盐卤中首先加入氯水将溴化物氧化为溴单质,再加入四氯化碳作萃取剂将溴单质从水中萃取出来,再根据液态溴单质沸点与四氯化碳不同,采用蒸馏法进行分离,蒸馏时温度计的水银球应该在支管口附近,若在液面下或位置太低就会收集到低沸点的馏分,故答案为:四氯化碳(或CCl4);CD;
(2)为防止产生硫酸钙沉淀,应先加入氯化钡溶液使硫酸根离子发生反应产生硫酸钡沉淀,来除去硫酸根离子.
故答案为:除去溶液中SO42-;
(3)用氯化钙溶液加热蒸发得到氯化钙晶体,在把晶体在氯化氢的氛围中加热蒸干即可制取得到无水氯化钙,操作Ⅲ蒸发所用的仪器除三脚架、酒精灯,还需要蒸发皿、玻璃棒.
故答案为:蒸发皿、玻璃棒;
(4)氯气在实验室中式用二氧化锰与浓盐酸加热制取的,反应的离子方程式是:MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑,检验装置气密性的方法可以是关闭弹簧夹,打开分液漏斗的活塞,向烧瓶中不断加水,若一段时间后水不再流下,说明装置气密性良好,也可采用其他方法.
故答案为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑;
法一:打开弹簧夹,关闭分液漏斗活塞),将导管外接导气管,并将导气管末端插入水槽中,用手握住圆底烧瓶(或用酒精灯对其进行微热),在导气管末端有气泡产生,在松开手(或撤离酒精灯)以后,导气管末端有一段水柱上升且一段时间内不下降,则证明该装置的气密性良好.
法二:关闭弹簧夹,打开分液漏斗的活塞,向烧瓶中不断加水,若一段时间后水不再流下,说明装置气密性良好.
解析
解:盐卤中首先加入氯水将溴化物氧化为溴单质,再加入萃取剂进行萃取分液,然后再蒸馏可以得到溴单质,向溶液中加入氯化钡中可以将硫酸根离子除去,氧化钙,将其加入其上层清液中发生反应产生氢氧化钙,镁离子转化成氢氧化镁沉淀,过滤除去,过滤后,得到的溶液主要是氯化钙溶液,蒸发浓缩冷却结晶即可得到纯净的无水CaCl2.
(1)盐卤中首先加入氯水将溴化物氧化为溴单质,再加入四氯化碳作萃取剂将溴单质从水中萃取出来,再根据液态溴单质沸点与四氯化碳不同,采用蒸馏法进行分离,蒸馏时温度计的水银球应该在支管口附近,若在液面下或位置太低就会收集到低沸点的馏分,故答案为:四氯化碳(或CCl4);CD;
(2)为防止产生硫酸钙沉淀,应先加入氯化钡溶液使硫酸根离子发生反应产生硫酸钡沉淀,来除去硫酸根离子.
故答案为:除去溶液中SO42-;
(3)用氯化钙溶液加热蒸发得到氯化钙晶体,在把晶体在氯化氢的氛围中加热蒸干即可制取得到无水氯化钙,操作Ⅲ蒸发所用的仪器除三脚架、酒精灯,还需要蒸发皿、玻璃棒.
故答案为:蒸发皿、玻璃棒;
(4)氯气在实验室中式用二氧化锰与浓盐酸加热制取的,反应的离子方程式是:MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑,检验装置气密性的方法可以是关闭弹簧夹,打开分液漏斗的活塞,向烧瓶中不断加水,若一段时间后水不再流下,说明装置气密性良好,也可采用其他方法.
故答案为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑;
法一:打开弹簧夹,关闭分液漏斗活塞),将导管外接导气管,并将导气管末端插入水槽中,用手握住圆底烧瓶(或用酒精灯对其进行微热),在导气管末端有气泡产生,在松开手(或撤离酒精灯)以后,导气管末端有一段水柱上升且一段时间内不下降,则证明该装置的气密性良好.
法二:关闭弹簧夹,打开分液漏斗的活塞,向烧瓶中不断加水,若一段时间后水不再流下,说明装置气密性良好.
二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物.平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质).某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:
(1)洗涤的目的主要是为了除去Cl-和______(填离子符号),检验该滤渣A洗净的方法是______.
(2)第②步反应的离子方程式是______.
(3)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536g,加硫酸溶解后,用0.1000mol•L-1FeSO4标准溶液滴定终点时(铈被还原为Ce3+),消耗25.00mL标准溶液,该产品中Ce(OH)4的质量分数为______.
正确答案
解:(1)滤渣A中含有FeCl3,洗涤滤渣A的目的是为了除去Fe3+;检验该滤渣A洗净的操作方法为:取最后一次洗涤液,加入KSCN溶液,若不出现红色,则已洗净,反之,未洗净,
故答案为:Fe3+;取最后一次洗涤液,加入KSCN溶液,若不出现红色,则已洗净;
(2)稀硫酸、H2O2,CeO2三者反应生成转化为Ce2(SO4)3、O2和H2O,反应的离子方程式为:6H++H2O2+2CeO2=2Ce3++O2↑+4H2O,
故答案为:6H++H2O2+2CeO2=2Ce3++O2↑+4H2O;
(3)Ce(OH)4~FeSO4
0.0025mol 0.1000mol/L-1×0.025L
所以m(Ce(OH)4)=0.0025mol×208g/mol=0.52g,
产品中Ce(OH)4的质量分数为:×100%=97.01%,
故答案为:97.01%.
解析
解:(1)滤渣A中含有FeCl3,洗涤滤渣A的目的是为了除去Fe3+;检验该滤渣A洗净的操作方法为:取最后一次洗涤液,加入KSCN溶液,若不出现红色,则已洗净,反之,未洗净,
故答案为:Fe3+;取最后一次洗涤液,加入KSCN溶液,若不出现红色,则已洗净;
(2)稀硫酸、H2O2,CeO2三者反应生成转化为Ce2(SO4)3、O2和H2O,反应的离子方程式为:6H++H2O2+2CeO2=2Ce3++O2↑+4H2O,
故答案为:6H++H2O2+2CeO2=2Ce3++O2↑+4H2O;
(3)Ce(OH)4~FeSO4
0.0025mol 0.1000mol/L-1×0.025L
所以m(Ce(OH)4)=0.0025mol×208g/mol=0.52g,
产品中Ce(OH)4的质量分数为:×100%=97.01%,
故答案为:97.01%.
(2015•江苏模拟)甲酸钠广泛用作催化剂和稳定合成剂,印染行业的还原剂,还可用于生产保险粉、草酸和甲酸.用电石炉废气(CO 75~90%,以及少量CO2、H2S、N2、CH4等)其合成部分工艺流程如下:
(1)上述工艺用碱液洗涤的目的是______,可能发生的反应有______(列举两例).
(2)上述合成工艺中采用循环喷射吸收合成,其目的是______;最后排空的尾气主要成分是______.
(3)合成时,得到的HCOONa溶液溶质质量分数约为5%,合成塔反应液中分离出HCOONa•2H2O的主要步骤有______、______、______,再经洗涤干燥得到.
(4)甲酸钠高温时分解制取草酸钠的化学方程式为______.
(5)在甲酸钠、氢氧化钠混合溶液中通入二氧化硫气体,可得到重要工业产品保险粉(Na2S2O4)同时产生二氧化碳,该反应的离子方程式为______.
正确答案
解:电石炉废气(CO 75~90%,以及少量CO2、H2S、N2、CH4等)先除尘,然后用碱液洗涤,溶液中CO2、H2S反应生成盐,然后将气体通入合成塔,并加入NaOH溶液、加热至160-200℃、加压,最终得到HCOONa.2H2O,最后剩余N2和CH4,将尾气排空,
(1)碱液具有碱性,能吸收酸性气体,CO2、H2S都是酸性气体,被碱液吸收,发生的反应为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、H2S+2NaOH=Na2S+2H2O,
故答案为:除去其中的CO2、H2S等酸性气体;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、H2S+2NaOH=Na2S+2H2O;
(2)反应物接触面积越大,反应越充分,合成工艺中采用循环喷射吸收合成目的是增大反应物接触面积,使尾气中的CO被充分吸收;反应过程中N2、CH4不参加反应,所以最后排空的尾气主要成分是N2和CH4,
故答案为:使尾气中的CO被充分吸收;N2、CH4;
(3)从溶液中获取溶质采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤再经洗涤干燥得到,故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;过滤;
(4)甲酸钠高温时分解生成草酸钠和氢气,反应方程式为2HCOONaNaOOCCOONa+H2↑,
故答案为:2HCOONaNaOOCCOONa+H2↑;
(5)反应物是甲酸钠、NaOH和二氧化硫,生成物是Na2S2O4和二氧化碳、水,离子反应方程式为HCOO-+2SO2+OH-=S2O42-+CO2+H2O,
故答案为:HCOO-+2SO2+OH-=S2O42-+CO2+H2O.
解析
解:电石炉废气(CO 75~90%,以及少量CO2、H2S、N2、CH4等)先除尘,然后用碱液洗涤,溶液中CO2、H2S反应生成盐,然后将气体通入合成塔,并加入NaOH溶液、加热至160-200℃、加压,最终得到HCOONa.2H2O,最后剩余N2和CH4,将尾气排空,
(1)碱液具有碱性,能吸收酸性气体,CO2、H2S都是酸性气体,被碱液吸收,发生的反应为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、H2S+2NaOH=Na2S+2H2O,
故答案为:除去其中的CO2、H2S等酸性气体;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、H2S+2NaOH=Na2S+2H2O;
(2)反应物接触面积越大,反应越充分,合成工艺中采用循环喷射吸收合成目的是增大反应物接触面积,使尾气中的CO被充分吸收;反应过程中N2、CH4不参加反应,所以最后排空的尾气主要成分是N2和CH4,
故答案为:使尾气中的CO被充分吸收;N2、CH4;
(3)从溶液中获取溶质采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤再经洗涤干燥得到,故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;过滤;
(4)甲酸钠高温时分解生成草酸钠和氢气,反应方程式为2HCOONaNaOOCCOONa+H2↑,
故答案为:2HCOONaNaOOCCOONa+H2↑;
(5)反应物是甲酸钠、NaOH和二氧化硫,生成物是Na2S2O4和二氧化碳、水,离子反应方程式为HCOO-+2SO2+OH-=S2O42-+CO2+H2O,
故答案为:HCOO-+2SO2+OH-=S2O42-+CO2+H2O.
某酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子.有人设计了图中的工艺流程,利用稀硫酸、氢氧化钠和工业生产中的废铁屑,从废水中产生一定量氧化铁.
填写下面空白:
(1)图中标号处需加入的相应物质分别如下:
①______,③______.
(2)写出C、D的化学式:C______,D______.
(3)①处发生反应的离子方程式有______.
正确答案
解:某酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子,根据流程图知,向废水中加入Fe,发生反应Fe+2H+=Fe2++H2↑,2Fe3++Fe═3Fe2+,Cu2++Fe=Cu+Fe2+,2Au3++3Fe=2Au+3Fe2+,然后过滤得到B中成分为Fe、Cu、Au,A中成分为FeSO4;
向B中加入稀硫酸,发生反应Fe+2H+=Fe2++H2↑,Cu、Au不反应,过滤得到固体Cu、Au;
硫酸亚铁中加入物质生成C,C发生一系列反应生成Fe2O3,加入的③为NaOH,发生反应
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀,最终受热分解为铁红(氧化铁),
(1)通过以上分析知,①、③的物质分别是Fe、NaOH,
故答案为:Fe;NaOH;
(2)通过以上分析知,C、D的化学式分别为Fe(OH)2、Fe(OH)3,
故答案为:Fe(OH)2;Fe(OH)3;
(3)通过以上分析知,①处发生反应的离子方程式有Fe+2H+=Fe2++H2↑,2Fe3++Fe═3Fe2+,Cu2++Fe=Cu+Fe2+,2Au3++3Fe=2Au+3Fe2+,
故答案为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,2Fe3++Fe═3Fe2+,Cu2++Fe=Cu+Fe2+,2Au3++3Fe=2Au+3Fe2+.
解析
解:某酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子,根据流程图知,向废水中加入Fe,发生反应Fe+2H+=Fe2++H2↑,2Fe3++Fe═3Fe2+,Cu2++Fe=Cu+Fe2+,2Au3++3Fe=2Au+3Fe2+,然后过滤得到B中成分为Fe、Cu、Au,A中成分为FeSO4;
向B中加入稀硫酸,发生反应Fe+2H+=Fe2++H2↑,Cu、Au不反应,过滤得到固体Cu、Au;
硫酸亚铁中加入物质生成C,C发生一系列反应生成Fe2O3,加入的③为NaOH,发生反应
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀,最终受热分解为铁红(氧化铁),
(1)通过以上分析知,①、③的物质分别是Fe、NaOH,
故答案为:Fe;NaOH;
(2)通过以上分析知,C、D的化学式分别为Fe(OH)2、Fe(OH)3,
故答案为:Fe(OH)2;Fe(OH)3;
(3)通过以上分析知,①处发生反应的离子方程式有Fe+2H+=Fe2++H2↑,2Fe3++Fe═3Fe2+,Cu2++Fe=Cu+Fe2+,2Au3++3Fe=2Au+3Fe2+,
故答案为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,2Fe3++Fe═3Fe2+,Cu2++Fe=Cu+Fe2+,2Au3++3Fe=2Au+3Fe2+.
工业上回收利用某合金废料(主要含Fe、Cu、Co、Li等,已知Co、Fe都是中等活泼金属)的工艺流程如下:
(1)金属M为______,操作1为______.
(2)加入H2O2的作用是(用离子方程式表示)______,加入氨水的作用是______.
(3)充分焙烧的化学方程式为______.
(4)已知Li2CO3微溶于水,其饱和溶液的浓度与温度关系见下表.操作2中,蒸发浓缩后必须趁热过滤,其原因是______,90℃时Ksp(Li2CO3)的值为______.
(5)用惰性电极电解熔融Li2CO3制取锂,阳极生成两种气体,则阳极的电极反应式为______.
正确答案
解:合金废料(主要含Fe、Cu、Co、Li等,已知Co、Fe都是中等活泼金属)加入盐酸过滤得到金属M为不与盐酸反应的铜,浸出液中加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,加入氨水调节溶液PH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,通过操作Ⅰ过滤得到溶液A中加入草酸铵溶液沉淀钴离子过滤得到溶液B主要是锂离子的溶液,加入碳酸钠沉淀锂离子,过滤得到碳酸锂;结晶析出CoC2O4•2H2O足量空气煅烧得到氧化钴,
(1)上述分析判断金属M为Cu,操作Ⅰ为过滤操作故答案为:Cu;过滤;
(2)加入H2O2的作用是氧化亚铁离子为铁离子,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;加入氨水的作用是调节溶液PH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,
故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;调节溶液的pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀;
(3)CoC2O4焙烧生成Co2O3、CO2和水,反应的化学方程式为4CoC2O4・2H2O+3O22Co2O3+8 H2O+8CO2,
故答案为:4CoC2O4・2H2O+3O22Co2O3+8 H2O+8CO2;
(4)Li2CO3微溶于水,溶解度随温度升高而降低,为减少Li2CO3的溶解损失,蒸发浓缩后必须趁热过滤,90℃时c(Li2CO3)的浓度为0.10mol/L,则c(Li+)=0.20mol/L,c(CO32-)=0.10mol/L,则Ksp(Li2CO3)=0.20×0.20×0.10=4.0×10-3,
故答案为:减少Li2CO3的溶解损失;4.0×10-3;
(5)用惰性电极电解熔融Li2CO3制取锂,阳极生成两种气体,应为二氧化碳和氧气,电极方程式为2CO32--4e-=O2↑+CO2↑,
故答案为:2CO32--4e-=O2↑+CO2↑.
解析
解:合金废料(主要含Fe、Cu、Co、Li等,已知Co、Fe都是中等活泼金属)加入盐酸过滤得到金属M为不与盐酸反应的铜,浸出液中加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,加入氨水调节溶液PH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,通过操作Ⅰ过滤得到溶液A中加入草酸铵溶液沉淀钴离子过滤得到溶液B主要是锂离子的溶液,加入碳酸钠沉淀锂离子,过滤得到碳酸锂;结晶析出CoC2O4•2H2O足量空气煅烧得到氧化钴,
(1)上述分析判断金属M为Cu,操作Ⅰ为过滤操作故答案为:Cu;过滤;
(2)加入H2O2的作用是氧化亚铁离子为铁离子,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;加入氨水的作用是调节溶液PH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,
故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;调节溶液的pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀;
(3)CoC2O4焙烧生成Co2O3、CO2和水,反应的化学方程式为4CoC2O4・2H2O+3O22Co2O3+8 H2O+8CO2,
故答案为:4CoC2O4・2H2O+3O22Co2O3+8 H2O+8CO2;
(4)Li2CO3微溶于水,溶解度随温度升高而降低,为减少Li2CO3的溶解损失,蒸发浓缩后必须趁热过滤,90℃时c(Li2CO3)的浓度为0.10mol/L,则c(Li+)=0.20mol/L,c(CO32-)=0.10mol/L,则Ksp(Li2CO3)=0.20×0.20×0.10=4.0×10-3,
故答案为:减少Li2CO3的溶解损失;4.0×10-3;
(5)用惰性电极电解熔融Li2CO3制取锂,阳极生成两种气体,应为二氧化碳和氧气,电极方程式为2CO32--4e-=O2↑+CO2↑,
故答案为:2CO32--4e-=O2↑+CO2↑.
(2013秋•翁源县校级月考)工业上用铝士矿(主要成分是Al2O3,还有少量Fe2O3、SiO2)提取、冶炼氧化
铝,然后电解氧化铝生产铝.其生产工艺流程如下图:
(1)原料A的名称是______.
(2)步骤①反应的离子方程式是______.
(3)滤液1中要加入稍过量原料B,原料B的化学式是______,步骤②反应的离子方程式是______.
(4)步骤③反应的离子方程式是______.
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,故答案为:盐酸;
(2)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;
(3)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Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,故答案为:NaOH;Al3++4OH-=AlO2-+2H2O、)、Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓;
(4)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,反应离子方程式为AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-.
故答案为:AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-.
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,故答案为:盐酸;
(2)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;
(3)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Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,故答案为:NaOH;Al3++4OH-=AlO2-+2H2O、)、Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓;
(4)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,反应离子方程式为AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-.
故答案为:AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-.
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