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题型:简答题
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简答题

某混合物A,含有Al2(SO43、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现如图所示的变化.

请回答下列问题.

(1)图中涉及分离溶液与沉淀的方法是______

(2)B、C、D、E 4种物质的化学式为:B______、C______、D______、E______

(3)沉淀F与NaOH溶液反应的离子方程式为______.向D的溶液通入过量的CO2的离子方程式为______.溶液G与过量稀氨水反应的离子方程式为______

正确答案

解:根据流程可知:A溶于水得沉淀和溶液,溶液G是硫酸铝溶液,沉淀F是氧化铝和氧化铁;

将沉淀F溶于过量NaOH溶液中,Al2O3能和氢氧化钠反应,Fe2O3和氢氧化钠不反应,所以沉淀C是Fe2O3,溶液D是NaAlO2

溶液G中加入过量的氨水得到沉淀E,则E为Al(OH)3,Al(OH)3与NaOH溶液反应得到NaAlO2,将Al(OH)3加热得到沉淀B,B是Al2O3,硫酸铝和氨水反应生成Al(OH)3和硫酸铵,

(1)分离溶液和固体的操作方法为过滤,故答案为:过滤;

(2)通过以上分析知,B是Al2O3,C是Fe2O3,D是NaAlO2,E是Al(OH)3,故答案为:Al2O3;Fe2O3;NaAlO2;Al(OH)3

(3)沉淀F与NaOH溶液反应的离子方程式为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+2H2O,向D的溶液通入过量的CO2,D为偏铝酸钠溶液,二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,反应的离子方程式为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-,溶液G中含有铝离子,铝离子与过量稀氨水反应生成氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

故答案为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+2H2O;AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-;Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

解析

解:根据流程可知:A溶于水得沉淀和溶液,溶液G是硫酸铝溶液,沉淀F是氧化铝和氧化铁;

将沉淀F溶于过量NaOH溶液中,Al2O3能和氢氧化钠反应,Fe2O3和氢氧化钠不反应,所以沉淀C是Fe2O3,溶液D是NaAlO2

溶液G中加入过量的氨水得到沉淀E,则E为Al(OH)3,Al(OH)3与NaOH溶液反应得到NaAlO2,将Al(OH)3加热得到沉淀B,B是Al2O3,硫酸铝和氨水反应生成Al(OH)3和硫酸铵,

(1)分离溶液和固体的操作方法为过滤,故答案为:过滤;

(2)通过以上分析知,B是Al2O3,C是Fe2O3,D是NaAlO2,E是Al(OH)3,故答案为:Al2O3;Fe2O3;NaAlO2;Al(OH)3

(3)沉淀F与NaOH溶液反应的离子方程式为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+2H2O,向D的溶液通入过量的CO2,D为偏铝酸钠溶液,二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,反应的离子方程式为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-,溶液G中含有铝离子,铝离子与过量稀氨水反应生成氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

故答案为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+2H2O;AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-;Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

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题型:填空题
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填空题

高氯酸钾广泛用于火箭及热电池业.实验室制取高氯酸钾的原理与苏教版《实验化学》中“硝酸钾晶体的制备”相同,步骤为:称取一定质量的KCl、NaClO4加热溶解,经冷却结晶、过滤、滤出晶体用蒸馏水多次洗涤及真空干燥得到.

(1)写出实验室制取高氯酸钾的化学方程式:______

(2)用蒸馏水多次洗涤晶体的目的是______

(3)称取29.8gKCl和34.0gNaNO3放入250mL烧杯中,再加入70.0g蒸馏水,制备KNO3晶体,I,使固体全部溶解.II,在100°C时蒸发掉50.0g水,维持该温度,趁热过滤析出晶体m1g.III,冷却结晶:待滤液冷却至室温(实验时室温为10°C)后,进行减压过滤.得KNO3粗产品m2g.IV,重结晶得KNO3纯品m3g.

查阅资料:文献中查得,四种盐在不同温度下的溶解度(S/g)如下表:

①操作III中采用减压过滤,装置如图所示,仪器A和B的名称分别是______

②该装置有三处错误,分别是______

③若实验过程中发现倒吸现象,应采取的措施是______

(4)KNO3晶体纯品的产率______

正确答案

NaClO4+KCl═KClO4↓+NaCl

尽可能除去溶解度较大的杂质

布氏漏斗和吸滤瓶

布氏漏斗上的橡胶塞插入吸滤瓶内过长、布氏漏斗的颈口斜面未与吸滤瓶支管口相对、安全瓶内左侧导管太长

打开开关阀K或拔掉吸滤瓶与安全瓶之间的橡胶管

89.65%

解析

解:(1)实验室制取高氯酸钾的步骤为:称取一定质量的KCl、NaClO4溶解,然后混合,氯酸钾溶解度小于氯酸钠,反应得到氯酸钾,反应的化学方程式为NaClO4+KCl═KClO4↓+NaCl;经冷却、过滤、滤出晶体用蒸馏水多次洗涤及真空干燥得到;

故答案为:NaClO4+KCl═KClO4↓+NaCl;

(2)用蒸馏水多次洗涤晶体的目的是洗去晶体表面的可溶性的杂质如钠离子、氯离子等,

故答案为:尽可能除去溶解度较大的杂质;

(3)①操作III中采用减压过滤操作优点是:可加快过滤速度,并能得到较干燥的沉淀.根据图片知,仪器A和B的名称分别是布氏漏斗和吸滤瓶,

故答案为:布氏漏斗和吸滤瓶;

②布氏漏斗上的橡胶塞插入吸滤瓶内不能太长,为了防止液体沿着漏斗下端从支管口抽进去,需布氏漏斗的颈口斜面与吸滤瓶支管口相对,安全瓶内左侧导管不能太长,

故答案为:布氏漏斗上的橡胶塞插入吸滤瓶内过长、布氏漏斗的颈口斜面未与吸滤瓶支管口相对、安全瓶内左侧导管太长;

③若实验过程中发现倒吸现象,应采取的措施是打开开关阀K或拔掉吸滤瓶与安全瓶之间的橡胶管,

故答案为:打开开关阀K或拔掉吸滤瓶与安全瓶之间的橡胶管;

(4)29.8g KCl的物质的量==0.4;34.0g NaNO3的物质的量==0.4

氯化钾和硝酸钠不反应,所以氯化钾和硝酸钠的混合溶液可看作是氯化钠和硝酸钾的混合溶液,硝酸钾和氯化钠的物质的量还是0.4mol,硝酸钾的质量为40.4g,氯化钠的质量为23.4g.100℃时,20g水中溶有硝酸钾的质量为246g×=49.2g>40.4g,所以硝酸钾形成的是不饱和溶液,10℃时,20g水中溶有硝酸钾的质量为20.9g×=4.18g<40.4g,所以析出硝酸钾的质量为40.4g-4.18g=36.22g;所以KNO3晶体纯品的产率×100%=89.65%

故答案为:89.65%;

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题型:简答题
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简答题

下图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置,请根据装置回答问题:

(1)从氯化钠溶液中得到氯化钠固体,选择装置______(填代表装置图的字母,下同);除去自来水中的Cl-等杂质,选择装置______;从碘水中分离出I2,选择装置______,该分离方法的名称为______

(2)装置A中①的名称是______,进冷却水的方向是______

装置B在分液时为使液体顺利下滴,应进行的具体操作是______

(3)实验室中制取的Fe(OH)3胶体中常常含有杂质Cl-离子.可用______的方法除去Fe(OH)3胶体中混有的杂质Cl-离子.

正确答案

解:(1)可以采用蒸发结晶的方法从氯化钠溶液中得到氯化钠固体,除去自来水中的Cl-等杂质,可以采用蒸馏的方法,100℃蒸发出来的是水蒸气,从碘水中分离出I2,可以加入四氯化碳萃取剂,采用萃取的方法,故答案为:D;A;B、萃取;

(2)蒸馏装置中①的名称是蒸馏烧瓶,冷凝管的进冷却水的方向是下进上出,在使用分液漏斗时,要打开分液漏斗上端活塞或使凹孔对准小孔,以保证内部液体顺利流下,

故答案为:蒸馏烧瓶;下进上出;打开分液漏斗上端活塞或使凹孔对准小孔;

(3)Fe(OH)3胶体和含有氯离子的溶液的分离应采用渗析的方法,故答案为:渗析.

解析

解:(1)可以采用蒸发结晶的方法从氯化钠溶液中得到氯化钠固体,除去自来水中的Cl-等杂质,可以采用蒸馏的方法,100℃蒸发出来的是水蒸气,从碘水中分离出I2,可以加入四氯化碳萃取剂,采用萃取的方法,故答案为:D;A;B、萃取;

(2)蒸馏装置中①的名称是蒸馏烧瓶,冷凝管的进冷却水的方向是下进上出,在使用分液漏斗时,要打开分液漏斗上端活塞或使凹孔对准小孔,以保证内部液体顺利流下,

故答案为:蒸馏烧瓶;下进上出;打开分液漏斗上端活塞或使凹孔对准小孔;

(3)Fe(OH)3胶体和含有氯离子的溶液的分离应采用渗析的方法,故答案为:渗析.

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题型: 单选题
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单选题

除去括号内杂质所用试剂和方法,正确的是(  )

AA

BB

CC

DD

正确答案

D

解析

解:A、乙酸和氢氧化钠反应生成乙酸钠溶液和乙醇是互溶的,不能用分液的办法分离,故A错误;

B、乙烯可以被高锰酸钾氧化为二氧化碳气体,除掉了乙烯,又在乙烷中引入了二氧化碳杂质,故B错误;

C、乙酸和碳酸钠可以反应生成醋酸钠的水溶液,乙酸乙酯和醋酸钠溶液互不相溶,可以采用分液法来分离,故C错误;

D、生石灰可以和水发生反应生成氢氧化钙溶液,可以采用蒸馏的方法实现氢氧化钙和乙醇混合溶液的分离,故D正确.

故选D.

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题型:简答题
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简答题

2013年1月27日百度新闻资讯中报道,活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料,其颗粒大小约在1~100纳米.云南化工冶金研究所采用湿化学法(NPP-法)制备纳米级活性氧化锌,可用各种含锌物料为原料,采用酸浸出锌,经过多次净化除去原料中的杂质,然后沉淀获得碱式碳酸锌,最后焙解获得活性氧化锌,化学工艺流程如下:

(1)通过______可以检验流程中滤液2中含有Na+,该实验的具体操作是______

(2)上述流程图中pH=12的Na2CO3溶液中c(CO32-)=0.50mol/L,c(HCO3-)=1×10-2 mol/L,则c(Na+):c(OH-)=______

(3)“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2+、SO42-,另含有Fe2+、Cu2+等杂质.先加入______(填“Na2CO3”或“H2SO4”)调节溶液的pH至5.4,然后加入适量KMnO4,Fe2+转化为Fe(OH)3,同时KMnO4转化为MnO2.经检测溶液中Fe2+的浓度为0.009mol•L-1,则每升溶液中至少应加入______mol KMnO4

(4)已知常温下,Cu(OH)2的溶度积常数Ksp=2×10-20.溶液中杂质Cu2+浓度为0.002mol•L-1,若要生成沉淀,则应调节溶液的pH大于______

(5)“沉淀”得到ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O,“煅烧”在450~500℃下进行,“煅烧”反应的化学方程式为:______

正确答案

解:由实验流程可知,含锌物料为原料,采用硫酸浸出锌,过滤除杂,得到滤液中含锌离子,与加入的Na2CO3溶液反应生成碱式碳酸锌,最后焙解获得活性氧化锌.

(1)Na的焰色为黄色,则检验溶液中含有Na+,常用焰色反应,具体操作为:将铂丝蘸盐酸在无色火焰上灼烧至无色,再蘸取待测溶液在无色火焰上灼烧,观察火焰颜色,再将铂丝再蘸盐酸灼烧至无色,

故答案为:焰色反应;将铂丝蘸盐酸在无色火焰上灼烧至无色,再蘸取待测溶液在无色火焰上灼烧,观察火焰颜色,再将铂丝再蘸盐酸灼烧至无色;

(2)pH=12的Na2CO3溶液,由化学式可知,n(Na)=2n(C),则c(Na+)=2×0.51 mol/L=1.02 mol/L,c(OH-)=0.01mol/L,所以c(Na+):c(OH-)=102:1,故答案为:102:1;

(3)溶解后得到酸性溶液,要调节溶液的pH至5.4,需要升高pH,故应加入Na2CO3 n(Fe2+)=0.009 mol,由电子得失守恒,则n(KMnO4)==0.003 mol,故答案为:Na2CO3;0.003;

(4)Cu2+浓度为0.0002mol•L-1,c(Cu2+)•[c(OH-)]2=2×10-20时开始出现沉淀,c(OH-)===10-8 mol•L-1,pH=6,故答案为:6;

(5)“煅烧”反应生成ZnO、二氧化碳和水,反应为ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O3ZnO+CO2↑+3H2O↑,

故答案为:ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O3ZnO+CO2↑+3H2O↑.

解析

解:由实验流程可知,含锌物料为原料,采用硫酸浸出锌,过滤除杂,得到滤液中含锌离子,与加入的Na2CO3溶液反应生成碱式碳酸锌,最后焙解获得活性氧化锌.

(1)Na的焰色为黄色,则检验溶液中含有Na+,常用焰色反应,具体操作为:将铂丝蘸盐酸在无色火焰上灼烧至无色,再蘸取待测溶液在无色火焰上灼烧,观察火焰颜色,再将铂丝再蘸盐酸灼烧至无色,

故答案为:焰色反应;将铂丝蘸盐酸在无色火焰上灼烧至无色,再蘸取待测溶液在无色火焰上灼烧,观察火焰颜色,再将铂丝再蘸盐酸灼烧至无色;

(2)pH=12的Na2CO3溶液,由化学式可知,n(Na)=2n(C),则c(Na+)=2×0.51 mol/L=1.02 mol/L,c(OH-)=0.01mol/L,所以c(Na+):c(OH-)=102:1,故答案为:102:1;

(3)溶解后得到酸性溶液,要调节溶液的pH至5.4,需要升高pH,故应加入Na2CO3 n(Fe2+)=0.009 mol,由电子得失守恒,则n(KMnO4)==0.003 mol,故答案为:Na2CO3;0.003;

(4)Cu2+浓度为0.0002mol•L-1,c(Cu2+)•[c(OH-)]2=2×10-20时开始出现沉淀,c(OH-)===10-8 mol•L-1,pH=6,故答案为:6;

(5)“煅烧”反应生成ZnO、二氧化碳和水,反应为ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O3ZnO+CO2↑+3H2O↑,

故答案为:ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O3ZnO+CO2↑+3H2O↑.

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题型:简答题
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简答题

氯化铁是一种重要的化学试剂和化工原料,工业上以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料在制备硫酸的同时,利用其煅烧后炉渣的主要成分Fe2O3可制备氯化铁晶体(FeCl3•6H2O),其工艺流程如下(杂质不参与反应):

回答下列问题:

(1)高温煅烧时,黄铁矿要粉碎成细小的颗粒,其目的是______

(2)黄铁矿高温煅烧时发生反应的化学方程式______

(3)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是____________

(4)系列操作包括:蒸发浓缩、____________、洗涤等.蒸发与过滤时玻璃棒的作用分别是:____________

(5)取a g黄铁矿,按上述流程制得FeCl3•6H2O晶体,将该晶体溶于水,再将所得溶液蒸干、灼烧,得到b g固体产物(整个过程中的损耗忽略不计),黄铁矿的纯度为______ (用含a、b的表达式表示).

正确答案

解:由以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体的流程可知,在焙烧时FeS2与氧气反应生成四氧化三铁和二氧化硫,然后四氧化三铁溶于盐酸生成氯化铁,过滤后滤液中加氧化剂氯气(或氯水等),除去混有的亚铁离子,最后结晶制备晶体,

(1)高温煅烧时,黄铁矿要粉碎成细小的颗粒,这样可以增大黄铁矿与空气的接触面积,提高反应速率,故答案为:增大与空气的接触面积,提高反应速率;

(2)根据黄铁矿高温煅烧时的炉渣是氧化铁,推知氧化产物是二氧化硫,发生反应的化学方程式为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,故答案为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

(3)炉渣氧化铁用盐酸溶解后,得到的是氯化铁,其中的铁离子易水解,后续过程中均需保持盐酸过量,这样既可以使Fe2O3完全溶于酸还可以防止FeCl3水解,

故答案为:使Fe2O3完全溶于酸;防止FeCl3水解;

(4)从溶液获得溶质的晶体的方法:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等,在蒸发时玻璃棒的作用是搅拌,过滤时玻璃棒的作用是引流,

故答案为:冷却结晶;过滤;搅拌;引流;                   

(5)取a g黄铁矿,按上述流程制得FeCl3•6H2O晶体,将该晶体溶于水,再将所得溶液蒸干、灼烧,得到bg固体产物是氧化铁(Fe2O3),其中铁元素的物质的量是=mol,所以FeS2的物质的量是mol,黄铁矿的纯度为×100%=×100%,故答案为:×100%.

解析

解:由以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体的流程可知,在焙烧时FeS2与氧气反应生成四氧化三铁和二氧化硫,然后四氧化三铁溶于盐酸生成氯化铁,过滤后滤液中加氧化剂氯气(或氯水等),除去混有的亚铁离子,最后结晶制备晶体,

(1)高温煅烧时,黄铁矿要粉碎成细小的颗粒,这样可以增大黄铁矿与空气的接触面积,提高反应速率,故答案为:增大与空气的接触面积,提高反应速率;

(2)根据黄铁矿高温煅烧时的炉渣是氧化铁,推知氧化产物是二氧化硫,发生反应的化学方程式为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,故答案为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

(3)炉渣氧化铁用盐酸溶解后,得到的是氯化铁,其中的铁离子易水解,后续过程中均需保持盐酸过量,这样既可以使Fe2O3完全溶于酸还可以防止FeCl3水解,

故答案为:使Fe2O3完全溶于酸;防止FeCl3水解;

(4)从溶液获得溶质的晶体的方法:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等,在蒸发时玻璃棒的作用是搅拌,过滤时玻璃棒的作用是引流,

故答案为:冷却结晶;过滤;搅拌;引流;                   

(5)取a g黄铁矿,按上述流程制得FeCl3•6H2O晶体,将该晶体溶于水,再将所得溶液蒸干、灼烧,得到bg固体产物是氧化铁(Fe2O3),其中铁元素的物质的量是=mol,所以FeS2的物质的量是mol,黄铁矿的纯度为×100%=×100%,故答案为:×100%.

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题型:简答题
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简答题

粗CuO是将工业废铜、废铜合金等高温焙烧而成的,杂质主要是铁的氧化物及泥沙.以粗CuO为原料制备胆矾的主要流程如图:

已知Fe3+、Fe2+、Cu2+转化为相应氢氧化物时,开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表:

(1)操作Ⅱ为冷却,其目的为______(填序号).

a.使溶质析出   b.防止溶质挥发   c.防止H2O2分解

(2)H2O2参加反应的离子方程式为______

(3)下列物质可用来替代稀氨水的是______(填序号).

①NaOH     ②Fe2O3       ③CuO      ④Na2CO3

(4)操作Ⅲ得到精制胆矾,具体包括蒸发浓缩、______、过滤、______、干燥等步骤.

(5)已知常温下Ksp[Cu(OH)2]=1.6×10-20mol3/L3,则常温下Cu2+沉淀完全时的pH=______.(注:当离子浓度降低到1.0×10-5mol/L时,可以认为完全沉淀).

正确答案

解:以粗CuO为原料制备胆矾的主要流程:将粗铜溶解,过滤,得到难溶物质:氧化铜、铁的氧化物等;加入硫酸溶解,得到硫酸铜、硫酸铁以及硫酸亚铁的混合液以及不容杂质,过滤,得到含有铜离子、铁离子以及亚铁离子的水溶液,向其中加入双氧水,可以将亚铁离子氧化为铁离子,加稀氨水调节pH,让铁离子全部沉淀,过滤得到的滤液是硫酸铜溶液,加入硫酸蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,可以得到胆矾晶体.

(1)过氧化氢不稳定,受热易分解,故加入过氧化氢前需使溶液冷却,故答案为:c;

(2)双氧水具有氧化性,Fe2+可被过氧化氢氧化为Fe3+,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;

(3)向溶液中加入氨水,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:3.7~5.2,且尽量不引入新的杂质,则可用氢氧化铜、氧化铁或碳酸铜代替,不能够用氢氧化钠或碳酸钠,易引入杂质,故答案为:②③;

(4)操作Ⅲ得到粗胆矾,操作Ⅲ得到精致胆矾,两步操作包括.蒸发浓缩、降温结晶、过滤,洗涤、干燥,故答案为:降温结晶;洗涤;

(5)Cu2+沉淀较为完全是的浓度为1×10-5mol/L,则c(OH-)=mol/L=4×10-8mol/L,则c(H+)=mol/L=2.5×10-7mol/L,

所以pH=-lg(25×10-8)=8-2lg5,

故答案为:8-2lg5.

解析

解:以粗CuO为原料制备胆矾的主要流程:将粗铜溶解,过滤,得到难溶物质:氧化铜、铁的氧化物等;加入硫酸溶解,得到硫酸铜、硫酸铁以及硫酸亚铁的混合液以及不容杂质,过滤,得到含有铜离子、铁离子以及亚铁离子的水溶液,向其中加入双氧水,可以将亚铁离子氧化为铁离子,加稀氨水调节pH,让铁离子全部沉淀,过滤得到的滤液是硫酸铜溶液,加入硫酸蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,可以得到胆矾晶体.

(1)过氧化氢不稳定,受热易分解,故加入过氧化氢前需使溶液冷却,故答案为:c;

(2)双氧水具有氧化性,Fe2+可被过氧化氢氧化为Fe3+,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;

(3)向溶液中加入氨水,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:3.7~5.2,且尽量不引入新的杂质,则可用氢氧化铜、氧化铁或碳酸铜代替,不能够用氢氧化钠或碳酸钠,易引入杂质,故答案为:②③;

(4)操作Ⅲ得到粗胆矾,操作Ⅲ得到精致胆矾,两步操作包括.蒸发浓缩、降温结晶、过滤,洗涤、干燥,故答案为:降温结晶;洗涤;

(5)Cu2+沉淀较为完全是的浓度为1×10-5mol/L,则c(OH-)=mol/L=4×10-8mol/L,则c(H+)=mol/L=2.5×10-7mol/L,

所以pH=-lg(25×10-8)=8-2lg5,

故答案为:8-2lg5.

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题型:简答题
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简答题

硫铁矿烧渣是一种重要的化工生产中间产物,主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等.下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁的流程图:

(1)实验室实现“操作I”所用的玻璃仪器有____________和烧杯.

(2)检验“酸溶”后的溶液中含有Fe2+试剂是______,现象是______

(3)“操作III”系列操作名称依次为____________、过滤和洗涤.洗涤的方法是______

(4)加入适量H2O2的目的是氧化Fe2+,写出H2O2氧化Fe2+为Fe3+的离子方程式:______

正确答案

解:硫铁矿烧渣(主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅),加硫酸加热酸溶,水浸,过滤出不溶于酸的二氧化硅,滤液中含有硫酸铁和硫酸亚铁,加废铁皮,Fe与三价铁离子反应生成亚铁离子,过滤去除多余的铁,滤液为硫酸亚铁溶液,然后蒸发浓缩、冷却结晶,得到硫酸亚铁晶体,晶体中加稀硫酸、双氧水得到聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO43-n/2]m

(l)根据流程图可知,操作I为过滤,需要的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯,

故答案为:漏斗、玻璃棒;

(2)“酸溶”后的溶液中含有Fe3+和Fe2+,Fe2+具有还原性,所以检验Fe2+试剂是KMnO4 溶液,现象是紫红色褪去,

故答案为:KMnO4 溶液;紫红色褪去;

(3)操作Ⅲ的目的是由溶液得到晶体FeSO4•7H2O,需蒸发浓缩、冷却结晶,洗涤的操作方法是向漏斗里加入蒸馏水,使水面没过沉淀物,等水自然流完后,重复操作2-3次,

故答案为:蒸发浓缩(加热浓缩)、冷却结晶;向漏斗里加入蒸馏水,使水没过沉淀物,等水自然流完后,重复操作2~3次;

(4)酸性条件下H2O2氧化Fe2+为Fe3+,同时生成水,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,

故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.

解析

解:硫铁矿烧渣(主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅),加硫酸加热酸溶,水浸,过滤出不溶于酸的二氧化硅,滤液中含有硫酸铁和硫酸亚铁,加废铁皮,Fe与三价铁离子反应生成亚铁离子,过滤去除多余的铁,滤液为硫酸亚铁溶液,然后蒸发浓缩、冷却结晶,得到硫酸亚铁晶体,晶体中加稀硫酸、双氧水得到聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO43-n/2]m

(l)根据流程图可知,操作I为过滤,需要的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯,

故答案为:漏斗、玻璃棒;

(2)“酸溶”后的溶液中含有Fe3+和Fe2+,Fe2+具有还原性,所以检验Fe2+试剂是KMnO4 溶液,现象是紫红色褪去,

故答案为:KMnO4 溶液;紫红色褪去;

(3)操作Ⅲ的目的是由溶液得到晶体FeSO4•7H2O,需蒸发浓缩、冷却结晶,洗涤的操作方法是向漏斗里加入蒸馏水,使水面没过沉淀物,等水自然流完后,重复操作2-3次,

故答案为:蒸发浓缩(加热浓缩)、冷却结晶;向漏斗里加入蒸馏水,使水没过沉淀物,等水自然流完后,重复操作2~3次;

(4)酸性条件下H2O2氧化Fe2+为Fe3+,同时生成水,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,

故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.

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题型:填空题
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填空题

硫酸镁是造纸、印染等行业的辅助原料.工业硫酸镁中含有MgCl2、KCl等杂质,提纯工艺路线如图一:

已知的溶解度(S)随温度变化的曲线如图二所示,回答下列问题:

(1)为了加速固体溶解,可采取的措施是______

(2)为了防止液滴飞溅,进行的操作是______

(3)实验室进行①操作所需的玻璃仪器是______,检验该操作完成的标志是______

(4)“趁热过滤”的原因是______

(5)若在实验室进行“趁热过滤”,可采取的措施是______

(6)若“母液”循环使用,可能出现的问题是______

正确答案

搅拌、加热

用玻璃棒不断搅拌滤液

漏斗、烧杯、胶头滴管

取最后几滴洗涤液滴加硝酸银溶液没有沉淀产生

防止冷却使MgSO4溶解而损耗,MgCl2和KCl因溶解度降低而析出使产品不纯

先预热过滤装置

若“母液”循环使用,则MgCl2和KCl的含量增大,使产品将含有MgCl2和KCl

解析

解:(1)搅拌、加热能加快固体物质的溶解.

故答案为:搅拌、加热.

(2)溶液局部受热,会造成液体飞溅,为防止液体飞溅,应使溶液受热均匀,用玻璃棒不断搅拌滤液可使滤液受热均匀.

故答案为:用玻璃棒不断搅拌滤液.

(3)过滤要用到漏斗,洗涤沉淀要用烧杯和胶头滴管;洗涤的目的是洗去可溶性的氯化钾和氯化镁,如果洗涤液中含有氯化钾和氯化镁,向滤液中滴加硝酸银溶液会产生白色沉淀,如果不产生白色沉淀说明该操作完成.

故答案为:漏斗、烧杯、胶头滴管; 取最后几滴洗涤液滴加硝酸银溶液没有沉淀产生.

(4)根据图象知,硫酸镁的溶解度随温度的降低而升高,氯化镁和氯化钾的溶解度随温度的降低而减小,所以降低温度时,氯化钾和氯化镁会析出而使硫酸镁不纯,硫酸镁的溶解度增大而使其损耗.

故答案为:防止冷却使MgSO4溶解而损耗,MgCl2和KCl因溶解度降低而析出使产品不纯.

(5)趁热过滤的方法有:滤液热、仪器热,所以可先预热过滤装置.

故答案为:先预热过滤装置.

(6)若“母液”循环使用,则MgCl2和KCl的含量增大,产品中含有的氯化镁和氯化钾几率会增大.

故答案为:若“母液”循环使用,则MgCl2和KCl的含量增大,使产品将含有MgCl2和KCl.

1
题型:填空题
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填空题

另一化学研究性学习小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯,并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定.已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质(与酸不反应).

步骤一:电解精制:电解时,粗铜应与电源的______极相连.阴极上的电极反应式为______

步骤二:电解完成后,该小组同学按以下流程对电解液进行处理:

(1)阳极泥的综合利用:稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液,请写出该步反应的离子方程式:______,残渣含有极少量的黄金,如何回收金,他们查阅了有关资料,了解到了一些有关金的信息:

请根据以上信息简要解释溶解阳极泥不用王水的原因______

(2)滤液含量的测定:以下是该小组探究滤液的一个实验流程.

则100mL滤液中Cu2+的浓度为______mol•L-1,Fe2+的浓度为______mol•L-1

正确答案

Cu2++2e=Cu

3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO↑+2H2O

浓盐酸含有大量氯离子,Au3+离子与氯离子形成稳定的AuCl4-离子,使反应2平衡向右移动,则金溶于王水中

0.5

0.1

解析

解:步骤一:在电解精炼铜时,阳极反应是金属锌、铁、镍等先失电子,阴极上是铜离子得电子产生铜,精铜做阴极,粗铜作阳极,

故答案为:正;Cu2++2e=Cu;

步骤二:(1)金属银可以和稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮和水,即3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO↑+2H2O;根据表中的信息,Au+6HNO3(浓)=Au(NO33+3NO2↑+3H2O,并且Au3++4Cl-=AuCl4-,在王水中,含有浓硝酸和浓盐酸,浓盐酸含有大量氯离子,Au3+离子与氯离子形成稳定的AuCl4-离子,使反应2平衡向右移动,则金溶于王水中,故答案为:3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO↑+2H2O;浓盐酸含有大量氯离子,Au3+离子与氯离子形成稳定的AuCl4-离子,使反应2平衡向右移动,则金溶于王水中;

(2)100mL的滤液中含有亚铁离子、铜离子、锌离子,当加入足量的金属Fe以后,会将金属铜全部置换出来,所以生成的3.2g金属是Cu,所以铜离子的浓度c=

=

mol/L=0.5 mol/L,亚铁离子和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,在空气中更易被氧化为氢氧化铁,受热分解生成的氧化铁的质量是4.8g,根据原子守恒,亚铁离子的物质的量是:×2=0.06mol,所以加入铁粉后的滤液中亚铁离子的浓度c===0.6mol/L,由于加入了铁粉,铁与溶液中的铁离子反应生成了亚铁离子,所以100mL滤液中亚铁离子的浓度为:0.6mol/L-0.5 mol/L=0.1mol/L,

故答案为:0.5;0.1.

1
题型:简答题
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简答题

亚氯酸钠是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀毒.以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:

已知:①NaClO2的溶解度随着温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O.

②纯ClO2为气态,易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全.

(1)ClO2发生器中发生反应的离子方程式为______

(2)发生器中鼓入空气的作用可能是______(选填序号).

a.将SO2氧化成SO3,增强酸性    b.稀释ClO2以防爆炸     c.将NaClO3氧化为ClO2

(3)吸收塔内的反应的离子方程式为______.吸收塔的温度不能超过20℃,其目的是______.在碱性溶液中NaClO2比较稳定,所以吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量所需要的试剂是______

(4)从滤液中得到NaClO2•3H2O粗晶体的实验操作依次是______、冷却结晶、过滤(选填序号).

a.蒸馏                         b.蒸发                  c.灼烧

(5)要得到更纯的NaClO2•3H2O晶体必须进行的操作是______(填操作名称)

正确答案

解:(1)由流程图可知C1O2发生器中目的是产生C1O2,二氧化硫具有还原性,将ClO3-还原为C1O2,自身被氧化为SO42-,反应离子方程式为2SO2+4ClO3-=4C1O2+2SO42-

故答案为:2SO2+4ClO3-=4C1O2+2SO42-

(2)由信息②可知,纯ClO2易分解爆炸,发生器中鼓入空气的作用应是稀释ClO2,以防止爆炸,故选b;

(3)根据流程信息可知,吸收塔内生成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,反应方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2.H2O2不稳定,温度过高,H2O2容易分解,吸收塔的温度不能超过20℃,其目的是防止H2O2分解,吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量所需要的试剂是酚酞,过量时,显示红色,反之不会显示红色.

故答案为:2OH-+2ClO2+H2O2═2ClO2-+O2↑+2H2O;防止H2O2受热分解,有利于NaClO2•3H2O的析出;酚酞.

(4)从溶液中得到含结晶水的晶体,只能采取蒸发、浓缩、冷却结晶方法,通过过滤得到粗晶体,故答案为:b;

(5)得到的粗晶体经过重结晶可得到纯度更高的晶体.

故答案为:重结晶.

解析

解:(1)由流程图可知C1O2发生器中目的是产生C1O2,二氧化硫具有还原性,将ClO3-还原为C1O2,自身被氧化为SO42-,反应离子方程式为2SO2+4ClO3-=4C1O2+2SO42-

故答案为:2SO2+4ClO3-=4C1O2+2SO42-

(2)由信息②可知,纯ClO2易分解爆炸,发生器中鼓入空气的作用应是稀释ClO2,以防止爆炸,故选b;

(3)根据流程信息可知,吸收塔内生成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,反应方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2.H2O2不稳定,温度过高,H2O2容易分解,吸收塔的温度不能超过20℃,其目的是防止H2O2分解,吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量所需要的试剂是酚酞,过量时,显示红色,反之不会显示红色.

故答案为:2OH-+2ClO2+H2O2═2ClO2-+O2↑+2H2O;防止H2O2受热分解,有利于NaClO2•3H2O的析出;酚酞.

(4)从溶液中得到含结晶水的晶体,只能采取蒸发、浓缩、冷却结晶方法,通过过滤得到粗晶体,故答案为:b;

(5)得到的粗晶体经过重结晶可得到纯度更高的晶体.

故答案为:重结晶.

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题型:简答题
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简答题

次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2•HCHO•2H2O)在印染、医药以及原子能工业中应用广泛,已知次硫酸氢钠甲醛具有强还原性,且在120℃以上发生分解.以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下:

步骤1:在烧瓶中(装置如图所示)加入一定量Na2SO3和水,搅拌溶解,缓慢通入SO2,至溶液pH约为4,制得NaHSO3溶液.

步骤2:将装置A中导气管换成橡皮塞.向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液,在80~90℃下,反应约3h,冷却至室温,抽滤.

步骤3:将滤液真空蒸发浓缩,冷却结晶,抽滤.

(1)仪器A的名称为______,冷凝管进水口______(填“a”或“b”),装置C的作用是______

(2)①步骤2中,应采用何种加热方式______,优点是______

②冷凝管中回流的主要物质除H2O外还有______(填化学式).

(3)在抽滤操作中,仪器除抽气泵、烧杯、玻璃棒、布氏漏斗外,还必须使用属于硅酸盐材料的仪器(或装置)有______.抽滤所用的滤纸应略______(填“大于”或“小于”)布氏漏斗内径,并将全部小孔盖住.

(4)步骤3中不在敞口容器中蒸发浓缩的原因是______

正确答案

解:(1)A为三颈烧瓶,冷凝水应从下口进水,才有利于冷水在冷凝器中存在,冷凝效果更好;

反应会产生二氧化硫,不能直接排放到大气中,用碱液吸收,加倒扣的漏斗是防止倒流,

故答案为:三颈烧瓶;a;吸收二氧化硫,并防止倒吸;

(2)①次硫酸氢钠甲醛具有强还原性,且在120℃以上发生分解,需要控制温度,故须水浴加热,可以使反应受热均匀,且更容易控制温度,

故答案为:水浴加热;均匀受热、容易控制温度; 

②HCHO具有挥发性,在80°C-90°C条件下会大量挥发,加冷凝管可以使HCHO冷凝回流提高HCHO的利用率,

故答案为:HCHO;

(3)抽滤装置不同于普通过滤装置,由减压系统(真空泵)、抽滤瓶、安全瓶和布氏漏斗等组成,抽滤时滤纸应略低于布氏漏斗内径,

故答案为:抽滤瓶、安全瓶;小于;

(4)次硫酸氢钠甲醛具有还原性,在敞口容器中蒸发浓缩,可以被空气中的氧气氧化变质,故答案为:防止产物被空气氧化.

解析

解:(1)A为三颈烧瓶,冷凝水应从下口进水,才有利于冷水在冷凝器中存在,冷凝效果更好;

反应会产生二氧化硫,不能直接排放到大气中,用碱液吸收,加倒扣的漏斗是防止倒流,

故答案为:三颈烧瓶;a;吸收二氧化硫,并防止倒吸;

(2)①次硫酸氢钠甲醛具有强还原性,且在120℃以上发生分解,需要控制温度,故须水浴加热,可以使反应受热均匀,且更容易控制温度,

故答案为:水浴加热;均匀受热、容易控制温度; 

②HCHO具有挥发性,在80°C-90°C条件下会大量挥发,加冷凝管可以使HCHO冷凝回流提高HCHO的利用率,

故答案为:HCHO;

(3)抽滤装置不同于普通过滤装置,由减压系统(真空泵)、抽滤瓶、安全瓶和布氏漏斗等组成,抽滤时滤纸应略低于布氏漏斗内径,

故答案为:抽滤瓶、安全瓶;小于;

(4)次硫酸氢钠甲醛具有还原性,在敞口容器中蒸发浓缩,可以被空气中的氧气氧化变质,故答案为:防止产物被空气氧化.

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题型:简答题
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简答题

某工厂利用富含镍(Ni)的电镀废渣(含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)制备NiSO4•6H2O.其生产流程如图所示:

(1)步骤①中加入H2SO4后,需充分搅拌的目的是______

(2)步骤③中,在酸性条件下,H2O2使Fe2+转化为Fe3+的离子方程式为______

(3)已知:ⅰ.Ksp[Fe(OH)3]≈1.0×10-38、Ksp[Cr(OH)3]≈1.0×10-32;ⅱ.溶液中离子浓度小于10-5 mol•L-1时,可视为沉淀完全.25℃时,若沉淀E为Fe(OH)3和Cr(OH)3,步骤④中,应控制溶液的pH不小于______

(4)溶液C中溶质的主要成分是______

正确答案

解:由含镍(Ni)的电镀废渣(含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)经过步骤①溶于稀硫酸,步骤②与适量的硫化钠反应后得到沉淀D(CuS、ZnS),则溶液A中含有二价铁、三价铬、二价镍离子,步骤③用适量的双氧水将二价铁离子氧化成三价铁,步骤④再加适量的氢氧化钠通过调节PH值沉淀三价铁和三价铬离子,则溶液B中主要含有二价镍离子,步骤⑤加入碳酸钠与二价镍离子结合成碳酸镍,最终再进一步转化成NiSO4•6H2O.

(1)搅拌的目的是提高废渣的溶解速率和溶解程度,故答案为:提高废渣的溶解速率和溶解程度;

(2)双氧水有强氧化性,二价铁离子有还原性,所以双氧水和二价铁离子能发生氧化还原反应生成铁离子和水,

故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;

(3)Ksp[Fe(OH)3]=2.5×10-39,c(OH-)===0.6×10-11,c(H+ )=1.6×10-3,pH=2.8,

[Cr(OH)3]=6.3×10-31,c(OH-)===4×10-9,c(H+ )=2.5×10-6,pH=5.6,

所以溶液中的PH控制在5.6,故答案为:5.6;

(4)电镀废渣(含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)和硫酸反应生成硫酸盐,加入硫化钠溶液后,溶液中含有硫酸钠、硫酸亚铁、硫酸铬等,向溶液中双氧水和氢氧化钠溶液后,溶液中含有硫酸镍、硫酸钠,向溶液中加碳酸钠溶液后,所以溶液中的溶质是硫酸钠,

故答案为:Na2SO4

解析

解:由含镍(Ni)的电镀废渣(含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)经过步骤①溶于稀硫酸,步骤②与适量的硫化钠反应后得到沉淀D(CuS、ZnS),则溶液A中含有二价铁、三价铬、二价镍离子,步骤③用适量的双氧水将二价铁离子氧化成三价铁,步骤④再加适量的氢氧化钠通过调节PH值沉淀三价铁和三价铬离子,则溶液B中主要含有二价镍离子,步骤⑤加入碳酸钠与二价镍离子结合成碳酸镍,最终再进一步转化成NiSO4•6H2O.

(1)搅拌的目的是提高废渣的溶解速率和溶解程度,故答案为:提高废渣的溶解速率和溶解程度;

(2)双氧水有强氧化性,二价铁离子有还原性,所以双氧水和二价铁离子能发生氧化还原反应生成铁离子和水,

故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;

(3)Ksp[Fe(OH)3]=2.5×10-39,c(OH-)===0.6×10-11,c(H+ )=1.6×10-3,pH=2.8,

[Cr(OH)3]=6.3×10-31,c(OH-)===4×10-9,c(H+ )=2.5×10-6,pH=5.6,

所以溶液中的PH控制在5.6,故答案为:5.6;

(4)电镀废渣(含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)和硫酸反应生成硫酸盐,加入硫化钠溶液后,溶液中含有硫酸钠、硫酸亚铁、硫酸铬等,向溶液中双氧水和氢氧化钠溶液后,溶液中含有硫酸镍、硫酸钠,向溶液中加碳酸钠溶液后,所以溶液中的溶质是硫酸钠,

故答案为:Na2SO4

1
题型:填空题
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填空题

为了除去KCl溶液中少量的MgCl2、MgSO4,可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂,按如图步骤操作:

(1)写出三种试剂的化学式:A______,B______,C______

(2)加过量A的目的是:______,有关反应的化学方程式为:____________

(3)加过量B的目的是:______,有关反应的离子反应方程式为:______

正确答案

Ba(OH)2

K2CO3

HCl

为了除尽Mg2+和SO42-

MgCl2+Ba(OH)2═Mg(OH)2↓+BaCl2

MgSO4+Ba(OH)2═BaSO4↓+Mg(OH)2

为了除尽过量的Ba2+

CO32-+Ba2+═BaCO3

解析

解:(1)除去KCl溶液中的少量MgCl2和MgSO4,可看成把Mg2+、SO42-沉淀而除去,因此选择所提供试剂中的Ba(OH)2可同时沉淀掉Mg2+、SO42-离子;反应生成的BaCl2和过量的Ba(OH)2可加入所选试剂中的K2CO3而除去;最后通过滴加盐酸可把过量的K2CO3及反应生成的KOH同时反应掉而生成KCl;

故答案为:Ba(OH)2;K2CO3;HCl.

(2)为确保混合溶液中的MgCl2和MgSO4全部反应而沉淀掉,故应加入过量的Ba(OH)2,生成Mg(OH)2、BaSO4,即MgCl2+Ba(OH)2═Mg(OH)2↓+BaCl2、MgSO4+Ba(OH)2═BaSO4↓+Mg(OH)2↓;

故答案为:为了除尽Mg2+和SO42-;MgCl2+Ba(OH)2═Mg(OH)2↓+BaCl2、MgSO4+Ba(OH)2═BaSO4↓+Mg(OH)2↓;

(3)为确保溶液是的Ba2+全部沉淀而除去,应加入过量的Ba(OH)2到沉淀不再产生;反应生成碳酸钡沉淀、氢氧化钾,反应方程式为K2CO3+Ba(OH)2═BaCO3↓+2KOH;

故答案为:为了除尽过量的Ba2+;CO32-+Ba2+═BaCO3↓.

1
题型:简答题
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简答题

某电镀铜厂有两种废水需要处理,一种废水中含有CN-离子,另一种废水中含有Cr2O72-离子.该厂拟定如图所示的废水处理流程.

回答以下问题:

(1)上述处理废水的流程中主要使用的方法是______

(2)②中使用的NaClO溶液呈碱性,用离子方程式解释原因______

(3)②中反应后无气体放出,该反应的离子方程式为______

(4)③中反应时,每0.4mol Cr2O72-转移2.4mol e-,该反应的离子方程式为______

(5)取少量待检水样于试管中,先加入NaOH溶液,观察到有蓝色沉淀生成,继续加入NaOH溶液,直到不再产生蓝色沉淀为止,再加入Na2S溶液,有黑色沉淀生成,且蓝色沉淀逐渐减少.待检水样中还有______,判定原因______,再加入Na2S溶液,有黑色沉淀生成,请你使用化学用语,结合必要的文字解释其原因

______

正确答案

解:根据题目流程知道:废水处理过程中,调节pH,可以发生反应:CN-+ClO-═CNO-+Cl-,3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O,含有CNO-和SO42的水样继续处理即可得到待检水样.

(1)由图可知,将废水中的离子实现上述转化时,利用了氧化还原反应,则主要使用的方法为氧化还原法,故答案为:氧化还原法;

(2)NaClO溶液呈碱性,是因次氯酸根离子水解生成氢氧根离子导致的,则离子反应为ClO-+H2OHClO+OH-,故答案为:ClO-+H2OHClO+OH-;  

(3)碱性条件下,CN-离子与NaClO发生氧化还原反应,无气体放出,则生成CNO-、Cl-离子,离子反应为CN-+ClO-═CNO-+Cl-,故答案为:CN-+ClO-═CNO-+Cl-

(4)每0.4molCr2O72-转移2.4mol的电子,设还原后Cr元素的化合价为x,则0.4mol×2×(6-x)=2.4mol,解得x=+3,则离子反应为3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O,

故答案为:3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O;

(5)因铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀,Cu2++2OH-═Cu(OH)2↓,CuS比Cu(OH)2更难溶,则加入Na2S溶液能发生沉淀的转化,Cu(OH)2(s)+S2-(aq)═CuS(s)+2OH-(aq),

故答案为:Cu2+;Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓;Cu(OH)2(s)+S2-(aq)=CuS (s)+2OH-(aq);CuS比Cu(OH)2更难溶(或溶解度更小).

解析

解:根据题目流程知道:废水处理过程中,调节pH,可以发生反应:CN-+ClO-═CNO-+Cl-,3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O,含有CNO-和SO42的水样继续处理即可得到待检水样.

(1)由图可知,将废水中的离子实现上述转化时,利用了氧化还原反应,则主要使用的方法为氧化还原法,故答案为:氧化还原法;

(2)NaClO溶液呈碱性,是因次氯酸根离子水解生成氢氧根离子导致的,则离子反应为ClO-+H2OHClO+OH-,故答案为:ClO-+H2OHClO+OH-;  

(3)碱性条件下,CN-离子与NaClO发生氧化还原反应,无气体放出,则生成CNO-、Cl-离子,离子反应为CN-+ClO-═CNO-+Cl-,故答案为:CN-+ClO-═CNO-+Cl-

(4)每0.4molCr2O72-转移2.4mol的电子,设还原后Cr元素的化合价为x,则0.4mol×2×(6-x)=2.4mol,解得x=+3,则离子反应为3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O,

故答案为:3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O;

(5)因铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀,Cu2++2OH-═Cu(OH)2↓,CuS比Cu(OH)2更难溶,则加入Na2S溶液能发生沉淀的转化,Cu(OH)2(s)+S2-(aq)═CuS(s)+2OH-(aq),

故答案为:Cu2+;Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓;Cu(OH)2(s)+S2-(aq)=CuS (s)+2OH-(aq);CuS比Cu(OH)2更难溶(或溶解度更小).

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