热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型: 单选题
|
单选题

某溶液中含有K+、Mg2+、Al3+、Cu2+等离子,为了将它们一一分离(不要求各离子恢复到原来的形态),某同学设计了如下四个实验方案,其中不正确的是[已知:Mg2+、Al3+溶液中通入H2S不产生沉淀;Ksp(CuS )=1.3×10-36.].

A

B

C

D

正确答案

B

解析

解:A.通入H2S可得到CuS沉淀,加入过量KOH得到Mg(OH)2沉淀,过滤后在溶液中通入过量二氧化碳气体生成Al(OH)3沉淀,K+存在与滤液中,故A正确;

B.通入H2S可得到CuS沉淀,加入过量氨水生成Mg(OH)2和Al(OH)3,加入盐酸沉淀溶解又生成Mg2+、Al3+,不能分离,故B错误;

C.通入H2S可得到CuS沉淀,滤液中加入过量碳酸钾溶液生成Mg(OH)2和Al(OH)3,加入过滤KOH溶解Al(OH)3,过滤后通入过量二氧化碳气体生成Al(OH)3沉淀,K+存在与滤液中,故C正确;

D.加入过量KOH得到Mg(OH)2和Cu(OH)2,加入过量氨水Cu(OH)2溶解,可分离Mg(OH)2和Cu(OH)2,过滤后在溶液中通入过量二氧化碳气体生成Al(OH)3沉淀,K+存在与滤液中,故D正确.

故选B.

1
题型:简答题
|
简答题

从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取两种工艺品的流程如图:已知2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O═Na2Al2Si2O8↓+4NaOH,请回答下列问题:

(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为______

(2)流程乙加入烧碱后Al2O3发生反应的离子方程式为______

(3)固体X的主要成分是______,过滤时使用的玻璃棒,其作用是______

(4)滤液B中溶质的主要成分是______(填化学式);滤液E、K中溶质的主要成分是______(填化学式),写出该溶液的一种用途______

(5)在流程中,选用CO2作酸化剂,为什么不选用盐酸?______

正确答案

解:铝土矿的成分有Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO,氧化铝、二氧化硅都能和NaOH溶液反应生成可溶性的钠盐,氧化铁、氧化镁不反应,Al2O3、Fe2O3、MgO可以和盐酸之间反应分别得到氯化铝溶液、氯化铁溶液、氯化镁溶液,过滤,可以将难溶物过滤出来,所以A是二氧化硅,X是Fe2O3、MgO,滤液Y是偏铝酸钠和硅酸钠的混合物,流程甲加入HCl,生成FeCl3、MgCl2、AlCl3的混合液,是滤液B的成分,向其中加入过量的烧碱,氯化铝可以和氢氧化钠反应得到偏铝酸钠溶液和氯化钠溶液,是滤液D的主要成分还会形成氢氧化铁、氢氧化镁沉淀,是沉淀C的成分,氢氧化铝灼烧可以得到氧化铝.

(1)流程甲加入盐酸,反应生成铝离子的物质为铝土矿中的氧化铝,反应的化学方程式为:Al2O3+6H+═2Al3++3H2O,故答案为:(1)Al2O3+6H+═2Al3++3H2O;

(2)氧化铝属于两性氧化物,能和强碱NaOH反应生成偏铝酸钠和水,离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-,故答案为:Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-

(3)Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中加入烧碱溶液,其中的MgO、Fe2O3和氢氧化钠之间均不会发生反应,所以固体X的主要成分是MgO、Fe2O3,在过滤试验中,玻璃棒的作用是引流,防止液体外溅,故答案为:MgO、Fe2O3;引流;

(4)Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中只有二氧化硅和盐酸之间不反应,其余的均可以发生反应,FeCl3、MgCl2、AlCl3的混合液,是滤液B的成分,滤液B中加入过量NaOH,生成Fe(OH)3沉淀、Mg(OH)2沉淀和NaAlO2;过滤,滤液D中含有NaAlO2、NaCl和过量的NaOH,向滤液D中通入过量CO2,NaAlO2和CO2反应生成氢氧化铝沉淀,NaOH和过量的CO2反应生成NaHCO3;过滤,滤液E中溶质的主要成分为NaHCO3;滤液Y中通入过量CO2,硅酸钠反应生成硅酸,NaAlO2生成氢氧化铝,过量的NaOH和过量的CO2反应生成NaHCO3;过滤,滤液K中溶质的主要成分为NaHCO3;故应填NaHCO3;NaHCO3的用途很多,如制纯碱或做发酵粉等;故答案为:FeCl3、MgCl2、AlCl3;制纯碱(或做发酵粉);

(5)在流程中,选用CO2作酸化剂,为的是将偏铝酸钠溶液和过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝,但是偏铝酸钠中加入的盐酸稍过量,氢氧化铝就会溶解所以不选用盐酸,故答案为:盐酸可以将氢氧化铝溶解.

解析

解:铝土矿的成分有Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO,氧化铝、二氧化硅都能和NaOH溶液反应生成可溶性的钠盐,氧化铁、氧化镁不反应,Al2O3、Fe2O3、MgO可以和盐酸之间反应分别得到氯化铝溶液、氯化铁溶液、氯化镁溶液,过滤,可以将难溶物过滤出来,所以A是二氧化硅,X是Fe2O3、MgO,滤液Y是偏铝酸钠和硅酸钠的混合物,流程甲加入HCl,生成FeCl3、MgCl2、AlCl3的混合液,是滤液B的成分,向其中加入过量的烧碱,氯化铝可以和氢氧化钠反应得到偏铝酸钠溶液和氯化钠溶液,是滤液D的主要成分还会形成氢氧化铁、氢氧化镁沉淀,是沉淀C的成分,氢氧化铝灼烧可以得到氧化铝.

(1)流程甲加入盐酸,反应生成铝离子的物质为铝土矿中的氧化铝,反应的化学方程式为:Al2O3+6H+═2Al3++3H2O,故答案为:(1)Al2O3+6H+═2Al3++3H2O;

(2)氧化铝属于两性氧化物,能和强碱NaOH反应生成偏铝酸钠和水,离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-,故答案为:Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-

(3)Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中加入烧碱溶液,其中的MgO、Fe2O3和氢氧化钠之间均不会发生反应,所以固体X的主要成分是MgO、Fe2O3,在过滤试验中,玻璃棒的作用是引流,防止液体外溅,故答案为:MgO、Fe2O3;引流;

(4)Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中只有二氧化硅和盐酸之间不反应,其余的均可以发生反应,FeCl3、MgCl2、AlCl3的混合液,是滤液B的成分,滤液B中加入过量NaOH,生成Fe(OH)3沉淀、Mg(OH)2沉淀和NaAlO2;过滤,滤液D中含有NaAlO2、NaCl和过量的NaOH,向滤液D中通入过量CO2,NaAlO2和CO2反应生成氢氧化铝沉淀,NaOH和过量的CO2反应生成NaHCO3;过滤,滤液E中溶质的主要成分为NaHCO3;滤液Y中通入过量CO2,硅酸钠反应生成硅酸,NaAlO2生成氢氧化铝,过量的NaOH和过量的CO2反应生成NaHCO3;过滤,滤液K中溶质的主要成分为NaHCO3;故应填NaHCO3;NaHCO3的用途很多,如制纯碱或做发酵粉等;故答案为:FeCl3、MgCl2、AlCl3;制纯碱(或做发酵粉);

(5)在流程中,选用CO2作酸化剂,为的是将偏铝酸钠溶液和过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝,但是偏铝酸钠中加入的盐酸稍过量,氢氧化铝就会溶解所以不选用盐酸,故答案为:盐酸可以将氢氧化铝溶解.

1
题型:简答题
|
简答题

加碘食盐中加入的碘酸钾是一种白色结晶粉末,常温下很稳定,加热至560℃开始分解.在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂,可与碘化物、亚硫酸盐等还原性物质反应.

(1)工业生产碘酸钾的流程如下:

已知步骤①反应器中发生的反应为6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO32+5KCl+3Cl2↑.其中KH(IO32中I元素的化合价是______.碘酸钾的溶解度见表:

操作③得到碘酸钾晶体的方法是______

(2)加碘食盐中碘元素的测定.

①已知:KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-

学生甲设计的实验步骤如下:

步骤1:准确称取w g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;

步骤2:用稀硫酸酸化所得食盐溶液,加入过量KI溶液充分混合;

步骤3:以淀粉为指示剂,逐滴加入2.0×10-3 mol•L-1的Na2S2O310.0mL,恰好反应完全.则食盐样品中的碘元素含量是______mg•kg-1(以含w的代数式表示).

②学生乙另取纯净的NaCl进行了下列实验:

实验中产生蓝色现象的可能原因是______(用离子方程式表示).

③根据学生乙的实验结果,学生甲测得的食盐中碘元素的含量可能______(填“偏高”、“偏低”或“准确”).原因是______

正确答案

解:(1)KH(IO32中钾元素化合价是+1,氢元素化合价+1,氧元素的化合价是-2价,根据化合价规则可以确定碘元素的化合价是+5,碘酸钾的物质的量随着温度升高而增大,所以从碘酸钾溶液获得晶体可以采用降温结晶的方法,故答案为:+5;降温结晶;

(2)①根据化学方程式:KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,可以得出Na2S2O3和KIO3之间的关系式,设碘酸钾的物质的量是x,

        2S2O32-~I2 KIO3

                                                                                                          

       2                              

 2.0×10-3 mol•L-1×0.010L   x

,解得x=×10-5mol,

食盐样品中的碘元素含量是×100%=(或写成)mg•kg-1

故答案为:(或写成);

②碘单质遇到淀粉会显示蓝色,因为发生反应:4I-+4H++O2=2I2+2H2O,故答案为:4I-+4H++O2=2I2+2H2O;

③过量的I-会被空气中的氧气氧化为I2,所以学生甲测得的食盐中碘元素的含量会偏高,故答案为:偏高;过量的I-会被空气中的氧气氧化为I2

解析

解:(1)KH(IO32中钾元素化合价是+1,氢元素化合价+1,氧元素的化合价是-2价,根据化合价规则可以确定碘元素的化合价是+5,碘酸钾的物质的量随着温度升高而增大,所以从碘酸钾溶液获得晶体可以采用降温结晶的方法,故答案为:+5;降温结晶;

(2)①根据化学方程式:KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,可以得出Na2S2O3和KIO3之间的关系式,设碘酸钾的物质的量是x,

        2S2O32-~I2 KIO3

                                                                                                          

       2                              

 2.0×10-3 mol•L-1×0.010L   x

,解得x=×10-5mol,

食盐样品中的碘元素含量是×100%=(或写成)mg•kg-1

故答案为:(或写成);

②碘单质遇到淀粉会显示蓝色,因为发生反应:4I-+4H++O2=2I2+2H2O,故答案为:4I-+4H++O2=2I2+2H2O;

③过量的I-会被空气中的氧气氧化为I2,所以学生甲测得的食盐中碘元素的含量会偏高,故答案为:偏高;过量的I-会被空气中的氧气氧化为I2

1
题型:简答题
|
简答题

如图是传统的工业生产金属铝的基本流程图.结合铝生产的流程图回答下列问题:

(1)工业冶炼金属铝用的是铝土矿,铝土矿的主要成分是______(填化学式).石油炼制和煤的干馏产品______(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料.

(2)在金属铝的冶炼中加入冰晶石和氟化钙的目的是______

(3)在冶炼过程中,阳极材料需要定期进行更换,原因是氧化铝溶解并和部分冰晶石发生反应生成Al2OF62-,写出该反应的离子方程式______.若电解的总反应为2Al2O3+3C3CO2+4Al,则阳极的电极反应式为______

(4)冰晶石能在碱性溶液中分解,写出冰晶石与足量NaOH溶液反应生成两种钠盐的化学方程式______

(5)已知生产1mol铝消耗的电能为1.8×106J,9g铝制饮料罐可回收能量为0.2kJ,则铝制饮料罐的热回收效率η=______.(热回收效率=回收能量/生产耗能×100%)

正确答案

解:传统的工业生产金属铝的基本流程为:萤石主要成分为氟化钙,萤石中加入冰晶石和氟化钙,降低三氧二化铝熔化时所需的温度,电解氧化铝得到铝和氧气,石油炼制和煤的干馏产品中石墨(或碳)可以作为惰性电极电解冶炼铝,电解得到的铝净化、澄清铸锭.

(1)工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝,冶炼金属铝时用的主要冶炼是铝土矿,说明铝土矿的主要成分是Al2O3,电解法冶炼金属铝需要使用惰性电极,石油炼制和煤的干馏产品中石墨(或碳)可以作为惰性电极电解冶炼铝;

故答案为:Al2O3;石墨(或碳);

(2)Al2O3属于离子晶体,熔点较高,加入冰晶石和氟化钙,熔融的冰晶石和氟化钙能溶解Al2O3晶体,所以其在电解冶炼铝时被用作助熔剂,降低三氧二化铝熔化时所需的温度,在金属铝的冶炼中加入冰晶石和氟化钙的目的是降低Al2O3的熔点,减少熔融电解质的能耗;

故答案为:降低Al2O3的熔点,减少熔融电解质的能耗;

(3)氧化铝溶解并和部分冰晶石发生反应生成Al2OF62-,依据电荷守恒和原子守恒配平书写离子方程式为:Al2O3+4AlF63-═3Al2OF62-+6F-; 若电解的总反应为2Al2O3+3C3CO2+4Al,电解池中阳极上是元素化合价升高失电子发生氧化反应,则阳极的电极反应式:C+2 Al2OF62-+12F--4e-═CO2+4 AlF63-

故答案为:Al2O3+4AlF63-═3Al2OF62-+6F-;C+2 Al2OF62-+12F--4e-═CO2+4 AlF63-

(4)冰晶石与足量NaOH溶液反应生成两种钠盐分别为偏铝酸钠和氟化钠,结合原则守恒配平书写化学方程式为:Na3AlF6+4NaOH═6NaF+NaAlO2+2H2O;

故答案为:Na3AlF6+4NaOH═6NaF+NaAlO2+2H2O;

(5)已知生产1mol铝消耗的电能为1.8×106J,9g铝制饮料罐可回收能量为0.2kJ,生产9g铝制饮料罐消耗的电能=×1.8×103KJ,则铝制饮料罐的热回收效率η=×100%=×100%=0.033%,故答案为:0.033%.

解析

解:传统的工业生产金属铝的基本流程为:萤石主要成分为氟化钙,萤石中加入冰晶石和氟化钙,降低三氧二化铝熔化时所需的温度,电解氧化铝得到铝和氧气,石油炼制和煤的干馏产品中石墨(或碳)可以作为惰性电极电解冶炼铝,电解得到的铝净化、澄清铸锭.

(1)工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝,冶炼金属铝时用的主要冶炼是铝土矿,说明铝土矿的主要成分是Al2O3,电解法冶炼金属铝需要使用惰性电极,石油炼制和煤的干馏产品中石墨(或碳)可以作为惰性电极电解冶炼铝;

故答案为:Al2O3;石墨(或碳);

(2)Al2O3属于离子晶体,熔点较高,加入冰晶石和氟化钙,熔融的冰晶石和氟化钙能溶解Al2O3晶体,所以其在电解冶炼铝时被用作助熔剂,降低三氧二化铝熔化时所需的温度,在金属铝的冶炼中加入冰晶石和氟化钙的目的是降低Al2O3的熔点,减少熔融电解质的能耗;

故答案为:降低Al2O3的熔点,减少熔融电解质的能耗;

(3)氧化铝溶解并和部分冰晶石发生反应生成Al2OF62-,依据电荷守恒和原子守恒配平书写离子方程式为:Al2O3+4AlF63-═3Al2OF62-+6F-; 若电解的总反应为2Al2O3+3C3CO2+4Al,电解池中阳极上是元素化合价升高失电子发生氧化反应,则阳极的电极反应式:C+2 Al2OF62-+12F--4e-═CO2+4 AlF63-

故答案为:Al2O3+4AlF63-═3Al2OF62-+6F-;C+2 Al2OF62-+12F--4e-═CO2+4 AlF63-

(4)冰晶石与足量NaOH溶液反应生成两种钠盐分别为偏铝酸钠和氟化钠,结合原则守恒配平书写化学方程式为:Na3AlF6+4NaOH═6NaF+NaAlO2+2H2O;

故答案为:Na3AlF6+4NaOH═6NaF+NaAlO2+2H2O;

(5)已知生产1mol铝消耗的电能为1.8×106J,9g铝制饮料罐可回收能量为0.2kJ,生产9g铝制饮料罐消耗的电能=×1.8×103KJ,则铝制饮料罐的热回收效率η=×100%=×100%=0.033%,故答案为:0.033%.

1
题型:简答题
|
简答题

用白云石(CaCO3•MgCO3)为主要原料生产碱式碳酸镁和无水氯化镁的流程如下:

(1)回答下列问题:①“灰浆”中除水和MgO外,主要成分还有______

②从MgCl2晶体得到无水MgCl2的操作为______

(3)为探究所制得的水合碱式碳酸镁[mMgCO3•nMg(OH)2•xH2O]的组成.某同学组装仪器如图所示:

①画出A框中装置图:______

②在装好试剂后,加热前应进行的操作为______

③若将E框中的装置去掉,对实验结果的影响是______

④实验测得:硬质玻璃管中剩余的固体质量为1.60g,C处浓H2SO4增重0.72g,D处碱石灰增重1.32g,此水合碱式碳酸镁的化学式为______

正确答案

(1)①碳酸钙、碳酸镁分解得到氧化钙、氧化镁,都可以和水反应得到氢氧化物:Ca(OH)2和Mg(OH)2故答案为:Ca(OH)2和Mg(OH)2

②镁离子在水溶液中会发生水解反应得到氢氧化镁,所以从MgCl2晶体得到无水MgCl2的操作在HCl气流中进行,

故答案为:将MgCl2•6H2O晶体在干燥的HCl气流中加热;

(2)①实验需要通过测量D装置内碱石灰的增重,计算生成的二氧化碳的质量,通过测量C装置装置,计算生成的水的质量故A是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,防止进入D装置中,影响测量结果,装置是:,故答案为:;                  

②要排除空气中的水以及二氧化碳的干扰,开始之前要先通空气,排尽装置中的空气,再进行试验,

故答案为:关闭K2,打开K1,通入足量空气后,再打开K2,关闭K1

③实验需要通过测量D装置内碱石灰的增重,计算生成的二氧化碳的质量,通过测量C装置装置,计算生成的水的质量故A是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,防止进入D装置中,D中碱石灰会吸收空气中水蒸气和CO2等酸性气体,产生误差,测得m偏大,n偏小,最后的碱石灰的作用:吸收空气中水蒸气和CO2等,不能去掉,故答案为:E中碱石灰会吸收空气中水蒸气和CO2等酸性气体,产生误差,测得m偏大,n偏小;

④设水合碱式碳酸镁的化学式为mMgCO3•nMg(OH)2

mMgCO3•nMg(OH)2•xH2O(m+n)MgO+mCO2↑+(n+x)H2O

                        80(m+n)   44m    18(n+x)

                        1.60       1.32    0.72

则:==,解得x=3,n=1,m=3,即3MgCO3•Mg(OH)2•3H2O,

故答案为:3MgCO3•Mg(OH)2•3H2O.

解析

(1)①碳酸钙、碳酸镁分解得到氧化钙、氧化镁,都可以和水反应得到氢氧化物:Ca(OH)2和Mg(OH)2故答案为:Ca(OH)2和Mg(OH)2

②镁离子在水溶液中会发生水解反应得到氢氧化镁,所以从MgCl2晶体得到无水MgCl2的操作在HCl气流中进行,

故答案为:将MgCl2•6H2O晶体在干燥的HCl气流中加热;

(2)①实验需要通过测量D装置内碱石灰的增重,计算生成的二氧化碳的质量,通过测量C装置装置,计算生成的水的质量故A是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,防止进入D装置中,影响测量结果,装置是:,故答案为:;                  

②要排除空气中的水以及二氧化碳的干扰,开始之前要先通空气,排尽装置中的空气,再进行试验,

故答案为:关闭K2,打开K1,通入足量空气后,再打开K2,关闭K1

③实验需要通过测量D装置内碱石灰的增重,计算生成的二氧化碳的质量,通过测量C装置装置,计算生成的水的质量故A是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,防止进入D装置中,D中碱石灰会吸收空气中水蒸气和CO2等酸性气体,产生误差,测得m偏大,n偏小,最后的碱石灰的作用:吸收空气中水蒸气和CO2等,不能去掉,故答案为:E中碱石灰会吸收空气中水蒸气和CO2等酸性气体,产生误差,测得m偏大,n偏小;

④设水合碱式碳酸镁的化学式为mMgCO3•nMg(OH)2

mMgCO3•nMg(OH)2•xH2O(m+n)MgO+mCO2↑+(n+x)H2O

                        80(m+n)   44m    18(n+x)

                        1.60       1.32    0.72

则:==,解得x=3,n=1,m=3,即3MgCO3•Mg(OH)2•3H2O,

故答案为:3MgCO3•Mg(OH)2•3H2O.

1
题型:简答题
|
简答题

镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料有Ni(OH)2,碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成,由于电池使用后电极材料对环境有危害,某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,设计实验路程如下:

已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+

②已知实验温度时的溶解度:NiC2O4>NiC2O4•H2O>NiC2O4•2H2O

回答下列问题:

(1)用NiO调节溶液的pH,析出沉淀的成分为______(填化学式);

(2)写出加入Na2C2O4溶液的反应的化学方程式:______

(3)电解滤液时的化学方程式为______,检验电解滤液时阳极产生的气体的方法______

(4)写出氧化反应的离子方程式:______

(5)如何检验Ni(OH)3已洗涤干净?______

正确答案

解:(1)用NiO调节溶液的pH,先生成Fe(OH)3沉淀,然后生成Al(OH)3沉淀,故答案为:Fe(OH)3、Al(OH)3

(2)NiCl2可与Na2C2O4反应生成NiC2O4•2H2O和NaCl,反应的化学方程式为NiCl2+Na2C2O4+2H2O═NiC2O4•2H2O↓+2NaCl;故答案为:NiCl2+Na2C2O4+2H2O═NiC2O4•2H2O↓+2NaCl;

(3)滤液为氯化钠溶液,电解氯化钠溶液的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,电解时阳极产生氯气,氯气有强氧化性,故可用湿润的淀粉碘化钾试纸,故答案为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;用湿润的淀粉碘化钾试纸;

(4)过滤2得到Ni(OH)2电解滤液1产生氯气,二者发生氧化还原反应,离子方程式为:2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-

故答案为:2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-

(5)向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀,使水自然流完,重复操作2~3次,取最后一次洗涤液少量于试管中,加入少量AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,证明沉淀已洗涤干净,故答案为:取最后一次洗涤液少量于试管中,加入少量AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,证明沉淀已洗涤干净.

解析

解:(1)用NiO调节溶液的pH,先生成Fe(OH)3沉淀,然后生成Al(OH)3沉淀,故答案为:Fe(OH)3、Al(OH)3

(2)NiCl2可与Na2C2O4反应生成NiC2O4•2H2O和NaCl,反应的化学方程式为NiCl2+Na2C2O4+2H2O═NiC2O4•2H2O↓+2NaCl;故答案为:NiCl2+Na2C2O4+2H2O═NiC2O4•2H2O↓+2NaCl;

(3)滤液为氯化钠溶液,电解氯化钠溶液的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,电解时阳极产生氯气,氯气有强氧化性,故可用湿润的淀粉碘化钾试纸,故答案为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;用湿润的淀粉碘化钾试纸;

(4)过滤2得到Ni(OH)2电解滤液1产生氯气,二者发生氧化还原反应,离子方程式为:2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-

故答案为:2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-

(5)向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀,使水自然流完,重复操作2~3次,取最后一次洗涤液少量于试管中,加入少量AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,证明沉淀已洗涤干净,故答案为:取最后一次洗涤液少量于试管中,加入少量AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,证明沉淀已洗涤干净.

1
题型:简答题
|
简答题

过氧化钙晶体[CaO2•8H2O]较稳定,呈白色,微溶于水,能溶于酸性溶液.广泛应用于环境杀菌、消毒等领域.

★过氧化钙晶体的制备

工业上生产CaO2•8H2O的主要流程如下:

(1)用上述方法制取CaO2•8H2O的化学方程式是______

(2)沉淀时常用冰水控制温度在10℃以下和通入过量的NH3,其可能原因分别是

______;②______

★过氧化钙晶体含量的测定

准确称取0.3000g产品于锥形瓶中,加入30mL蒸馏水和10mL 2.000mol•L-1 H2SO4,用0.0200mol•L-1KMnO4标准溶液滴定至终点.重复上述操作两次.H2O2和KMnO4反应的离子方程式为2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O

(3)滴定终点观察到的现象为______

(4)根据表1数据,计算产品中CaO2•8H2O的质量分数(写出计算过程)

表1.KMnO4标准溶液滴定数据

______

正确答案

解:(1)由题中信息可知,过氧化钙晶体微溶于水的,反应物是氯化钙、双氧水和氨水,反应的化学方程式是:CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl;

故答案为:CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl;

(2)①温度高了,过氧化氢容易分解,温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率(或防止过氧化氢的分解);

②过氧化钙晶体微溶于水,通入过量NH3使溶液呈碱性,抑制CaO2•8H2O的溶解(或使溶液呈碱性,减少CaO2•8H2O的溶解,或提高产品的产率);

故答案为:温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率(或防止过氧化氢的分解);通入过量NH3使溶液呈碱性,抑制CaO2•8H2O的溶解(或使溶液呈碱性,减少CaO2•8H2O的溶解,或提高产品的产率.意思相近均给分);

(3)、滴定终点观察到的现象为:当滴入最后一滴KMnO4标准溶液后溶液由无色变浅红色,且30s不褪色;

故答案为:当滴入最后一滴KMnO4标准溶液后溶液由无色变浅红色,且30s不褪色;

(4)、高锰酸钾溶液消耗的体积分别是:23.02mL、23.03mL、23.04mL,平均体积为:=23.03mL,

根据关系式 5(CaO2•8H2O)~5H2O2~2KMnO4

n(CaO2•8H2O)=n(KMnO4)=×0.0200 mol•L-1×23.03mL×10-3L•mL-1 =1.151×10-3 mol,

CaO2•8H2O的质量分数为:×100%=82.91%;

故答案为:根据关系式 5(CaO2•8H2O)~5H2O2~2KMnO4

n(CaO2•8H2O)=n(KMnO4)=×0.0200 mol•L-1×23.03mL×10-3L•mL-1 =1.151×10-3 mol,

CaO2•8H2O的质量分数为:×100%=82.91%.

解析

解:(1)由题中信息可知,过氧化钙晶体微溶于水的,反应物是氯化钙、双氧水和氨水,反应的化学方程式是:CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl;

故答案为:CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl;

(2)①温度高了,过氧化氢容易分解,温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率(或防止过氧化氢的分解);

②过氧化钙晶体微溶于水,通入过量NH3使溶液呈碱性,抑制CaO2•8H2O的溶解(或使溶液呈碱性,减少CaO2•8H2O的溶解,或提高产品的产率);

故答案为:温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率(或防止过氧化氢的分解);通入过量NH3使溶液呈碱性,抑制CaO2•8H2O的溶解(或使溶液呈碱性,减少CaO2•8H2O的溶解,或提高产品的产率.意思相近均给分);

(3)、滴定终点观察到的现象为:当滴入最后一滴KMnO4标准溶液后溶液由无色变浅红色,且30s不褪色;

故答案为:当滴入最后一滴KMnO4标准溶液后溶液由无色变浅红色,且30s不褪色;

(4)、高锰酸钾溶液消耗的体积分别是:23.02mL、23.03mL、23.04mL,平均体积为:=23.03mL,

根据关系式 5(CaO2•8H2O)~5H2O2~2KMnO4

n(CaO2•8H2O)=n(KMnO4)=×0.0200 mol•L-1×23.03mL×10-3L•mL-1 =1.151×10-3 mol,

CaO2•8H2O的质量分数为:×100%=82.91%;

故答案为:根据关系式 5(CaO2•8H2O)~5H2O2~2KMnO4

n(CaO2•8H2O)=n(KMnO4)=×0.0200 mol•L-1×23.03mL×10-3L•mL-1 =1.151×10-3 mol,

CaO2•8H2O的质量分数为:×100%=82.91%.

1
题型:简答题
|
简答题

某化学研究性小组同学提出回收含铜电缆废料中提取铜的两种方案,并向老师咨询,老师就以下几个方面与同学们展开讨论:

方案甲:

方案乙:

(1)两个方案哪个符合当前生产的绿色理念,为什么?______

(2)写出方案甲中的②③步骤与铜有关的离子反应的离子方程式.______

(3)老师建议,无论是甲还是乙的方案,在“加铁屑”这一步时,应该加入略过量的铁屑,目的是______

(4)老师请同学们用化学方法检验红色粉末中是否含有过量的铁屑.请你填写下列表格写出实验操作、预期实验现象、结论及操作(②中相关的离子方程式).

(5)为了提高原料的,老师建议把最后一步所得浅绿色滤液通过蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、自然干燥得到一种带结晶水的硫酸亚铁晶体.

研究小组按老师的建议完成上面操作步骤,获得晶体后对其进行检测

①先取a g的晶体进行脱水实验,获得无水固体为(a-1.26)g

②将无水固体溶于足量的水配成溶液后滴加1.00mol/L的氯化钡溶液,当滴加10.00mL溶液时,沉淀恰好完全.

研究小组通过计算测知该晶体的化学式是______

正确答案

解:根据图示流程可知:方案甲为:将含铜废料在空气中直接灼烧,将灼烧产物用足量稀硫酸溶解后过滤,向滤液中加入过量铁屑置换出铜;

方案乙为:向将废料粉碎,然后加入稀硫酸加热将铜转化成铜离子,过滤除去不溶物后向滤液中加入过量铁屑,将铜离子置换成铜单质,

(1)乙方案对环境不会造成污染,符合化学工业生成的绿色理念,而甲方案第一步“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾,不符合绿色理念,

故答案为:乙,甲方案第一步“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾;

(2)方案甲中的反应②为CuO与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,反应的离子方程式为:CuO+2 H+═Cu2++H2O,反应③中铁与铜离子发生置换反应,反应的离子方程式为:Fe+Cu2+═Fe2++Cu,

故答案为:②CuO+2H+═Cu2++H2O、③Fe+Cu2+═Fe2++Cu;

(3)为了确保Cu被完全置换出来,加入的铁屑需要过量,

故答案为:确保Cu完全置换出来;

(4)铁屑被足量的硫酸溶液氧化,Fe+2H+═Fe2++H2↑产生无色无味的气体H2,铁离子在水溶液中为黄色,根据③中实验现象可知②中产生的亚铁离子被氧化成了铁离子,离子检验操作中“取少量”上清液,“加试剂”利用过氧化氢的强氧化性和产物的纯净性,实现Fe2+到Fe3+的转化,铁离子检验用KSCN溶液观察是否溶液变红,涉及反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3

故答案为:

(5)硫酸亚铁溶液经过蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、自然干燥就会得到一种带结晶水的硫酸亚铁晶体,

根据反应FeSO4•xH2OFeSO4 +xH2

        a          a-1.26  1.26  

无水固体溶于足量的水配成溶液后滴加1.00mol/L的氯化钡溶液,当滴加10.00mL溶液时,沉淀恰好完全,消耗钡离子的物质的量为:1.00mol/L×0.01L=0.01mol,则n(FeSO4)=n(BaSO4)=n(BaCl2)=0.01mol,分解生成水的质量为0.01xmol,

所以:0.18x=1.26,

解得:x=7,

该晶体的化学式为:FeSO4•7H2O,

故答案为:FeSO4•7H2O.

解析

解:根据图示流程可知:方案甲为:将含铜废料在空气中直接灼烧,将灼烧产物用足量稀硫酸溶解后过滤,向滤液中加入过量铁屑置换出铜;

方案乙为:向将废料粉碎,然后加入稀硫酸加热将铜转化成铜离子,过滤除去不溶物后向滤液中加入过量铁屑,将铜离子置换成铜单质,

(1)乙方案对环境不会造成污染,符合化学工业生成的绿色理念,而甲方案第一步“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾,不符合绿色理念,

故答案为:乙,甲方案第一步“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾;

(2)方案甲中的反应②为CuO与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,反应的离子方程式为:CuO+2 H+═Cu2++H2O,反应③中铁与铜离子发生置换反应,反应的离子方程式为:Fe+Cu2+═Fe2++Cu,

故答案为:②CuO+2H+═Cu2++H2O、③Fe+Cu2+═Fe2++Cu;

(3)为了确保Cu被完全置换出来,加入的铁屑需要过量,

故答案为:确保Cu完全置换出来;

(4)铁屑被足量的硫酸溶液氧化,Fe+2H+═Fe2++H2↑产生无色无味的气体H2,铁离子在水溶液中为黄色,根据③中实验现象可知②中产生的亚铁离子被氧化成了铁离子,离子检验操作中“取少量”上清液,“加试剂”利用过氧化氢的强氧化性和产物的纯净性,实现Fe2+到Fe3+的转化,铁离子检验用KSCN溶液观察是否溶液变红,涉及反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3

故答案为:

(5)硫酸亚铁溶液经过蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、自然干燥就会得到一种带结晶水的硫酸亚铁晶体,

根据反应FeSO4•xH2OFeSO4 +xH2

        a          a-1.26  1.26  

无水固体溶于足量的水配成溶液后滴加1.00mol/L的氯化钡溶液,当滴加10.00mL溶液时,沉淀恰好完全,消耗钡离子的物质的量为:1.00mol/L×0.01L=0.01mol,则n(FeSO4)=n(BaSO4)=n(BaCl2)=0.01mol,分解生成水的质量为0.01xmol,

所以:0.18x=1.26,

解得:x=7,

该晶体的化学式为:FeSO4•7H2O,

故答案为:FeSO4•7H2O.

1
题型:简答题
|
简答题

根据下图回答问题

(1)写出上图中序号为①~④仪器的名称:

______;②______;   ③______;④______

(2)分离碘水中的碘应先选择装置______(填装置序号) 进行______ 和______ 操作,再用装置______(填装置序号)进行______ 操作.

(3)现欲用质量分数为98%,密度为1.84g•cm-3的浓硫酸来配制浓度为0.50mol•L-1的稀硫酸100mL.

①所取浓硫酸的体积为______mL.

②下列操作能引起所配制的溶液浓度偏高的是______

A.量取浓硫酸时俯视   B.在烧杯中稀释浓硫酸后,立即转移到容量瓶中

C.定容时俯视         D.洗净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液.

正确答案

解:(1)因①~④仪器的名称分别为:蒸馏烧瓶、冷凝管、分液漏斗、100mL容量瓶;

故答案为:蒸馏烧瓶;冷凝管;分液漏斗;100mL容量瓶;

(2)碘在四氯化碳中的溶解度较在水中大,并且四氯化碳和水互不相溶,可用萃取的方法分离,接着可用分液方法将两层液体分开;四氯化碳易挥发,可用蒸馏的方法分馏得到四氯化碳;

故答案为:Ⅱ;萃取;分液;Ⅰ;蒸馏;

(3)①设需要98%H2SO4的体积为VmL,根据溶液稀释前后溶质质量不变则,VmL×1.84g/cm3×98%=100mL×0.50mol•L-1×98g/mol,解得V=27ml,所以溶液的体积为27ml,

故答案为:27;

②A.量取浓硫酸时俯视会使得浓硫酸的体积偏小,所以使溶液浓度偏低;

B.在烧杯中稀释浓硫酸时放出热,所以立即转移到容量瓶中,会使得溶液的体积膨胀,等到冷却到室温,使得溶液的体积变小,所以使溶液浓度偏高;

C.定容时俯视,使得溶液的体积变小,所以使溶液浓度偏高;

D.洗净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液,不会影响溶液浓度.

故答案为:BC.

解析

解:(1)因①~④仪器的名称分别为:蒸馏烧瓶、冷凝管、分液漏斗、100mL容量瓶;

故答案为:蒸馏烧瓶;冷凝管;分液漏斗;100mL容量瓶;

(2)碘在四氯化碳中的溶解度较在水中大,并且四氯化碳和水互不相溶,可用萃取的方法分离,接着可用分液方法将两层液体分开;四氯化碳易挥发,可用蒸馏的方法分馏得到四氯化碳;

故答案为:Ⅱ;萃取;分液;Ⅰ;蒸馏;

(3)①设需要98%H2SO4的体积为VmL,根据溶液稀释前后溶质质量不变则,VmL×1.84g/cm3×98%=100mL×0.50mol•L-1×98g/mol,解得V=27ml,所以溶液的体积为27ml,

故答案为:27;

②A.量取浓硫酸时俯视会使得浓硫酸的体积偏小,所以使溶液浓度偏低;

B.在烧杯中稀释浓硫酸时放出热,所以立即转移到容量瓶中,会使得溶液的体积膨胀,等到冷却到室温,使得溶液的体积变小,所以使溶液浓度偏高;

C.定容时俯视,使得溶液的体积变小,所以使溶液浓度偏高;

D.洗净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液,不会影响溶液浓度.

故答案为:BC.

1
题型:简答题
|
简答题

(2013秋•厦门期末)废锂电池(图中简称废料,主要成份为LiCoO2、炭粉和铝箔)的回收流程如下

(1)废液A中除NaOH外,还大量存在的溶质是______,废渣B的主要成分是______

(2)废气C为黄绿色有毒气体,步骤②中产生C的化学方程式为______

(3)为提高步骤②的效率.在实验室中研究不同条件下CO2+的浸出率.结果如下表.从实验结果看,在仅考虑提高CO2+的浸出率的情况下,实验______(填有效实验的编号)为最优反应条件.

(4)已知Li2CO3的饱和溶液浓度与温度的关系如下表所示.步骤④中操作x为:蒸发浓缩并趁热过滤,该操作的目的是______.90℃,Ksp(Li2CO3)的值为______

(5)将回收得到的CoC2O4•2H2O与Li2CO3以2:1的物质的量之比混合后,通人足量空气并加强热,可重新得到活性“CoO2材料.通人足量空气作用是______

正确答案

解:(1)根据流程分析,过程①发生的反应为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,废液A中除NaOH外,还大量存在的溶质是偏铝酸钠,因为碳粉与浓盐酸不反应,所以废渣B的主要成分是碳粉,故答案为:偏铝酸钠;碳粉;

(2)根据题意信息步骤②发生的反应为LiCoO2和过量的浓盐酸反应生成氯化锂、二氯化钴、氯气和水,化学方程式为:2LiCoO2+8HCl═2LiCl+2CoCl2+Cl2↑+4H2O,

故答案为:2LiCoO2+8HCl═2LiCl+2CoCl2+Cl2↑+4H2O;

(3)由表中数据分析,为提高步骤②的效率,实验2和4为最优反应条件;故答案为:2或4;

(4)由表中数据知,碳酸锂的溶解度随温度升高而降低,步骤④中操作X为蒸发浓缩并趁热过滤,此操作的目的是减少碳酸锂因溶解而损失;根据碳酸锂的溶解平衡,则90℃浓度为0.10mol/L,则C(Li+)=0.20mol/L,C(CO32-)=0.10mol/L,所以Ksp(Li2CO3)=C(Li+2×C(CO32-)=0.202×0.10=4×10-3

故答案为:减少碳酸锂因溶解而损失;4×10-3

(5)将回收的得到的CoC2O4•2H2O与Li2CO3以2:1的物质的量之比混合后,通人足量空气并加强热,可重新得到活性“CoO2材料,通人足量空气作用是氧气作氧化剂,防止LiCoO2被还原,故答案为:氧气作氧化剂,且防止LiCoO2被还原.

解析

解:(1)根据流程分析,过程①发生的反应为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,废液A中除NaOH外,还大量存在的溶质是偏铝酸钠,因为碳粉与浓盐酸不反应,所以废渣B的主要成分是碳粉,故答案为:偏铝酸钠;碳粉;

(2)根据题意信息步骤②发生的反应为LiCoO2和过量的浓盐酸反应生成氯化锂、二氯化钴、氯气和水,化学方程式为:2LiCoO2+8HCl═2LiCl+2CoCl2+Cl2↑+4H2O,

故答案为:2LiCoO2+8HCl═2LiCl+2CoCl2+Cl2↑+4H2O;

(3)由表中数据分析,为提高步骤②的效率,实验2和4为最优反应条件;故答案为:2或4;

(4)由表中数据知,碳酸锂的溶解度随温度升高而降低,步骤④中操作X为蒸发浓缩并趁热过滤,此操作的目的是减少碳酸锂因溶解而损失;根据碳酸锂的溶解平衡,则90℃浓度为0.10mol/L,则C(Li+)=0.20mol/L,C(CO32-)=0.10mol/L,所以Ksp(Li2CO3)=C(Li+2×C(CO32-)=0.202×0.10=4×10-3

故答案为:减少碳酸锂因溶解而损失;4×10-3

(5)将回收的得到的CoC2O4•2H2O与Li2CO3以2:1的物质的量之比混合后,通人足量空气并加强热,可重新得到活性“CoO2材料,通人足量空气作用是氧气作氧化剂,防止LiCoO2被还原,故答案为:氧气作氧化剂,且防止LiCoO2被还原.

1
题型:填空题
|
填空题

高效净水剂聚合氯化铝铁(PAFC)的组成可表示为[AlFe(OH)nCl6-n]m,该物质广泛应用于日常生活用水和工业废水的处理.

(1)为检测PAFC中铝和铁元素的含量,采用如图所示流程进行.

回答下列问题:

①PAFC中铁元素的化合价为______

②步骤I中的试剂A是______(从“氢氧化钠溶液”、“氨水”中选择)

步骤Ⅲ中的试剂B是______

③步骤Ⅱ的操作是______,用到的主要玻璃仪器______

(2)某工厂欲以工业废料(铁、铁和铝的氧化物)为原料制取PAFC,设计如下流程:

废料(Fe、Fe2O3、FeO、Al2O3酸性溶液PAEC

①在废料中加入过量稀盐酸,发生多个离子反应,请在空白处补全离子方程式:

FeO+2H+═Fe2++H2O  Al2O3+6H+═2Al3++3H2O  Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O______

②所得酸性溶液中,不能确定是否一定存在的阳离子是______(填序号).

正确答案

+3

氢氧化钠溶液

CO2

过滤

烧杯、玻璃棒、漏斗

Fe+2H+═Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+═3Fe2+

Fe3+

解析

解:(1)为检测PAFC中Al和Fe含量,PAFC加入足量A为氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠溶液过滤后得到氢氧化铁灼烧得到氧化铁,滤液中通入过量二氧化碳气体分压生成氢氧化铝沉淀,灼烧得到氧化铝;

①设铁化合价是x,聚合氯化铝铁可表示为[AlFe(OH)nCl6-n]m,由此合物内化合价和为0得:3+x-n-(6-n)=0;

x=3,所以PAFC中铁元素的化合价为+3;

故答案为:+3;

②步骤Ⅰ中的试剂A为氢氧化钠溶液,③步骤Ⅲ的反应为偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,故答案为:氢氧化钠溶液;CO2

③步骤Ⅱ是实现固体和液体的分离,采用过滤的方法,用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、漏斗,

故答案为:过滤;烧杯、玻璃棒、漏斗;

(2)①在废料中加入过量稀盐酸,其中的反应有:FeO+2H+═Fe2++H2O、Al2O3+6H+═2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、Fe+2H+═Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+═3Fe2+,故答案为:Fe+2H+═Fe2++H2↑;Fe+2Fe3+═3Fe2+

②由于Al、Fe以及Fe2O3的物质的量关系无法确定,则不能确定溶液中Fe元素的存在形成是否有Fe3+,所得酸性溶液中,不能确定是否一定存在的阳离子为Fe3+

故答案为:Fe3+

1
题型:简答题
|
简答题

(2012秋•广州校级月考)以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等,用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如图所示:

(1)酸溶过程中为提高铁的浸出率,可采取的措施有______(要求写出一条).“滤渣A”主要成份的化学式为______

(2)还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,而本身被氧化为H2SO4,请完成该反应的离子方程式:FeS2+14Fe3++______H2O═15Fe2++______SO42-

(3)氧化过程中,O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为______

(4)为了确保铁红的质量,氧化过程需要调节溶液的pH的范围是______(几种离子沉淀的pH见表);滤液B可以回收的物质有(写化学式)______

正确答案

解:硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等,稀硫酸溶解主要除去不与酸反应的SiO2,再加氢氧化钠调节PH值3.2~3.8主要是使三价铁沉淀,而二价镁,三价铝都不沉淀而被除去,最后洗涤、烘干、研磨使氢氧化铁分解生成氧化铁,从而得到实验目的;

(1)根据影响反应速率的因素知道:升高温度;增加浸出时间;增大硫酸的浓度;研磨硫酸渣,增大固体表面积均可以提高铁的浸出率,因二氧化硅不与硫酸反应,故“滤渣A”主要成份的化学式为SiO2;故答案为:适当提高反应温度(增加浸出时间;增大硫酸的浓度;研磨硫酸渣,增大固体表面积等);SiO2

(2)-2价的硫离子具有还原性,FeS2可以将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,而本身被氧化为硫酸根离子,有关的离子方程式为:FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+,故答案为:8;2;16H+

(3)通入空气、加入NaOH可以将溶液中的铁元素充分转化为氢氧化铁沉淀而析出,即4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe(OH)3↓,故答案为:4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe(OH)3↓;

(4)为了确保铁红的质量,氧化过程调节溶液的pH至3.2-3.8,其目的是使Fe3+沉淀完全,而其他金属阳离子不生成沉淀,因加入的是氢氧化钠来调节PH,所以滤液B中应是未沉淀离子的硫酸盐和硫酸钠;洗涤未沉淀的离子为Na+、Mg2+、Al3+,故滤液B可以回收的物质有Na2SO4、Al2(SO43、MgSO4,故答案为:使Fe3+沉淀完全,而其他金属阳离子不生成沉淀.

故答案为:3.2-3.8;Na2SO4、Al2(SO43、MgSO4

解析

解:硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等,稀硫酸溶解主要除去不与酸反应的SiO2,再加氢氧化钠调节PH值3.2~3.8主要是使三价铁沉淀,而二价镁,三价铝都不沉淀而被除去,最后洗涤、烘干、研磨使氢氧化铁分解生成氧化铁,从而得到实验目的;

(1)根据影响反应速率的因素知道:升高温度;增加浸出时间;增大硫酸的浓度;研磨硫酸渣,增大固体表面积均可以提高铁的浸出率,因二氧化硅不与硫酸反应,故“滤渣A”主要成份的化学式为SiO2;故答案为:适当提高反应温度(增加浸出时间;增大硫酸的浓度;研磨硫酸渣,增大固体表面积等);SiO2

(2)-2价的硫离子具有还原性,FeS2可以将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,而本身被氧化为硫酸根离子,有关的离子方程式为:FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+,故答案为:8;2;16H+

(3)通入空气、加入NaOH可以将溶液中的铁元素充分转化为氢氧化铁沉淀而析出,即4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe(OH)3↓,故答案为:4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe(OH)3↓;

(4)为了确保铁红的质量,氧化过程调节溶液的pH至3.2-3.8,其目的是使Fe3+沉淀完全,而其他金属阳离子不生成沉淀,因加入的是氢氧化钠来调节PH,所以滤液B中应是未沉淀离子的硫酸盐和硫酸钠;洗涤未沉淀的离子为Na+、Mg2+、Al3+,故滤液B可以回收的物质有Na2SO4、Al2(SO43、MgSO4,故答案为:使Fe3+沉淀完全,而其他金属阳离子不生成沉淀.

故答案为:3.2-3.8;Na2SO4、Al2(SO43、MgSO4

1
题型:简答题
|
简答题

有关钴和铁化合物的性质见下表:

用含钴废料(含少量铁)可制备氯化钴:Co+2HCl═CoCl2+H2↑工艺流程如下:

试回答:

(1)“净化除铁”中,写出加入CoCO3(难溶)调pH时反应的离子方程式______

(2)滤液中(Fe3+)≤1.0×10-5mol/L时,可视为Fe3+沉淀完全.试计算室温下,Fe(OH)3沉淀完全时,则x=______

(3)②步中用CoCO3调pH略大于x的原因是______

(4)滤液中所含溶质有____________

(5)为了防止CoCl2•6H2O脱水,“干燥”时宜采用的方法或操作是____________

正确答案

解:(1))“净化除铁”中,加入CoCO3(难溶),CoCO3属于碳酸盐,可与酸反应,CoCO3+2H+=Co2++H2O+CO2↑,通过此反应降低溶液的酸性,调溶液的pH,

故答案为:CoCO3+2H+=Co2++H2O+CO2↑;

(2)滤液中(Fe3+)≤1.0×10-5mol/L时,可视为Fe3+沉淀完全,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-35=c(Fe3+)×c3(OH-)=1.0×10-5mol•L-1×c3(OH-),所以c(OH-)=10-10mol•L-1,c(H+)=mol•L-1=10-4mol•L-1,PH=-lgc(H+)=-lg10-4=4;

故答案为:4;

(3)根据(2)分析可知,为了使Fe3+完全沉淀,pH应略大于4,故答案为:使Fe3+完全沉淀;

(4)除去Fe3+,滤液中主要含有NaCl、CoCl2、以及极少量的HCl,故答案为:CoCl2;NaCl;

(5)因CoCl2•6H2O在110°C~120°C时脱水变成蓝色无水氯化钴,所以不能用高温烘干,为了防止CoCl2•6H2O脱水,“干燥”时宜采用的方法或操作是减压或温度低于110℃或在HCl气流中加热,故答案为:减压或温度低于110℃;或在HCl气流中加热.

解析

解:(1))“净化除铁”中,加入CoCO3(难溶),CoCO3属于碳酸盐,可与酸反应,CoCO3+2H+=Co2++H2O+CO2↑,通过此反应降低溶液的酸性,调溶液的pH,

故答案为:CoCO3+2H+=Co2++H2O+CO2↑;

(2)滤液中(Fe3+)≤1.0×10-5mol/L时,可视为Fe3+沉淀完全,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-35=c(Fe3+)×c3(OH-)=1.0×10-5mol•L-1×c3(OH-),所以c(OH-)=10-10mol•L-1,c(H+)=mol•L-1=10-4mol•L-1,PH=-lgc(H+)=-lg10-4=4;

故答案为:4;

(3)根据(2)分析可知,为了使Fe3+完全沉淀,pH应略大于4,故答案为:使Fe3+完全沉淀;

(4)除去Fe3+,滤液中主要含有NaCl、CoCl2、以及极少量的HCl,故答案为:CoCl2;NaCl;

(5)因CoCl2•6H2O在110°C~120°C时脱水变成蓝色无水氯化钴,所以不能用高温烘干,为了防止CoCl2•6H2O脱水,“干燥”时宜采用的方法或操作是减压或温度低于110℃或在HCl气流中加热,故答案为:减压或温度低于110℃;或在HCl气流中加热.

1
题型:简答题
|
简答题

碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血.工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:

已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

回答下列问题:

(1)加入少量NaHCO3的目的是调节pH在______范围内,使溶液中的______沉淀(写离子符号).

(2)反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是______,发生反应的离子方程式为______

(3)在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若参与反应的O2有11.2L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为______

(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子,该水解反应的离子方程式为______

正确答案

解:(1)制备硫酸亚铁,应与硫酸铝分离,应调节溶液pH生成Al(OH)3,要避免生成应Fe(OH)2沉淀,根据氢氧化物沉淀需要的pH知,在pH在4.4-7.5之间将铝离子转化为Al(OH)3沉淀,而亚铁离子不能生成沉淀,所以控制pH在4.4~7.5之间,

故答案为:4.4~7.5;Al3+

(2)酸性条件下,亚硝酸钠具有氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原生成NO,所以反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化Fe2+,发生反应的离子方程式为 2H++Fe2++NO2-=Fe3++NO↑+H2O,

故答案为:氧化Fe2+;2H++Fe2++NO2-=Fe3++NO↑+H2O;

(3)1molNaNO2被还原生成NO,化合价由+3价降低到+2价,得到1mol电子,1mol氧气得到电子1mol×4=4mol,在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若参与反应的O2有11.2L(标准状况),反应过程中提供电子相等,则相当于节约NaNO2的物质的量==2mol,

故答案为:2mol;

(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子,该水解反应的离子方程式为 2Fe(OH)2++2H2O⇌Fe2(OH)42++2H+

故答案为:2Fe(OH)2++2H2O⇌Fe2(OH)42++2H+

解析

解:(1)制备硫酸亚铁,应与硫酸铝分离,应调节溶液pH生成Al(OH)3,要避免生成应Fe(OH)2沉淀,根据氢氧化物沉淀需要的pH知,在pH在4.4-7.5之间将铝离子转化为Al(OH)3沉淀,而亚铁离子不能生成沉淀,所以控制pH在4.4~7.5之间,

故答案为:4.4~7.5;Al3+

(2)酸性条件下,亚硝酸钠具有氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原生成NO,所以反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化Fe2+,发生反应的离子方程式为 2H++Fe2++NO2-=Fe3++NO↑+H2O,

故答案为:氧化Fe2+;2H++Fe2++NO2-=Fe3++NO↑+H2O;

(3)1molNaNO2被还原生成NO,化合价由+3价降低到+2价,得到1mol电子,1mol氧气得到电子1mol×4=4mol,在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若参与反应的O2有11.2L(标准状况),反应过程中提供电子相等,则相当于节约NaNO2的物质的量==2mol,

故答案为:2mol;

(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子,该水解反应的离子方程式为 2Fe(OH)2++2H2O⇌Fe2(OH)42++2H+

故答案为:2Fe(OH)2++2H2O⇌Fe2(OH)42++2H+

1
题型:简答题
|
简答题

某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)制备纯净的CuSO4•5H2O.

Ⅰ.取工业硫酸铜固体,用稀硫酸溶解,过滤.

Ⅱ.向滤液中滴加H2O2溶液,稍加热.

Ⅲ.向II的溶液中加入Cu2(OH)2CO3粉末至pH为3.9~4.1.

Ⅳ.加热煮沸,过滤,滤液用稀硫酸酸化至pH=1.

Ⅴ.加热浓缩、冷却结晶、过滤,得晶体.

已知部分阳离子生成氢氧化物的pH如下表:

(1)Ⅱ中发生反应的离子方程式是______

(2)Ⅱ中将Fe2+氧化为Fe3+的目的是______

(3)用K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)验证Ⅱ中Fe2+是否转化完全的现象是______

(4)Ⅲ中发生反应的离子方程式是______

(5)应用化学平衡移动原理解释Ⅳ中“滤液用稀硫酸酸化”的原因______

正确答案

解:(1)滴加H2O2能将亚铁离子氧化为三价铁离子便于除去,过氧化氢为氧化剂,二价铁为还原剂,所以反应为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,

故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;

(2)除去亚铁离子得到纯净的硫酸铜溶液,根据沉淀PH范围可知,应先把亚铁离子转化为三价铁离子,再控制PH,开始沉淀pH2.7,完全沉淀pH3.7,使之完全沉淀,所以滴加H2O2溶液目的是氧化亚铁离子为三价铁离子;慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5,目的是在pH=3.5时铜离子不沉淀,三价铁离子沉淀完全,

故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+,才能调节在pH为3.9~4.1时,只将Fe3+转化为沉淀除去,而不会使Cu2+转化为沉淀;

(3)亚铁离子和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀,这是亚铁离子的特征反应,验证Ⅱ中Fe2+是否转化完全的现象是滴加K3[Fe(CN)6]若有蓝色沉淀生说,说明Fe2+没有完全转化;若没有蓝色沉淀生成,说明Fe2+已经完全转化,

故答案为:若有蓝色沉淀生说,说明Fe2+没有完全转化;若没有蓝色沉淀生成,说明Fe2+已经完全转化;

(4)操作I中加硫酸,向II的溶液中加入Cu2(OH)2CO3粉末至pH为3.9~4.1,所以Cu2(OH)2CO3和酸反应Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O,三价铁离子水解呈酸性,所以3Cu2(OH)2CO3+4Fe3++3H2O=4Fe(OH)3+3CO2↑+6Cu2+

故答案为:Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O,3Cu2(OH)2CO3+4Fe3++3H2O=4Fe(OH)3+3CO2↑+6Cu2+

(5)铜离子水解溶液呈酸性,加酸能抑制铜离子水解,所以Ⅳ中“滤液用稀硫酸酸化”目的抑制Cu2+在加热过程中水解,以获得纯净的硫酸铜晶体,

故答案为:用稀硫酸酸化至PH=1,可以抑制Cu2+在加热过程中水解,以获得纯净的硫酸铜晶体.

解析

解:(1)滴加H2O2能将亚铁离子氧化为三价铁离子便于除去,过氧化氢为氧化剂,二价铁为还原剂,所以反应为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,

故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;

(2)除去亚铁离子得到纯净的硫酸铜溶液,根据沉淀PH范围可知,应先把亚铁离子转化为三价铁离子,再控制PH,开始沉淀pH2.7,完全沉淀pH3.7,使之完全沉淀,所以滴加H2O2溶液目的是氧化亚铁离子为三价铁离子;慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5,目的是在pH=3.5时铜离子不沉淀,三价铁离子沉淀完全,

故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+,才能调节在pH为3.9~4.1时,只将Fe3+转化为沉淀除去,而不会使Cu2+转化为沉淀;

(3)亚铁离子和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀,这是亚铁离子的特征反应,验证Ⅱ中Fe2+是否转化完全的现象是滴加K3[Fe(CN)6]若有蓝色沉淀生说,说明Fe2+没有完全转化;若没有蓝色沉淀生成,说明Fe2+已经完全转化,

故答案为:若有蓝色沉淀生说,说明Fe2+没有完全转化;若没有蓝色沉淀生成,说明Fe2+已经完全转化;

(4)操作I中加硫酸,向II的溶液中加入Cu2(OH)2CO3粉末至pH为3.9~4.1,所以Cu2(OH)2CO3和酸反应Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O,三价铁离子水解呈酸性,所以3Cu2(OH)2CO3+4Fe3++3H2O=4Fe(OH)3+3CO2↑+6Cu2+

故答案为:Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O,3Cu2(OH)2CO3+4Fe3++3H2O=4Fe(OH)3+3CO2↑+6Cu2+

(5)铜离子水解溶液呈酸性,加酸能抑制铜离子水解,所以Ⅳ中“滤液用稀硫酸酸化”目的抑制Cu2+在加热过程中水解,以获得纯净的硫酸铜晶体,

故答案为:用稀硫酸酸化至PH=1,可以抑制Cu2+在加热过程中水解,以获得纯净的硫酸铜晶体.

下一知识点 : 研究型实验
百度题库 > 高考 > 化学 > 物质的检测

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/15
  • 下一题