- 乙酸乙酯的制备
- 共1463题
铬是一种银白色的坚硬金属.铬的工业用途很广,主要有金属加工、电镀、制革行业,这些行业排放的废水和废气是环境中的主要污染源.请回答下面与铬有关的一些问题.
(1)工业上冶炼铬的主要步骤如图1所示:
①已知步骤Ⅱ的反应方程式为:
8Na2CrO4+6Na2S+23H2O═8Cr(OH)3↓+3Na2S2O3+22NaOH
该反应中每生成lmol Cr(OH)3时转移电子的物质的量为______mol;
②步骤IV中电解Cr2O3的阳极反应式为______.
(2)某工厂采用电解法处理含铬废水.耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,其原理示意图如图2.阳极区溶液中发生的氧化还原反应为:______.
(3)重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]是一种桔黄色结晶,可用作实验室制备纯净的N2及Cr2O3等.实验室可由工业级铬酸钠(Na2CrO4)为原料制取重铬酸铵.实验步骤如下:
步骤1:将铬酸钠溶于适量水中,加一定量浓硫酸酸化,使铬酸钠转化为重铬酸钠.
步骤2:先将上述溶液蒸发结晶并趁热过滤,继续将得到的晶体再溶解再蒸发结晶并趁热过滤.然后将得到的滤液冷却至40℃左右进行结晶,用水洗涤,获得重铬酸钠晶体.
步骤3:将得到的重铬酸钠和氯化铵按物质的量之比1:2溶于适量的水,加热至105~110℃时让其充分反应.
①步骤1是一个可逆反应,该反应的离子方程式为:______.
②(NH4)2Cr2O7受热分解制取N2及Cr2O3的化学方程式为:______.
③为了测定实验制得的产品中(NH4)2Cr2O7的含量,称取样品0.140g置于锥形瓶中,加50mL水;再加入2gKI(过量)及稍过量的稀硫酸溶液,摇匀,暗处放置10min;然后加150mL蒸馏水并加入3mL 0.5%淀粉溶液;用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3标准溶液30.00mL.则该产品中(NH4)2Cr2O7的纯度为.(假定杂质不参加反应,已知:Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O,I2+2S2O32-═2I-+S4O62-)
正确答案
解:(1)①Cr元素的化合价由+6价变为+3价,该反应中每生成lmol Cr(OH)3时转移电子的物质的量=1mol×(6-3)=3mol,故答案为:3;
②电解熔融状态的Cr2O3,阳极上氧离子失电子生成氧气,阴极上铬离子得电子发生还原反应,所以阳极上电极反应式为:2O2--4e-=O2↑,故答案为:2O2--4e-=O2↑;
(2)阳极上铁失电子生成亚铁离子进入溶液,Cr2O72-具有强氧化性,能氧化亚铁离子生成铁离子,自身被还原生成铬离子,所以离子反应方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,
故答案为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
(3)①酸性条件下,CrO42-和氢离子反应生成Cr2O72-,离子方程式为:2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O,故答案为:2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O;
②在加热条件下,(NH4)2Cr2O7分解生成N2及Cr2O3,同时还生成水,则该反应方程式为:(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O,
故答案为:(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O;
③根据Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O,I2+2S2O32-═2I-+S4O62-得关系式Cr2O72-----6S2O32-,
设Cr2O72-的物质的量为x,
Cr2O72-----6S2O32-,
1 6
x 0.1000mol/L×0.03L
1:6=x:(0.1000mol/L×0.03L)
x=0.0005mol,
根据原子守恒得n(Cr2O72-)=n((NH4)2Cr2O7),则m((NH4)2Cr2O7)=0.0005mol×252g/mol=0.126g,
其质量分数==90%,故答案为:90%.
解析
解:(1)①Cr元素的化合价由+6价变为+3价,该反应中每生成lmol Cr(OH)3时转移电子的物质的量=1mol×(6-3)=3mol,故答案为:3;
②电解熔融状态的Cr2O3,阳极上氧离子失电子生成氧气,阴极上铬离子得电子发生还原反应,所以阳极上电极反应式为:2O2--4e-=O2↑,故答案为:2O2--4e-=O2↑;
(2)阳极上铁失电子生成亚铁离子进入溶液,Cr2O72-具有强氧化性,能氧化亚铁离子生成铁离子,自身被还原生成铬离子,所以离子反应方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,
故答案为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
(3)①酸性条件下,CrO42-和氢离子反应生成Cr2O72-,离子方程式为:2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O,故答案为:2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O;
②在加热条件下,(NH4)2Cr2O7分解生成N2及Cr2O3,同时还生成水,则该反应方程式为:(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O,
故答案为:(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O;
③根据Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O,I2+2S2O32-═2I-+S4O62-得关系式Cr2O72-----6S2O32-,
设Cr2O72-的物质的量为x,
Cr2O72-----6S2O32-,
1 6
x 0.1000mol/L×0.03L
1:6=x:(0.1000mol/L×0.03L)
x=0.0005mol,
根据原子守恒得n(Cr2O72-)=n((NH4)2Cr2O7),则m((NH4)2Cr2O7)=0.0005mol×252g/mol=0.126g,
其质量分数==90%,故答案为:90%.
ClO2与Cl2的氧化性相近,常温下均为气体,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛.某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究.
(1)仪器C的名称是:______.安装F中导管时,应选用图2中的:______.(填“a”或“b”)
(2)打开B的活塞,A中氯酸钠和稀盐酸混和产生Cl2和ClO2,写出反应化学方程式:______;为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,可采取的措施是:______.
(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是:______.
(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为:______,在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是:______.
(5)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和Ⅱ,加酸后释
放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示,若将其用于
水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂的原因是______.
正确答案
球形干燥管
b
2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
调节分液漏斗B的旋塞,减缓(慢)稀盐酸滴加速度
吸收Cl2
4H++5ClO2‾═Cl‾+4ClO2↑+2H2O
检验是否有ClO2生成
稳定剂II可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度
解析
解:(1)根据仪器特征,可知仪器C是球形干燥管;F装置应是Cl2和KI反应,还需要连接尾气处理装置,所以应长管进气,短管出气,故选b,
故答案为:锥形瓶;b;
(2)氯酸钠和稀盐酸混和产生Cl2和ClO2,NaClO3中氯为+5价被还原成ClO2中+4价,盐酸中氯为-1价,被氧化成0价氯,转移电子数为2,所以NaClO3、ClO2前系数为2,Cl2前系数为1,反应化学方程式:2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,:为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,产生ClO2的速率要慢,故滴加稀盐酸的速度要慢,即调节分液漏斗B的旋塞,减缓(慢)稀盐酸滴加速度,
故答案为:2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O;调节分液漏斗B的旋塞,减缓(慢)稀盐酸滴加速度;
(3)F装置中发生Cl2+2KI=2KCl+I2时,碘遇淀粉变蓝,而F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是吸收Cl2,
故答案为:吸收Cl2;
(4)在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,根据元素守恒可知应还有水生成,该反应的离子方程式为:4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O; 在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是验证是否有ClO2 生成,
故答案为:4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O;检验是否有ClO2生成;
(5)由图可知,稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度,所以稳定剂Ⅱ好,
故答案为:稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度.
(2015秋•开封月考)金属钛(Ti)因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料,被誉为“未来金属”.以钛铁矿(主要成分钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如图1.
请回答下列问题.
(1)钛酸亚铁(用R表示)与碳在高温下反应的化学方程式为2R+C═2Fe+2TiO2+CO2↑,钛酸亚铁的化学式为______;钛酸亚铁和浓H2SO4反应的产物之一是TiOSO4,反应中无气体生成,该反应的化学方程式为______
(2)上述生产流程中加入铁屑的目的是______.此时溶液Ⅰ中含有Fe2+、TiO2+和少量Mg2+等阳离子.常温下,其对应氢氧化物的Ksp如下表所示.
①常温下,若所得溶液中Mg2+的物质的量浓度为0.0018mol/L,当溶液的pH等于______时,Mg(OH)2开始沉淀.
②若将含有Fe2+、TiO2+和Mg2+的溶液加水稀释,立即析出大量白色沉淀,该反应的离子方程式为______.
(3)中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应制取TiCl4的方程式为______.Mg还原TiCl4过程中必须在1070K的温度下进行,你认为还应该控制的反应条件是______.除去所得金属钛中少量的金属镁可用的试剂是______.
(4)在800~1 000℃时电解TiO2也可制得海绵钛,装置如图2所示.图中b是电源的______极,阴极的电极反应式为______.
正确答案
解:钛铁矿和浓硫酸混合,钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4,反应中无气体生成,浓硫酸具有强氧化性,+2价Fe具有还原性,则+2价Fe被浓硫酸氧化生成Fe3+,然后向混合物中加入水、铁屑,发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+,沉降过滤,滤液I中溶质为TiOSO4和FeSO4,将滤液冷却结晶得到副产品甲和溶液II,根据流程图中溶液II中含有TiOSO4,则副产品甲为绿矾FeSO4•7H2O,先将溶液II中加入水并加热,TiO2+水解生成H2TiO3,然后过滤回收硫酸,同时得到H2TiO3,煅烧H2TiO3,H2TiO3分解生成TiO2和水,乙能和氯气、C在高温下发生氧化还原反应生成TiCl4,则乙是TiO2,在高温条件下,用Mg和四氯化钛发生置换反应生成Ti;
(1)根据原子守恒可知钛酸亚铁的化学式为FeTiO3,钛铁矿精矿和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4,反应中无气体生成,依据氧化还原反应分析,应生成硫酸亚铁和水,反应的化学方程式为:FeTiO3+H2SO4(浓)=TiOSO4+FeSO4+2H2O,
故答案为:FeTiO3;FeTiO3+H2SO4(浓)=TiOSO4+FeSO4+2H2O;
(2)钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4,加入铁屑,可防止Fe2+氧化,故答案为:防止Fe2+氧化;
①Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×c2(OH-)=1.8×10-11,故c(OH-)==10-4,故c(H+)=
=10-10mol/L,故此时pH=10,故答案为:10;
②已知TiO2+发生水解生成钛酸(H2TiO3)沉淀和氢离子,其离子方程式为:TiO2++2H2O═H2TiO3↓+2H+,故答案为:TiO2++2H2O═TiO(OH)2↓(或H2TiO3)+2H+ );
(3)中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应制取TiCl4的方程式为TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO,防止碳与氧气反应,应可绝空气加热,可用稀盐酸溶解镁除去钛中混有的镁,
故答案为:TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO;隔绝空气;稀盐酸;
(4)电解池的阳极是氧离子发生失电子的氧化反应,导致氧气等气体的出现,所以电极反应式为:2O2-→O2↑+4e-,电解池的阴极发生得电子的还原反应,是二氧化钛电极本身得电子的过程,即TiO2+4e-→Ti+2O2-;电解池中,电解质里的阴离子O2-、Cl-均移向阳极,
故答案为:正;TiO2+4e-→Ti+2O2-.
解析
解:钛铁矿和浓硫酸混合,钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4,反应中无气体生成,浓硫酸具有强氧化性,+2价Fe具有还原性,则+2价Fe被浓硫酸氧化生成Fe3+,然后向混合物中加入水、铁屑,发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+,沉降过滤,滤液I中溶质为TiOSO4和FeSO4,将滤液冷却结晶得到副产品甲和溶液II,根据流程图中溶液II中含有TiOSO4,则副产品甲为绿矾FeSO4•7H2O,先将溶液II中加入水并加热,TiO2+水解生成H2TiO3,然后过滤回收硫酸,同时得到H2TiO3,煅烧H2TiO3,H2TiO3分解生成TiO2和水,乙能和氯气、C在高温下发生氧化还原反应生成TiCl4,则乙是TiO2,在高温条件下,用Mg和四氯化钛发生置换反应生成Ti;
(1)根据原子守恒可知钛酸亚铁的化学式为FeTiO3,钛铁矿精矿和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4,反应中无气体生成,依据氧化还原反应分析,应生成硫酸亚铁和水,反应的化学方程式为:FeTiO3+H2SO4(浓)=TiOSO4+FeSO4+2H2O,
故答案为:FeTiO3;FeTiO3+H2SO4(浓)=TiOSO4+FeSO4+2H2O;
(2)钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4,加入铁屑,可防止Fe2+氧化,故答案为:防止Fe2+氧化;
①Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×c2(OH-)=1.8×10-11,故c(OH-)==10-4,故c(H+)=
=10-10mol/L,故此时pH=10,故答案为:10;
②已知TiO2+发生水解生成钛酸(H2TiO3)沉淀和氢离子,其离子方程式为:TiO2++2H2O═H2TiO3↓+2H+,故答案为:TiO2++2H2O═TiO(OH)2↓(或H2TiO3)+2H+ );
(3)中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应制取TiCl4的方程式为TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO,防止碳与氧气反应,应可绝空气加热,可用稀盐酸溶解镁除去钛中混有的镁,
故答案为:TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO;隔绝空气;稀盐酸;
(4)电解池的阳极是氧离子发生失电子的氧化反应,导致氧气等气体的出现,所以电极反应式为:2O2-→O2↑+4e-,电解池的阴极发生得电子的还原反应,是二氧化钛电极本身得电子的过程,即TiO2+4e-→Ti+2O2-;电解池中,电解质里的阴离子O2-、Cl-均移向阳极,
故答案为:正;TiO2+4e-→Ti+2O2-.
硫酸铁铵[aFe2(SO4)3•b(NH4)2SO4•cH2O]广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等.某化工厂以硫酸亚铁(含少量硝酸钙)和硫酸铵为原料,设计了如图工艺流程制取硫酸铁铵.
请回答下列问题:
(1)硫酸亚铁溶液加H2SO4酸化的主要目的是______,滤渣A的主要成分是______.
(2)下列物质中最适合的氧化剂B是______;反应的离子方程式______.
a.NaClO b.H2O2 c.KMnO4 d.K2Cr2O7
(3)操作甲、乙的名称分别是:甲______,乙______.
(4)如图流程中,氧化之后和加热蒸发之前,需取少量检验Fe2+是否已全部被氧化,所加试剂为______(写名称),能否用酸性的KMnO4溶液?(如果能,下问忽略)理由是:______.(可用语言或方程式说明)
(5)检验硫酸铁铵中NH4+的方法是______.
(6)称取14.00g样品,将其溶于水配制成100mL溶液,分成两等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,过滤洗涤得到2.14g沉淀;向另一份溶液中加入0.05mol Ba(NO3)2溶液,恰好完全反应.则该硫酸铁铵的化学式为______.
正确答案
解:原料中加入硫酸酸化,可生成硫酸钙沉淀,减压过滤后加入过氧化氢氧化可生成硫酸铁,加入硫酸铵,在80℃下反应可生成硫酸铁铵,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤,最后经常温晾晒可到纯净的硫酸铁铵,
(1)加入硫酸,可增大溶液中SO42-浓度,将Ca2+转化为沉淀,生成CaSO4,同时抑制Fe2+水解,
故答案为:增大溶液中SO42-浓度,将Ca2+转化为沉淀或抑制Fe2+水解;CaSO4;
(2)为避免引入新杂质,应加入过氧化氢为氧化剂,还原产物是水,反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:b;H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;
(3)在80℃下反应可生成硫酸铁铵,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤,最后经常温晾晒可到纯净的硫酸铁铵,温度不能过高,防止分解,
故答案为:冷却结晶;常温晾晒;
(4)检验二价铁离子应该使用黄色的铁氰化钾K3〔Fe(CN)6〕溶液;二价铁离子与铁氰根离子反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀:3Fe2++2〔Fe(CN)6〕3-=Fe3〔Fe(CN)6〕2↓;不能,因为过氧化氢和二价铁离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
故答案为:铁氰化钾溶液;不能,因为过氧化氢和二价铁离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
(5)检验NH4+的方法是加入强碱反应、加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的气体,该气体是氨气,从而证明原溶液中一定含有NH4+,
故答案为:在试管中加入少量样品和NaOH固体加热,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,看到试纸变成蓝色;
(6)称取14.00g样品,将其溶于水配置成100mL溶液,分成两等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,过滤洗涤得到2.14g沉淀,应为Fe(OH)3,
n(Fe(OH)3)==0.02mol,
向另一份溶液中加入0.05mol Ba(NO3)2溶液,恰好完全反应,则n(SO42-)=0.05mol,
所以14.00g样品中含有Fe2(SO4)30.02mol,n(SO42-)为0.1mol,则(NH4)2SO4为0.1mol-0.02mol×3=0.04mol,
则m(H2O)=14.00g-0.02mol×400g/mol-0.04mol×132g/mol=0.72g,
n(H2O)==0.04mol,
n(Fe2(SO4)3):n((NH4)2SO4):n(H2O)=0.02:0.04:0.04=1:2:2,
所以化学式为Fe2(SO4)3•2(NH4)2SO4•2H2O,
故答案为:Fe2(SO4)3•2(NH4)2SO4•2H2O.
解析
解:原料中加入硫酸酸化,可生成硫酸钙沉淀,减压过滤后加入过氧化氢氧化可生成硫酸铁,加入硫酸铵,在80℃下反应可生成硫酸铁铵,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤,最后经常温晾晒可到纯净的硫酸铁铵,
(1)加入硫酸,可增大溶液中SO42-浓度,将Ca2+转化为沉淀,生成CaSO4,同时抑制Fe2+水解,
故答案为:增大溶液中SO42-浓度,将Ca2+转化为沉淀或抑制Fe2+水解;CaSO4;
(2)为避免引入新杂质,应加入过氧化氢为氧化剂,还原产物是水,反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:b;H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;
(3)在80℃下反应可生成硫酸铁铵,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤,最后经常温晾晒可到纯净的硫酸铁铵,温度不能过高,防止分解,
故答案为:冷却结晶;常温晾晒;
(4)检验二价铁离子应该使用黄色的铁氰化钾K3〔Fe(CN)6〕溶液;二价铁离子与铁氰根离子反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀:3Fe2++2〔Fe(CN)6〕3-=Fe3〔Fe(CN)6〕2↓;不能,因为过氧化氢和二价铁离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
故答案为:铁氰化钾溶液;不能,因为过氧化氢和二价铁离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
(5)检验NH4+的方法是加入强碱反应、加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的气体,该气体是氨气,从而证明原溶液中一定含有NH4+,
故答案为:在试管中加入少量样品和NaOH固体加热,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,看到试纸变成蓝色;
(6)称取14.00g样品,将其溶于水配置成100mL溶液,分成两等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,过滤洗涤得到2.14g沉淀,应为Fe(OH)3,
n(Fe(OH)3)==0.02mol,
向另一份溶液中加入0.05mol Ba(NO3)2溶液,恰好完全反应,则n(SO42-)=0.05mol,
所以14.00g样品中含有Fe2(SO4)30.02mol,n(SO42-)为0.1mol,则(NH4)2SO4为0.1mol-0.02mol×3=0.04mol,
则m(H2O)=14.00g-0.02mol×400g/mol-0.04mol×132g/mol=0.72g,
n(H2O)==0.04mol,
n(Fe2(SO4)3):n((NH4)2SO4):n(H2O)=0.02:0.04:0.04=1:2:2,
所以化学式为Fe2(SO4)3•2(NH4)2SO4•2H2O,
故答案为:Fe2(SO4)3•2(NH4)2SO4•2H2O.
过氧化钙(CaO2)难溶于水,在常温下稳定,在潮湿空气及水中缓慢分解放出氧气,因而广泛应用于渔业、农业、环保等许多方面.下图是以大理石(主要杂质是氧化铁)等为原料制取过氧化钙(CaO2)的流程.
请回答下列问题:
(1)用氨水调节pH至8~9的目的是______.
(2)若测得滤液C中c(CO32-)=10-3mol/L,则Ca2+______(填“是”或“否”)沉淀完全.(已知c(Ca2+)≤10-5mol/L可视为沉淀完全;Ksp(CaCO3)=4.96×10-9)
(3)若在滤液C中,加入HNO3使溶液呈酸性以得到副产物NH4NO3,则酸化后溶液中,c(NH4+)______c(NO3-)(填“≥”、“≤”、“<”、“>”或“=”).
(4)在低温下,往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙进行反应,写出该反应的化学方程式:______,一段时间后,再加入氢氧化钠溶液,当调节溶液pH至9~11,才出现大量沉淀.用化学方程式和简要的文字解释需用氢氧化钠调节pH至9~11的原因______.
正确答案
解:根据图示信息可知:滤液A的成分有硝酸钙和硝酸铁以及剩余的硝酸,当pH至8-9范围段内时,三价铁可易形成沉淀,所以滤渣B是氢氧化铁,滤液B是硝酸钙,和碳酸铵之间可以发生复分解反应生成碳酸钙和硝酸铵,过滤,沉淀碳酸钙用盐酸溶解然后蒸发结晶可以得到氯化钙晶体,再失水成为无水氯化钙,双氧水可以和氯化钙反应生成过氧化钙和盐酸,
(1)用氨水调节pH至8-9,三价铁可易形成沉淀,从而分离出硝酸钙溶液,
故答案为:除去Fe3+;
(2)若测得滤液C中c(CO32-)=10-3 mol/L,Ksp(CaCO3)=4.96×10-9;Ksp=Ca2++CO32-=10-3 mol/L×c(Ca2+)=4.96×10-9 ,c(Ca2+)=4.96×10-6 mol/L,已知c(Ca2+)≤10-5mol/L可视为沉淀完全,所以此时钙离子沉淀完全;
故答案为:是;
(3)若在滤液C中,加入HNO3使溶液呈酸性以得到副产物NH4NO3,铵根离子水解,则酸化后溶液中c(NH4+)<c(NO3-);
故答案为:<;
(4)双氧水可以和氯化钙反应生成过氧化钙和盐酸,即CaCl2+H2O2=CaO2↓+2HCl,加入NaOH溶液使上述平衡向正反应方向,有利于CaO2沉淀的生成;
故答案为:CaCl2+H2O2=CaO2↓+2HCl;加入NaOH溶液使上述平衡向正反应方向,有利于CaO2沉淀的生成.
解析
解:根据图示信息可知:滤液A的成分有硝酸钙和硝酸铁以及剩余的硝酸,当pH至8-9范围段内时,三价铁可易形成沉淀,所以滤渣B是氢氧化铁,滤液B是硝酸钙,和碳酸铵之间可以发生复分解反应生成碳酸钙和硝酸铵,过滤,沉淀碳酸钙用盐酸溶解然后蒸发结晶可以得到氯化钙晶体,再失水成为无水氯化钙,双氧水可以和氯化钙反应生成过氧化钙和盐酸,
(1)用氨水调节pH至8-9,三价铁可易形成沉淀,从而分离出硝酸钙溶液,
故答案为:除去Fe3+;
(2)若测得滤液C中c(CO32-)=10-3 mol/L,Ksp(CaCO3)=4.96×10-9;Ksp=Ca2++CO32-=10-3 mol/L×c(Ca2+)=4.96×10-9 ,c(Ca2+)=4.96×10-6 mol/L,已知c(Ca2+)≤10-5mol/L可视为沉淀完全,所以此时钙离子沉淀完全;
故答案为:是;
(3)若在滤液C中,加入HNO3使溶液呈酸性以得到副产物NH4NO3,铵根离子水解,则酸化后溶液中c(NH4+)<c(NO3-);
故答案为:<;
(4)双氧水可以和氯化钙反应生成过氧化钙和盐酸,即CaCl2+H2O2=CaO2↓+2HCl,加入NaOH溶液使上述平衡向正反应方向,有利于CaO2沉淀的生成;
故答案为:CaCl2+H2O2=CaO2↓+2HCl;加入NaOH溶液使上述平衡向正反应方向,有利于CaO2沉淀的生成.
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