- 物质的检验
- 共3564题
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(主要含CeO2、SiO2、Fe2O3等).某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如图:
(1)洗涤滤渣A的主要目的是为了除去______(填离子符号).
(2)第②步反应的离子方程式为:______;滤渣B的主要成分是:______.
(3)萃取是分离稀土元素的常用方法.已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,TBP______(填“能”或“不能”)与水互溶.实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有:______、烧杯、玻璃棒、量筒等.
(4)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.462g,加硫酸溶解后,用0.1000mol•L-1FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+),消耗20.00mL标准溶液.该产品中Ce(OH)4的质量分数为:______(小数点后保留两位有效数字).
正确答案
解:废玻璃粉末中含有SiO2、Fe2O3、CeO2,向其中加入稀盐酸,Fe2O3反应变成FeCl3,溶于水,滤渣A的成分为SiO2、CeO2(第①步),第②步向滤渣A中加稀硫酸和H2O2,SiO2不反应,CeO2反应变成Ce3+,加碱以Ce(OH)3形式沉淀出(第③步),Ce(OH)3和氧气反,生成Ce(OH)4,经过滤、洗涤、干燥得到纯净的Ce(OH)4;
(1)滤渣A上含有FeCl3,洗涤滤渣A的目的是为了除去Fe3+;
(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;加入稀硫酸和H2O2,CeO2转化为Ce3+,SiO2不反应,滤渣B的成分为SiO2,
故答案为:6H++H2O2+2CeO2=2Ce3++O2 ↑+4H2O;SiO2;
(3)化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,所以TBP不能与水互溶,实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有:分液漏斗、烧杯、玻璃棒、量筒等,故答案为:不能;分液漏斗;
(4)Ce(OH)4 ~FeSO4
0.0020mol 0.1000mol/L-1×0.020L
所以m(Ce(OH)4)=0.0020mol×208g/mol=0.416g,产品中Ce(OH)4的质量分数为×100%=90.04%,
故答案为:90.04%;
解析
解:废玻璃粉末中含有SiO2、Fe2O3、CeO2,向其中加入稀盐酸,Fe2O3反应变成FeCl3,溶于水,滤渣A的成分为SiO2、CeO2(第①步),第②步向滤渣A中加稀硫酸和H2O2,SiO2不反应,CeO2反应变成Ce3+,加碱以Ce(OH)3形式沉淀出(第③步),Ce(OH)3和氧气反,生成Ce(OH)4,经过滤、洗涤、干燥得到纯净的Ce(OH)4;
(1)滤渣A上含有FeCl3,洗涤滤渣A的目的是为了除去Fe3+;
(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;加入稀硫酸和H2O2,CeO2转化为Ce3+,SiO2不反应,滤渣B的成分为SiO2,
故答案为:6H++H2O2+2CeO2=2Ce3++O2 ↑+4H2O;SiO2;
(3)化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,所以TBP不能与水互溶,实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有:分液漏斗、烧杯、玻璃棒、量筒等,故答案为:不能;分液漏斗;
(4)Ce(OH)4 ~FeSO4
0.0020mol 0.1000mol/L-1×0.020L
所以m(Ce(OH)4)=0.0020mol×208g/mol=0.416g,产品中Ce(OH)4的质量分数为×100%=90.04%,
故答案为:90.04%;
为了实现资源利用最大化,某化工厂将合成氨、制纯碱和生产尿素(CO(NH2))工艺联合,简易流程如下:
(1)25℃时101kPa时,测得生成17g NH3,放出46.2kJ热量,写出合成NH3的热化学方程式______.
(2)合成氨原料气中的杂质硫化氢用稀氨水吸收,副产品是酸式盐.该副产品的化学式为______.
(3)反应器2分离出来的氮气和氢气再通入反应器1,其目的是______.向反应器3充入原料的顺序是:先加氯化钠溶液,通入氨气至饱和,再通入足量的二氧化碳可制得NaHCO3.反应器3中的化学方程式为______.
(4)工业上可用碳、甲烷与水蒸汽反应制氢气
①C+H2O(g)⇌CO+H2,△H>0,此反应的化学平衡常数表达式为K=______,为了提高碳的转化率,宜采用下列措施中的(填字母编号)______.
A.增大压强 B.增加碳的量 C.升高温度D.增加水的量 E.使用催化剂 F.及时移出CO、H2
②有些国家水电丰富,采用惰性电极电解硫酸钠溶液制氢气,电解时阳极上的电极反应式为______.
③若仅以CH4、空气、H2O为原料制尿素(CH4+2H2O(g)CO2+4H2),标准状况下22.4m3 CH4,理论上最多能制______㎏尿素.
正确答案
解:(1)N2和H2完全反应生成17g即1molNH3放热46.2kJ热量,生成2mol氨气放热92.4KJ,反应为放热反应,反应的焓变为-92.4KJ/mol,反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.4KJ/mol;
故答案为:N2(g)+H2(g)═2NH3(g)△H═-92.4kJ/mol;
(2)硫化氢与氨水反应生成NH4HS,故答案为:NH4HS;
(3)氮气和氢气再通入反应器1可节约燃料,提高原料利用率;氯化钠、氨气和二氧化碳可反应生成碳酸氢钠和氯化铵:NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl,
故答案为:提高原料利用率;NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl;
(4)①平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积积,所以K=;为提高碳的转化率,应是反应向正反应方向移动,则可采取的措施有:升高温度、增加水的量、及时分离出CO、H2,
故答案为:;CDF;
②电解硫酸钠溶液实质是电解水,阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,故答案为:4OH--4e-═2H2O+O2↑;
③22.4m3 CH4的物质的量是1000mol,由C原子守恒可知,CH4~CO2~CO(NH2)2,CO(NH2)2的物质的量是1000mol,质量60000g,即60kg,故答案为:60.
解析
解:(1)N2和H2完全反应生成17g即1molNH3放热46.2kJ热量,生成2mol氨气放热92.4KJ,反应为放热反应,反应的焓变为-92.4KJ/mol,反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.4KJ/mol;
故答案为:N2(g)+H2(g)═2NH3(g)△H═-92.4kJ/mol;
(2)硫化氢与氨水反应生成NH4HS,故答案为:NH4HS;
(3)氮气和氢气再通入反应器1可节约燃料,提高原料利用率;氯化钠、氨气和二氧化碳可反应生成碳酸氢钠和氯化铵:NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl,
故答案为:提高原料利用率;NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl;
(4)①平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积积,所以K=;为提高碳的转化率,应是反应向正反应方向移动,则可采取的措施有:升高温度、增加水的量、及时分离出CO、H2,
故答案为:;CDF;
②电解硫酸钠溶液实质是电解水,阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,故答案为:4OH--4e-═2H2O+O2↑;
③22.4m3 CH4的物质的量是1000mol,由C原子守恒可知,CH4~CO2~CO(NH2)2,CO(NH2)2的物质的量是1000mol,质量60000g,即60kg,故答案为:60.
为了将混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠提纯,并制得纯净的氯化钠溶液,某学生设计如图所示实验.
(1)操作②能否用硝酸钡溶液?说明理由.______
(2)进行操作②后,如何判断SO42-已除尽,方法是______
(3)操作③目的是______;
④步操作需要用到的玻璃仪器有哪些______.
(4)此方案是否严密,说明理由______.
正确答案
解:(1)加入硝酸钠溶液,硝酸钠和硫酸钠反应生成硫酸钡和硝酸钠,除去了硫酸钠,但引入了硝酸钠等新的杂质,故答案为:不能,用硝酸钡会引入新杂质NO3-;
(2)加入过量氯化钡溶液除去硫酸根离子,检验硫酸根离子已除尽,可静止片刻在上层清液处,滴加一滴氯化钡溶液,不出现浑浊就说明硫酸根离子已经除尽,
故答案为:取少量上层澄清溶液,再滴加BaCl2溶液,如无沉淀出现则说明SO42-已除尽,反之则有(或其他的方法);
(3)操作③加入碳酸钠溶液,碳酸钠与过量的氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,除去过量的氯化钡,再过滤;先过滤而后加碳酸钠溶液,在加入碳酸钠溶液后生成的碳酸钡还需要过滤,操作④过滤时需要的玻璃仪器有:玻璃棒、漏斗、烧杯,故答案为:除去过量的Ba2+;玻璃棒、漏斗、烧杯;
(4)此方案不严密,过量的碳酸钠没有除去,得到的溶液中含有氯化钠和过量的碳酸钠两种溶质,致使得到的氯化钠溶液不纯,应加入适量盐酸除去碳酸钠,再加热煮沸,故答案为:不严密,没有除去过量的Na2CO3.
解析
解:(1)加入硝酸钠溶液,硝酸钠和硫酸钠反应生成硫酸钡和硝酸钠,除去了硫酸钠,但引入了硝酸钠等新的杂质,故答案为:不能,用硝酸钡会引入新杂质NO3-;
(2)加入过量氯化钡溶液除去硫酸根离子,检验硫酸根离子已除尽,可静止片刻在上层清液处,滴加一滴氯化钡溶液,不出现浑浊就说明硫酸根离子已经除尽,
故答案为:取少量上层澄清溶液,再滴加BaCl2溶液,如无沉淀出现则说明SO42-已除尽,反之则有(或其他的方法);
(3)操作③加入碳酸钠溶液,碳酸钠与过量的氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,除去过量的氯化钡,再过滤;先过滤而后加碳酸钠溶液,在加入碳酸钠溶液后生成的碳酸钡还需要过滤,操作④过滤时需要的玻璃仪器有:玻璃棒、漏斗、烧杯,故答案为:除去过量的Ba2+;玻璃棒、漏斗、烧杯;
(4)此方案不严密,过量的碳酸钠没有除去,得到的溶液中含有氯化钠和过量的碳酸钠两种溶质,致使得到的氯化钠溶液不纯,应加入适量盐酸除去碳酸钠,再加热煮沸,故答案为:不严密,没有除去过量的Na2CO3.
多晶硅(硅单质的一种)被称为“微电子大厦的基石”,制备中副产物以SiCl4为主,它对环境污染很大,能遇水强烈水解,放出大量的热.研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成份为BaCO3,且含有铁、镁等离子)制备BaCl2•2H2O,工艺流程如下.
已知:常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是:3.4、12.4.
(1)已知:SiCl4(s)+H2(g)=SiHCl3(s)+HCl(g)△H1=+47kJ/mol
SiHCl3(s)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g)△H2=+189kJ/mol
则由SiCl4制备硅的热化学方程式为______.
(2)请写出SiCl4水解反应的化学方程式______.
(3)加钡矿粉并调节PH=7的作用是______.
(4)加20% NaOH调节pH=12.5,得到滤渣A的主要成分是______.
正确答案
解:(1)将方程式SiCl4(s)+H2(g)=SiHCl3(s)+HCl(g)△H1=+47kJ/mol和SiHCl3(s)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g)△H2=+189kJ/mol相加可得:SiCl4(s)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)△H=+236kJ/mol,
故答案为:SiCl4(s)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)△H=+236kJ/mol;
(2)氯化硅水解生成原硅酸和氯化氢,水解方程式为:SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl,
故答案为:SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl;
(3)pH=3.4时,三价铁离子完全生成沉淀,使Fe3+完全沉淀;盐酸和碳酸钡反应生成氯化钡和二氧化碳、水,加钡矿粉并调节pH=7的作用是使BaCO3转化为BaCl2,同时使使Fe3+完全沉淀,
故答案为:①使BaCO3转化为BaCl2,②使Fe3+完全沉淀生成氢氧化铁沉淀;
(4)当pH=3.4时,铁离子完全生成沉淀,当pH=12.4时,镁离子完全沉淀生成氢氧化镁,Mg(OH)2,所以当pH=12.5时,滤渣A的成分是氢氧化镁,
故答案为:Mg(OH)2.
解析
解:(1)将方程式SiCl4(s)+H2(g)=SiHCl3(s)+HCl(g)△H1=+47kJ/mol和SiHCl3(s)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g)△H2=+189kJ/mol相加可得:SiCl4(s)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)△H=+236kJ/mol,
故答案为:SiCl4(s)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)△H=+236kJ/mol;
(2)氯化硅水解生成原硅酸和氯化氢,水解方程式为:SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl,
故答案为:SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl;
(3)pH=3.4时,三价铁离子完全生成沉淀,使Fe3+完全沉淀;盐酸和碳酸钡反应生成氯化钡和二氧化碳、水,加钡矿粉并调节pH=7的作用是使BaCO3转化为BaCl2,同时使使Fe3+完全沉淀,
故答案为:①使BaCO3转化为BaCl2,②使Fe3+完全沉淀生成氢氧化铁沉淀;
(4)当pH=3.4时,铁离子完全生成沉淀,当pH=12.4时,镁离子完全沉淀生成氢氧化镁,Mg(OH)2,所以当pH=12.5时,滤渣A的成分是氢氧化镁,
故答案为:Mg(OH)2.
(2012秋•大庆校级月考)某化工厂废水中含一定量的重铬酸根离子,毒性很大.某科研小组为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为+3、+2),设计了如下实验流程:
(1)该化工厂排出的废水呈橙黄色,其中橙色、黄色分别是由______离子和______离子污染造成的(填写离子符号).
(2)该流程中用pH试纸测定溶液pH的操作方法是:______.
(3)实验中过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外,还有______.
正确答案
解:(1)重铬酸根离子(Cr2O72-)是橙红色的,铬酸根离子(CrO42-)是黄色的,故答案为:Cr2O72-;CrO42-;
(2)用pH试纸测定溶液pH的方法为:用玻璃棒蘸取少许待测液滴在PH试纸上,然后把试纸显示的颜色与标准比色卡对照,故答案为:取一小块pH试纸放在表面皿上,用干净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸上,与标准比色卡对比读数;
(3)由题给框图之二可得:Fe2+过量,加NaOH时,产生Cr(OH)3、Fe(OH)3和Fe(OH)2三种沉淀物,故答案为:Fe(OH)3和Fe(OH)2;
解析
解:(1)重铬酸根离子(Cr2O72-)是橙红色的,铬酸根离子(CrO42-)是黄色的,故答案为:Cr2O72-;CrO42-;
(2)用pH试纸测定溶液pH的方法为:用玻璃棒蘸取少许待测液滴在PH试纸上,然后把试纸显示的颜色与标准比色卡对照,故答案为:取一小块pH试纸放在表面皿上,用干净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸上,与标准比色卡对比读数;
(3)由题给框图之二可得:Fe2+过量,加NaOH时,产生Cr(OH)3、Fe(OH)3和Fe(OH)2三种沉淀物,故答案为:Fe(OH)3和Fe(OH)2;
含苯酚的工业废水的处理流程如图所示.
(1)①流程图设备Ⅰ中进行的是______操作(填写操作名称).
②图中,能循环使用的物质是:C6H6、CO2______、______.
(2)为了防止水源污染,用简单而又现象明显的方法检验某工厂排放的污水中有无苯酚,此方法是______.
(3)从废水中回收苯酚的方法是:
①用有机溶剂萃取废液中的苯酚;
②加入某种药品的水溶液使苯酚与有机溶剂脱离;
③通入某物质又析出苯酚.
试写出②、③两步的反应方程式:______.
正确答案
萃取分液
NaOH溶液
CaO
向污水中滴加FeCl3溶液,若溶液呈紫色,则表明污水中有苯酚
解析
解:由流程可知,设备Ⅰ中含有苯和工业废水,可经萃取、分液得到苯酚的苯溶液混合物,进入设备Ⅱ,设备Ⅱ加入氢氧化钠溶液,可得到苯酚钠,在设备Ⅲ中通入二氧化碳可得到苯酚,发生C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH+NaHCO3,设备Ⅳ中的主要物质为NaHCO3,在溶液中加入氧化钙,可生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀,
(1)工业废水与苯进入设备Ⅰ得到苯酚、苯的溶液与可以排放的无酚工业废水,说明在设备Ⅰ中进行的是萃取,利用苯与苯酚相似的结构互溶与水不溶,将苯酚从工业废水里提取出来,用分液的方法将下层的工业废水放出排放,上层的苯酚、苯混合液进入设备Ⅱ;故答案为:萃取分液;
②设备Ⅴ应是石灰窑,CaCO3高温分解所得的产品是氧化钙和二氧化碳,所得二氧化碳通入设备Ⅲ,反应所得氧化钙进入设备Ⅳ.在含苯酚工业废水提取苯酚的工艺流程中,苯、氧化钙、CO2、和NaOH理论上应当没有消耗,它们均可以循环使用,故答案为:NaOH溶液;CaO;
(2)苯酚和氯化铁溶液之间会发生显色反应,向溶液中滴加FeCl3溶液,若溶液呈紫色,则表明污水中有苯酚,故答案为:向污水中滴加FeCl3溶液,若溶液呈紫色,则表明污水中有苯酚;
(3)苯酚可以和氢氧化钠反应得到苯酚钠溶液,苯酚钠溶液和有机溶剂是互不相溶的,与有机溶剂脱离,然后向苯酚钠溶液中加强酸可以得到苯酚,发生的反应为:
,故答案为:
.
为了达到下表所列的实验目的,请选择合适的实验方法,将其标号填在答题卡上.
实验方法:A、加热B、将溶液滴在PH试纸上C、溶解、过滤、结晶D、滴加KSCN溶液
正确答案
解:氯化亚铁变质生成铁离子,可用KSCN检验,如变质,溶液呈红色;
细沙不溶于水,可用过滤的方法分离;
碳酸氢钠加热易分解,可用加热的方法除杂;
如雨水呈酸性,可用pH试纸检验,
故答案为:D;C;A;B.
解析
解:氯化亚铁变质生成铁离子,可用KSCN检验,如变质,溶液呈红色;
细沙不溶于水,可用过滤的方法分离;
碳酸氢钠加热易分解,可用加热的方法除杂;
如雨水呈酸性,可用pH试纸检验,
故答案为:D;C;A;B.
粉煤灰中含有SiO2、Al2O3、Fe2O3等,某实验室对其进行处理的流程如图所示:
回答下列问题:
(1)第①步得到的“熟料”中可溶性的成分主要是NH4Fe(SO4)2、NH4Al(SO4)2等,写出生成NH4Fe(SO4)2的化学方程式______.
(2)滤渣B的主要成分与NaOH溶液反应的离子方程式为______.
(3)步骤③中用NH4HCO3调节pH的实验原理为______(用离子方程式表示).
(4)实验室进行第④步操作时,所需的仪器是酒精灯、石棉网、三脚架、玻璃棒、______,得到的晶体主要成份是______(填化学式).第⑥步生成Al(OH)3的离子方程式为______.
正确答案
解:(1)根据题意,Fe2O3与NH4HSO4反应生成 NH4Fe(SO4)2和氨气与水:Fe2O3+4NH4HSO42 NH4Fe(SO4)2+2NH3↑+3H2O;
故答案为:Fe2O3+4NH4HSO42 NH4Fe(SO4)2+2NH3↑+3H2O;
(2)SiO2不溶于一般酸性溶液,不溶于氨水;SiO2与NaOH溶液反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
故答案为:SiO2、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
(3)在酸性溶液中,H++HCO3-=H2O+CO2↑;
故答案为:H++HCO3-=H2O+CO2↑;
(4)实验室进行第④步操作时,滤液C得到硫酸铵,所需的仪器是酒精灯、石棉网、三脚架、玻璃棒、蒸发皿;第⑤步所加试剂NaOH,生成四羟基合硫酸根离子,第⑥步生成Al(OH)3的离子方程式为通入CO2,酸碱中和生成(NH4)2SO4;
故答案为:蒸发皿;(NH4)2SO4;[Al(OH)4]-+CO2+H2O=Al(OH)3↓+HCO3-.
解析
解:(1)根据题意,Fe2O3与NH4HSO4反应生成 NH4Fe(SO4)2和氨气与水:Fe2O3+4NH4HSO42 NH4Fe(SO4)2+2NH3↑+3H2O;
故答案为:Fe2O3+4NH4HSO42 NH4Fe(SO4)2+2NH3↑+3H2O;
(2)SiO2不溶于一般酸性溶液,不溶于氨水;SiO2与NaOH溶液反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
故答案为:SiO2、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
(3)在酸性溶液中,H++HCO3-=H2O+CO2↑;
故答案为:H++HCO3-=H2O+CO2↑;
(4)实验室进行第④步操作时,滤液C得到硫酸铵,所需的仪器是酒精灯、石棉网、三脚架、玻璃棒、蒸发皿;第⑤步所加试剂NaOH,生成四羟基合硫酸根离子,第⑥步生成Al(OH)3的离子方程式为通入CO2,酸碱中和生成(NH4)2SO4;
故答案为:蒸发皿;(NH4)2SO4;[Al(OH)4]-+CO2+H2O=Al(OH)3↓+HCO3-.
工业上用铝土矿(含氧化铝、氧化铁)制取铝的过程如下:
请回答下列问题:
(1)操作I、操作II、操作III都是______(填操作名称),实验室要洗涤Al(OH)3沉淀应该在______装置中进行.
(2)生产过程中,除NaOH、H2O可以循环使用外,还可以循环使用的物质有______(填化学式).用此法制取铝得到的副产品是______(填化学式).
(3)写出Na2CO3溶液与CaO反应离子方程式:______.
(4)若铝土矿中还含有二氧化硅,此生产过程中得到的氧化铝将混有杂质:______(填化学式).
正确答案
解:(1)实现固体和液体的分离采用过滤法,实验室要洗涤Al(OH)3沉淀是在过滤器中进行的,具体操作为: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,
故答案为:过滤;过滤器;
(2)对碳酸钙高温煅烧生成的氧化钙可以再和碳酸钠水溶液作用,生成的二氧化碳还可以用来处理溶液B,二者均可以循环使用,该方案中的沉淀C氧化铁和电解铝生成的氧气是副产物,故答案为:CaO和CO2;Fe2O3和O2;
(3)Na2CO3溶液与CaO反应的实质是CO32-+CaO+H2O═CaCO3↓+2OH-,故答案为:CO32-+CaO+H2O═CaCO3↓+2OH-;
(4)二氧化硅能和强碱氢氧化钠反应生成硅酸钠,硅酸钠和二氧化碳反应生成难溶物质硅酸,受热分解产生二氧化硅,所以若铝土矿中还含有二氧化硅,此生产过程中得到的氧化铝将混有杂质二氧化硅,故答案为:SiO2.
解析
解:(1)实现固体和液体的分离采用过滤法,实验室要洗涤Al(OH)3沉淀是在过滤器中进行的,具体操作为: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,
故答案为:过滤;过滤器;
(2)对碳酸钙高温煅烧生成的氧化钙可以再和碳酸钠水溶液作用,生成的二氧化碳还可以用来处理溶液B,二者均可以循环使用,该方案中的沉淀C氧化铁和电解铝生成的氧气是副产物,故答案为:CaO和CO2;Fe2O3和O2;
(3)Na2CO3溶液与CaO反应的实质是CO32-+CaO+H2O═CaCO3↓+2OH-,故答案为:CO32-+CaO+H2O═CaCO3↓+2OH-;
(4)二氧化硅能和强碱氢氧化钠反应生成硅酸钠,硅酸钠和二氧化碳反应生成难溶物质硅酸,受热分解产生二氧化硅,所以若铝土矿中还含有二氧化硅,此生产过程中得到的氧化铝将混有杂质二氧化硅,故答案为:SiO2.
某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物,工业上以该废渣为原料生产CuCl2•2H2O的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)焙烧过程中发生的主要反应为:______CuS+______NaCl+______O2______CuCl2+______Na2SO4.配平上述化学方程式.
(2)试剂A应选用______.(填编号)
①NaClO ②Cl2 ③H2O2溶液 ④浓硫酸
理由是______.
(3)滤液B中大量含有的离子有______.
(4)为了获得CuCl2•2H2O晶体,对滤液B进行的操作是:蒸发浓缩,趁热过滤,滤液经冷却结晶,过滤得到产品.分析有关物质的溶解度曲线(如图),“趁热过滤”得到的固体是______,“冷却结晶”过程中,析出CuCl2•2H2O晶体的合适温度为______.
正确答案
解:(1)CuS→Na2SO4 S化合价升高8,O2→Na2SO4 O化合价降低2,O2化合价降低2×2=4,根据化合价升降相等可得,CuS化学计量数为1,氧气的化学计量数为2,根据元素守恒Na2SO4化学计量数为1,NaCl化学计量数为2,CuCl2化学计量数为1,配平化学方程式为CuS+2NaCl+2O2 CuCl2+Na2SO4;
故答案为:1;2;2;1;1;
(2)NaClO、Cl2、H2O2溶液、浓硫酸均能将Fe2+氧化为Fe3+,但氯水和硫酸溶液均呈酸性,NaClO溶液呈碱性,H2O2溶液与Fe2+反应消耗H+,故可以起到调节PH的作用,
故答案为:①③;NaClO能将Fe2+氧化为Fe3+,且溶液显碱性,能增大溶液pH使Fe3+沉淀;
(3)经过盐酸酸浸,NaClO调节PH值,过滤掉氢氧化铁后,溶液中还有Cu2+、Na+、Cl-、SO42-;故答案为:Cu2+、Na+、Cl-、SO42-;
(4)由图乙可知硫酸钠的溶解度较小而且温度较高时随温度的变化不大,为了防止氯化铜晶体的析出,必须趁热过滤,加热浓缩时会有大量的硫酸钠析出;
冷却结晶时尽量保证硫酸钠不析出,而40摄氏度时硫酸钠溶解度最大,为了能析出更多的CuCl2•2H2O晶体,故适宜温度为35~40℃.
故答案为:Na2SO4;35~40℃.
解析
解:(1)CuS→Na2SO4 S化合价升高8,O2→Na2SO4 O化合价降低2,O2化合价降低2×2=4,根据化合价升降相等可得,CuS化学计量数为1,氧气的化学计量数为2,根据元素守恒Na2SO4化学计量数为1,NaCl化学计量数为2,CuCl2化学计量数为1,配平化学方程式为CuS+2NaCl+2O2 CuCl2+Na2SO4;
故答案为:1;2;2;1;1;
(2)NaClO、Cl2、H2O2溶液、浓硫酸均能将Fe2+氧化为Fe3+,但氯水和硫酸溶液均呈酸性,NaClO溶液呈碱性,H2O2溶液与Fe2+反应消耗H+,故可以起到调节PH的作用,
故答案为:①③;NaClO能将Fe2+氧化为Fe3+,且溶液显碱性,能增大溶液pH使Fe3+沉淀;
(3)经过盐酸酸浸,NaClO调节PH值,过滤掉氢氧化铁后,溶液中还有Cu2+、Na+、Cl-、SO42-;故答案为:Cu2+、Na+、Cl-、SO42-;
(4)由图乙可知硫酸钠的溶解度较小而且温度较高时随温度的变化不大,为了防止氯化铜晶体的析出,必须趁热过滤,加热浓缩时会有大量的硫酸钠析出;
冷却结晶时尽量保证硫酸钠不析出,而40摄氏度时硫酸钠溶解度最大,为了能析出更多的CuCl2•2H2O晶体,故适宜温度为35~40℃.
故答案为:Na2SO4;35~40℃.
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