- 物质的检验
- 共3564题
根据废水中所含有害物质的不同，工业上有多种废水的处理方法．
（1）①废水I若采用CO2处理，离子方程式是______．
②废水Ⅱ常用明矾处理．实践中发现废水中的c（HCO3-）越大，净水效果越好，这是因为______．
③废水Ⅲ中汞元素存在如下转化（在空格上填化学式）：Hg2++______=CH3Hg++______．
我国规定，Hg2+的排放标准不能超过0.05mg/L．对于含Hg2+的污水，可加入沉淀剂______（填写化学式），使Hg2+除去，降低污染．
④废水Ⅳ常用Cl2氧化CN-成CO2和N2，若参加反应的Cl2与CN-的物质的量之比为5：2，则该反应的离子方程式为______．
（2）化学需氧量（COD）可量度水体受有机物污染的程度，它是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量，换算成氧的含量（以mg/L计）．某研究性学习小组测定某水样的化学需氧量（COD），过程如下：
Ⅰ．取V1mL水样于锥形瓶，加入10.00mL 0.2500mol/L K2Cr2O7溶液．
Ⅱ．加碎瓷片少许，然后慢慢加入硫酸酸化，混合均匀，加热．
Ⅲ．反应完毕后，冷却，加指示剂，用c mol/L的硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2]溶液滴定．终点时消耗硫酸亚铁铵溶液V2 mL．
①Ⅰ中，量取K2Cr2O7溶液的仪器是______．
②Ⅲ中，发生的反应为：Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
由此可知，该水样的化学需氧量COD=______mg/L（用含c、V1、V2的表达式表示）．
正确答案
解：（1）①pH接近7，用CO2处理，生成HCO3-，则反应的离子方程式为OH-+CO2=HCO3-，故答案为：OH-+CO2=HCO3-；
②HCO3-和Al3+发生相互促进的水解，生成CO2和Al（OH）3，从而增强净水效果，故答案为：HCO3-会促进Al3+的水解，生成更多的Al（OH）3，净水效果增强；
③根据电荷守恒可质量守恒可知，应为Hg2+和CH4反应生成CH3Hg++和H+，对于含Hg2+的污水，可加入沉淀剂Na2S，使Hg2+除去，反应的离子方程式为Hg2++S2-=HgS↓，故答案为：CH4 ；H+；Na2S；
④废水Ⅳ常用C12氧化CN-成CO2和N2，若参加反应的C12与CN-的物质的量之比为5：2，则反应的离子方程式为5Cl2+2CN-+4H2O=10Cl-+2CO2+N2+8H+，
故答案为：5Cl2+2CN-+4H2O=10Cl-+2CO2+N2+8H+；
（2）①K2Cr207具有强氧化性，应用酸式滴定管或移液管量取，如用碱式滴定管，会腐蚀橡胶管，故答案为：酸式滴定管（或移液管）；
②n（K2Cr2O7）=0.01L×0.2500mol/L=2.5×10-3mol，
n（Fe2+）=V2×10-3L×cmol/L=cV2×10-3mol，
由Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O可知，
水样消耗的n（K2Cr2O7）=2.5×10-3mol-
得电子：2×（6-3）×
根据电子转移，相等于
m（O）=
所以：COD=
故答案为：
解析
解：（1）①pH接近7，用CO2处理，生成HCO3-，则反应的离子方程式为OH-+CO2=HCO3-，故答案为：OH-+CO2=HCO3-；
②HCO3-和Al3+发生相互促进的水解，生成CO2和Al（OH）3，从而增强净水效果，故答案为：HCO3-会促进Al3+的水解，生成更多的Al（OH）3，净水效果增强；
③根据电荷守恒可质量守恒可知，应为Hg2+和CH4反应生成CH3Hg++和H+，对于含Hg2+的污水，可加入沉淀剂Na2S，使Hg2+除去，反应的离子方程式为Hg2++S2-=HgS↓，故答案为：CH4 ；H+；Na2S；
④废水Ⅳ常用C12氧化CN-成CO2和N2，若参加反应的C12与CN-的物质的量之比为5：2，则反应的离子方程式为5Cl2+2CN-+4H2O=10Cl-+2CO2+N2+8H+，
故答案为：5Cl2+2CN-+4H2O=10Cl-+2CO2+N2+8H+；
（2）①K2Cr207具有强氧化性，应用酸式滴定管或移液管量取，如用碱式滴定管，会腐蚀橡胶管，故答案为：酸式滴定管（或移液管）；
②n（K2Cr2O7）=0.01L×0.2500mol/L=2.5×10-3mol，
n（Fe2+）=V2×10-3L×cmol/L=cV2×10-3mol，
由Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O可知，
水样消耗的n（K2Cr2O7）=2.5×10-3mol-
得电子：2×（6-3）×
根据电子转移，相等于
m（O）=
所以：COD=
故答案为：
某实验小组用工业上废弃固体（主要成分Cu2S和Fe2O3）混合物制取粗铜和Fe2（SO4）3晶体，设计的操作流程如下：
（1）除酒精灯和铁架台或三脚架外，①中所需的容器名称为______；
（2）已知试剂x为过氧化氢，写出H2O2与溶液B反应的离子方程式为______；
（3）写出步骤③发生反应的离子方程式______；
（4）步骤⑥的实验操作为______、过滤、烘干．
（5）某同学取少量的溶液B向其中加入过量的某种强氧化剂，再滴加KSCN溶液，发现溶液变红色，放置一段时间后，溶液褪色，该同学猜测溶液褪色的原因是溶液中的SCN-被过量的氧化剂氧化所致．现给出以下试剂：1.0mol/L硫酸、1.0mol/LNaOH溶液、0.1mol/LFe2（SO4）3溶液、20%KSCN溶液、蒸馏水．请你设计合趣实验验证乙同学的猜测是否合理．简要说明实验步骤和现象______．
正确答案
解：（1）灼烧固体应该放在坩埚中，故答案为：坩埚；
（2）反应方程式：2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
（3）铁单质能与三价铁离子和铜离子反应：2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；
（4）⑥为溶液得到晶体，则操作为蒸发浓缩、冷却结晶，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
（5）重新加入硫氰化钾溶液，若是溶液变红，说明该同学猜测合理，否则不合理，方法为：取少量褪色后的溶液于试管中，逐滴加入过量的20%KSCN溶液，如溶液变红色，说明乙同学的猜测是合理的，如不变红色，说明猜测不合理，
故答案为：取少量褪色后的溶液于试管中，逐滴加入过量的20%KSCN溶液，如溶液变红色，说明该同学的猜测是合理的，如不变红色，说明猜测不合理[或滴加过量的0.1 mol•L-1 Fe2（SO4）3溶液，如溶液不变红色，说明合理，若变红色，说明猜测不合理]．
解析
解：（1）灼烧固体应该放在坩埚中，故答案为：坩埚；
（2）反应方程式：2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
（3）铁单质能与三价铁离子和铜离子反应：2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；
（4）⑥为溶液得到晶体，则操作为蒸发浓缩、冷却结晶，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
（5）重新加入硫氰化钾溶液，若是溶液变红，说明该同学猜测合理，否则不合理，方法为：取少量褪色后的溶液于试管中，逐滴加入过量的20%KSCN溶液，如溶液变红色，说明乙同学的猜测是合理的，如不变红色，说明猜测不合理，
故答案为：取少量褪色后的溶液于试管中，逐滴加入过量的20%KSCN溶液，如溶液变红色，说明该同学的猜测是合理的，如不变红色，说明猜测不合理[或滴加过量的0.1 mol•L-1 Fe2（SO4）3溶液，如溶液不变红色，说明合理，若变红色，说明猜测不合理]．
锌锰干电池由于其贮存和使用寿命较短，大都为一次性电池，用完之后被当作垃圾扔掉．这不仅浪费了宝贵的金属资源，而且还会产生严重的环境污染．下表是各类电池的综合成分分析结果：
通过简单的机械处理，将电池中各组分进行最大在限度的分离，从而使整个处理过程得到简化．再分别对锌皮和锰粉（MnO2）进行湿法处理，通过预处理、浸取、净化等工序制出产品．工艺流程如下图：
查阅资料知各离子沉淀完全的pH为
已知：锌元素与铝元素相似，具有两性．
（一）在预处理中：
（1）分离铁皮和锌皮的方法是______；
（2）试写出锌皮与过量洗液反应的离子方程式：______．
（3）洗液加（NH4）2CO3在pH=7.5沉淀出一种碱式盐，请写出该物质化学式______．
（二）二氧化锰生产中：
（4）写出加入30%盐酸溶解时的离子方程式______；
（5）盐酸溶解后回收的渣主要是______；
（6）已知第二次加H2O2后调节pH≈9的目的为将Mn2+转化为MnO2，则第一次加H2O2后调节pH≈5，目的是______；
（三）硫酸锌生产中：
（7）制备硫酸锌中需要填充的操作步骤是______．
正确答案
解：金属铁可以被磁铁吸引，分离铁皮和锌皮的方法可以采用磁选法，金属锌和铁皮的分离过程中，金属锌和强碱反应，但是金属铁不反应，可以加入洗液氢氧化钠，过滤，得到滤渣即为铁，根据锰粉和锌皮的处理流程知道：向锰粉中加入盐酸，MnO2+4H++2Cl-
（1）在预处理中，分离铁皮和锌皮的方法是磁选法或用磁铁吸；故答案为：磁选法；
（2）锌元素与铝元素相似，具有两性，可以和洗液氢氧化钠反应，即Zn+2OH-=ZnO22-+H2↑，故答案为：Zn+2OH-=ZnO22-+H2↑；
（3）洗液加（NH4）2CO3在pH=7.5沉淀出一种碱式盐，该物质是碱式碳酸锌，化学式为Zn2（OH）2CO3；
故答案为：Zn2（OH）2CO3；
（4）二氧化锰生产中，加入30%盐酸溶解时，生成氯化锰和氯气，离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-
故答案为：MnO2+4H++2Cl-
（5）其中碳不溶于盐酸，所以盐酸溶解后回收的渣主要是碳黑（或碳），故答案为：碳黑（或碳）；
（6）第一次加H2O2后，将亚铁离子氧化成铁离子，调节pH≈5，将铁离子完全沉淀；故目的是除去Fe2+和Fe3+；
故答案为：除去Fe2+和Fe3+；
（7）硫酸锌溶液经过蒸发结晶，然后是过滤、洗涤、干燥就可以得到其晶体，故答案为：结晶．
解析
解：金属铁可以被磁铁吸引，分离铁皮和锌皮的方法可以采用磁选法，金属锌和铁皮的分离过程中，金属锌和强碱反应，但是金属铁不反应，可以加入洗液氢氧化钠，过滤，得到滤渣即为铁，根据锰粉和锌皮的处理流程知道：向锰粉中加入盐酸，MnO2+4H++2Cl-
（1）在预处理中，分离铁皮和锌皮的方法是磁选法或用磁铁吸；故答案为：磁选法；
（2）锌元素与铝元素相似，具有两性，可以和洗液氢氧化钠反应，即Zn+2OH-=ZnO22-+H2↑，故答案为：Zn+2OH-=ZnO22-+H2↑；
（3）洗液加（NH4）2CO3在pH=7.5沉淀出一种碱式盐，该物质是碱式碳酸锌，化学式为Zn2（OH）2CO3；
故答案为：Zn2（OH）2CO3；
（4）二氧化锰生产中，加入30%盐酸溶解时，生成氯化锰和氯气，离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-
故答案为：MnO2+4H++2Cl-
（5）其中碳不溶于盐酸，所以盐酸溶解后回收的渣主要是碳黑（或碳），故答案为：碳黑（或碳）；
（6）第一次加H2O2后，将亚铁离子氧化成铁离子，调节pH≈5，将铁离子完全沉淀；故目的是除去Fe2+和Fe3+；
故答案为：除去Fe2+和Fe3+；
（7）硫酸锌溶液经过蒸发结晶，然后是过滤、洗涤、干燥就可以得到其晶体，故答案为：结晶．
Ⅰ．某化学课外活动小组以海带为原料获得少量碘水，并以四氯化碳为溶剂将碘从碘水中提取出来，具体过程如图所示．
请回答下列问题：
（1）操作②中发生反应的离子方程式为______．
（2）操作③为萃取，为什么可以用CCl4作为萃取剂？______．
（3）从含碘的有机溶剂中提取碘和回收有机溶剂，还需要经过蒸馏．指出如图实验装置中存在的错误之处：①______；②______； ③______．
（4）请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：______．
Ⅱ．FeSO4•7H2O是某些补血剂的主要成分，实验室为了测定某补血剂中铁元素的含量需要450ml 0.01mol/L的高锰酸钾溶液，配制高锰酸钾溶液时所用的仪器有天平、烧杯、胶头滴管及______；用高锰酸钾溶液进行滴定时，标准高锰钾溶液应该放在______（填“酸式”或“碱式”）滴定管中．假如该实验用标准来滴定待测液，在滴定过程中常会因操作不正确而引起误差，下列操作中可以引起所测铁元素含量偏高的是______（用字母填写）．
A．锥形瓶用待测液润洗
B．锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
C．盛装标准液的滴定管洗净后未用标准润洗直接进行装液滴定
D．盛装高锰酸钾溶液的滴定管在滴定前读数正确，滴定后俯视读数．
正确答案
解：Ⅰ、（1）氯气具有氧化性，可以将碘离子氧化为碘单质，发生的化学反应为：Cl2+2I-=I2+2Cl-，故答案为：Cl2+2I-=I2+2Cl-；
（2）四氯化碳和水不互溶，且碘在四氯化碳中的溶解度大于水中的溶解度，碘溶于四氯化碳后溶液呈紫红色，故答案为：CCl4不溶于水，且碘在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度，与I2不反应；
（3）加热烧杯必须垫石棉网，温度计控制的不是混合液的温度，不能插到液体中，水银球应该放在支管口处，冷凝管的使用原则是下口进水口，上口是出水口，
故答案为：①缺少石棉网；②温度计插到了液体中；③冷凝管进出水的方向颠倒；
（4）碘单质遇到淀粉变蓝色，碘单质的检验方法：取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察出现蓝色（如果变蓝，说明还有单质碘），
故答案为：取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察出现蓝色（如果变蓝，说明还有单质碘）；
Ⅱ、配制一定物质的量浓度的溶液需要的仪器：天平、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、一定规格容量瓶，高锰酸钾具有强氧化性，不能使用碱式滴定管，应该使用酸式滴定管，
A．锥形瓶用待测液润洗，会使得测定结果偏高，故A正确；
B．锥形瓶洗净后还留有蒸馏水，不会影响实验结果，故B错误；
C．盛装标准液的滴定管洗净后未用标准润洗直接进行装液滴定，会导致结果偏高，故C正确；
D．盛装高锰酸钾溶液的滴定管在滴定前读数正确，滴定后俯视读数，会导致结果偏低，故D错误．
故答案为：玻璃棒、500mL容量瓶；酸式；AC．
解析
解：Ⅰ、（1）氯气具有氧化性，可以将碘离子氧化为碘单质，发生的化学反应为：Cl2+2I-=I2+2Cl-，故答案为：Cl2+2I-=I2+2Cl-；
（2）四氯化碳和水不互溶，且碘在四氯化碳中的溶解度大于水中的溶解度，碘溶于四氯化碳后溶液呈紫红色，故答案为：CCl4不溶于水，且碘在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度，与I2不反应；
（3）加热烧杯必须垫石棉网，温度计控制的不是混合液的温度，不能插到液体中，水银球应该放在支管口处，冷凝管的使用原则是下口进水口，上口是出水口，
故答案为：①缺少石棉网；②温度计插到了液体中；③冷凝管进出水的方向颠倒；
（4）碘单质遇到淀粉变蓝色，碘单质的检验方法：取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察出现蓝色（如果变蓝，说明还有单质碘），
故答案为：取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察出现蓝色（如果变蓝，说明还有单质碘）；
Ⅱ、配制一定物质的量浓度的溶液需要的仪器：天平、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、一定规格容量瓶，高锰酸钾具有强氧化性，不能使用碱式滴定管，应该使用酸式滴定管，
A．锥形瓶用待测液润洗，会使得测定结果偏高，故A正确；
B．锥形瓶洗净后还留有蒸馏水，不会影响实验结果，故B错误；
C．盛装标准液的滴定管洗净后未用标准润洗直接进行装液滴定，会导致结果偏高，故C正确；
D．盛装高锰酸钾溶液的滴定管在滴定前读数正确，滴定后俯视读数，会导致结果偏低，故D错误．
故答案为：玻璃棒、500mL容量瓶；酸式；AC．
碳酸锂（相对分子质量74）广泛应用于化工、冶金、陶瓷、医药、制冷、焊接、锂合金等行业．制备流程如下：
已知：碳酸锂的溶解度为（g/L）
（1）锂辉石（Li2Al2Si4Ox）可以用氧化物的形式表示其组成，形式为______
（2）硫酸化焙烧工业反应温度控制在250～300℃，主要原因是______；同时，硫酸用量为理论耗酸量的115%左右，硫酸如果加入过多则______（填入选项代号）．
A．增加酸消耗量 B．增加后续杂质的处理量 C．增加后续中和酸的负担
（3）水浸时，需要在搅拌下加入石灰石粉末的主要作用是______
（4）“沉锂”的化学方程式为______
（5）“沉锂”需要在95℃以上进行，主要原因是______．
正确答案
解：（1）根据化合价代数和为0，可以确定Li2Al2Si4Ox中x=
故答案为：Li2O•Al2O3•4SiO2；
（2）流程图中标注的浓硫酸的沸点为338℃，硫酸化焙烧工业反应温度不能高于浓硫酸的沸点，温度太低反应速率慢，因此温度控制在250～300℃，硫酸如果加入过多会增加调节pH值时的耗碱量，
故答案为：防止浓硫酸蒸发；C；
（3）水浸时，需要在搅拌下加入石灰石粉末的主要作用是中和过量的浓硫酸，
故答案为：中和过量的浓硫酸；
（4）“沉锂”通过完成液（Li2SO4的水溶液）和碱液在容器中按一定比例混合进行沉淀反应产出固相的碳酸锂产品，“沉锂”过程中发生的反应是硫酸锂和碳酸钠反应生成碳酸锂和硫酸钠，化学方程式为Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3↓+Na2SO4，
故答案为：Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3↓+Na2SO4；
（5）由表格可知，温度越高，Li2CO3的溶解度越小，得到的Li2CO3越多，“沉锂”需要在95℃以上进行，主要原因是Li2CO3的溶解度小，得到的Li2CO3多，
故答案为：Li2CO3的溶解度小，得到的Li2CO3多．
解析
解：（1）根据化合价代数和为0，可以确定Li2Al2Si4Ox中x=
故答案为：Li2O•Al2O3•4SiO2；
（2）流程图中标注的浓硫酸的沸点为338℃，硫酸化焙烧工业反应温度不能高于浓硫酸的沸点，温度太低反应速率慢，因此温度控制在250～300℃，硫酸如果加入过多会增加调节pH值时的耗碱量，
故答案为：防止浓硫酸蒸发；C；
（3）水浸时，需要在搅拌下加入石灰石粉末的主要作用是中和过量的浓硫酸，
故答案为：中和过量的浓硫酸；
（4）“沉锂”通过完成液（Li2SO4的水溶液）和碱液在容器中按一定比例混合进行沉淀反应产出固相的碳酸锂产品，“沉锂”过程中发生的反应是硫酸锂和碳酸钠反应生成碳酸锂和硫酸钠，化学方程式为Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3↓+Na2SO4，
故答案为：Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3↓+Na2SO4；
（5）由表格可知，温度越高，Li2CO3的溶解度越小，得到的Li2CO3越多，“沉锂”需要在95℃以上进行，主要原因是Li2CO3的溶解度小，得到的Li2CO3多，
故答案为：Li2CO3的溶解度小，得到的Li2CO3多．
某氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅杂质，现欲制取纯净的氧化铝，某同学设计如下的实验方案．
回答下列问题：
（1）操作①的名称______；
（2）沉淀A的化学式是______，滤液B中的阴离子除了Cl-、OH-外还有______；
（3）步骤④的化学方程式为______；
（4）在操作②中要用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒，还有______．
正确答案
过滤
SiO2
AlO2-
2Al（OH）3
普通漏斗
解析
解：（1）氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅杂质，加入过量盐酸，氧化铝与过量盐酸反应生成氯化铝，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，二氧化硅不与盐酸反应，沉淀A为SiO2，通过过滤进行固液分离，
故答案为：过滤；
（2）氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅杂质，加入过量盐酸，氧化铝与过量盐酸反应生成氯化铝，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，二氧化硅不与盐酸反应，沉淀A为SiO2，滤液A中为氯化铝、氯化铁、盐酸，则滤液A中加入过量NaOH，氯化铝与碱反应生成偏铝酸钠和氯化钠，氯化铁与碱反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，盐酸与碱反应生成氯化钠，则滤液B中有NaAlO2、NaCl、NaOH，所以滤液B中的阴离子除了Cl-、OH-外还有AlO2-，
故答案为：SiO2；AlO2-；
（3）氢氧化铝分解生成水和氧化铝，反应的化学方程式为：2Al（OH）3
故答案为：2Al（OH）3
（4）操作②为过滤操作，需要用到漏斗、玻璃棒、烧杯来完成过滤操作，故答案为：普通漏斗．
大力发展电动汽车，可以有效控制空气污染．目前机动车常使用的电池有铅蓄电池、锂电池等．
Ⅰ．铅蓄电池充放电的总反应为：PbO2+Pb+2H2SO4⇌充电放电2PbSO4+2H2O，锂硫电池充放电的总反应为：2Li+S
（1）放电时，铅蓄电池的负极反应式为______．
（2）锂硫电池工作时，电子经外电路流向______（填“正极”或“负极”）．
（3）当消耗相同质量的负极活性物质时，锂硫电池的理论放电量是铅蓄电池的______倍．
Ⅱ．由方铅矿（PbS）制备铅蓄电池电极材料（PbO2）的方法如下：
（1）油画所用的白色颜料PbSO4置于空气中，遇H2S气体变成黑色PbS，从而使油画的色彩变暗，用H2O2清洗，可使油画“复原”．
①H2O2的作用是______．
②已知硫化铅溶于水时存在溶解平衡：PbS（s）⇌Pb2+（aq）+S2-（aq），试分析PbS（s）能溶于稀HNO3的原因______．
（2）滤液X是一种可循环使用的物质，其溶质主要是______（填化学式），若X中残留的SO42-过多，循环使用时可能出现的问题是______．
（3）①PbO与次氯酸钠溶液反应可制得PbO2，写出该反应的离子方程式______．
②以石墨为电极，电解Pb（NO3）2溶液也可以制得PbO2，则阳极的电极反应式为______；电解时为提高Pb元素的利用率，常在Pb（NO3）2溶液中加入适量Cu（NO3）2，理由是______．
正确答案
解：（1）放电时，铅蓄电池的负极发生氧化反应，而铅离子与溶液中的硫酸根离子生成难溶的硫酸铅，电极反应式为：Pb-2e-+SO42-=PbSO4，故答案为：Pb-2e-+SO42-=PbSO4；
（2）原电池工作时电子由负极流向正极，故答案为：正极；
（3）铅蓄电池中铅是负极，207g铅消耗时转移 2mol e-，故钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的：
Ⅱ．（1）①过氧化氢将黑色PbS氧化成白色的硫酸铅，所以过氧化氢是氧化剂，故答案为：氧化剂；
②已知硫化铅溶于水时存在溶解平衡：PbS（s）⇌Pb2+（aq）+S2-（aq），电离产生的硫离子具有还原性，而硝酸具有强氧化性，发生氧化还原反应，导致硫离子的浓度减少，固平衡正向移动，故答案为：硝酸氧化硫离子导致硫离子的浓度减小，使溶解平衡正向移动，促进PbS的溶解；
（2）硝酸铅与硫酸发生复分解反应生成难溶硫酸铅，和硝酸；残留的SO42-过多，会与溶液中的铅离子结合成难溶的硫酸铅，导致铅的流失，减少了二氧化铅的产量，故答案为：HNO3；浸出时部分铅离子生成硫酸铅随浸出渣排出，降低硫酸铅的产率；
（3）①PbO和次氯酸钠反应生成二氧化铅和氯化钠，离子方程式为PbO+ClO-=PbO2+Cl-；②电解时，阳极上铅离子失电子和水反应生成二氧化铅，电极反应式为Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+；加入硫酸铜，铜离子在阴极放电生成单质铜，避免了铅离子放电，从而大大提高铅离子的利用率，
故答案为：PbO+ClO-=PbO2+Cl-；Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+，加入硫酸铜，铜离子在阴极放电生成单质铜，避免了铅离子在阴极放电，增大铅离子的利用率．
解析
解：（1）放电时，铅蓄电池的负极发生氧化反应，而铅离子与溶液中的硫酸根离子生成难溶的硫酸铅，电极反应式为：Pb-2e-+SO42-=PbSO4，故答案为：Pb-2e-+SO42-=PbSO4；
（2）原电池工作时电子由负极流向正极，故答案为：正极；
（3）铅蓄电池中铅是负极，207g铅消耗时转移 2mol e-，故钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的：
Ⅱ．（1）①过氧化氢将黑色PbS氧化成白色的硫酸铅，所以过氧化氢是氧化剂，故答案为：氧化剂；
②已知硫化铅溶于水时存在溶解平衡：PbS（s）⇌Pb2+（aq）+S2-（aq），电离产生的硫离子具有还原性，而硝酸具有强氧化性，发生氧化还原反应，导致硫离子的浓度减少，固平衡正向移动，故答案为：硝酸氧化硫离子导致硫离子的浓度减小，使溶解平衡正向移动，促进PbS的溶解；
（2）硝酸铅与硫酸发生复分解反应生成难溶硫酸铅，和硝酸；残留的SO42-过多，会与溶液中的铅离子结合成难溶的硫酸铅，导致铅的流失，减少了二氧化铅的产量，故答案为：HNO3；浸出时部分铅离子生成硫酸铅随浸出渣排出，降低硫酸铅的产率；
（3）①PbO和次氯酸钠反应生成二氧化铅和氯化钠，离子方程式为PbO+ClO-=PbO2+Cl-；②电解时，阳极上铅离子失电子和水反应生成二氧化铅，电极反应式为Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+；加入硫酸铜，铜离子在阴极放电生成单质铜，避免了铅离子放电，从而大大提高铅离子的利用率，
故答案为：PbO+ClO-=PbO2+Cl-；Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+，加入硫酸铜，铜离子在阴极放电生成单质铜，避免了铅离子在阴极放电，增大铅离子的利用率．
以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等．实验室模拟工业以硫酸渣制备铁红（Fe2O3），过程如下：
（1）硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是______，写出酸溶过程Fe2O3与稀硫酸反应的离子反应方程式：______；
（2）生产过程中，为了确保铁红的纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是______；（部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表）
（3）滤渣A的主要成分为______，滤液B可以回收的物质有______；
（4）简述洗涤过程的实验操作______；
（5）已知硫酸渣质量为w kg，假设铁红制备过程中，铁元素损耗25%，最终得到铁红的质量为m kg，则原来硫酸渣中铁元素质量分数为______（用最简分数表达式表示）．（已知相对原子质量：O 16 S 32 Fe 56 ）
正确答案
Al2O3
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
3.2～3.8
SiO2
Na2SO4、NaAlO2、MgSO4
沿玻璃棒向漏斗（过滤器）的沉淀加蒸馏水至淹没沉淀，静置使液体自然流出，重复操作数次（3次）至沉淀洗涤干净
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）氧化铝是两性氧化物；氧化铁是碱性氧化物，可以和硫酸反应生成硫酸铁和水，离子方程式为Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O，
故答案为：Al2O3；Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O；
（2）根据几种离子沉淀的pH，使Fe3+沉淀完全的PH为3.2，其他离子开始沉淀PH为3.8，因此所选PH因介于3.2和3.8之间，故答案为：3.2～3.8；
（3）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；未沉淀的离子为Na+、Mg2+、Al3+，故滤液B可以回收的物质有Na2SO4、NaAlO2、MgSO4，故答案为：SiO2；Na2SO4、NaAlO2、MgSO4；
（4）洗涤的目的主要是洗去固体表面可溶性的杂质离子，故用蒸馏水洗涤即可，具体的实验操作为沿玻璃棒向漏斗（过滤器）的沉淀加蒸馏水至淹没沉淀，静置使液体自然流出，重复操作数次（3次）至沉淀洗涤干净，
故答案为：沿玻璃棒向漏斗（过滤器）的沉淀加蒸馏水至淹没沉淀，静置使液体自然流出，重复操作数次（3次）至沉淀洗涤干净；
（5）根据铁原子守恒，则铁元素质量分数=
苯甲酸在制药和化工行业有着广泛应用，某同学在实验室尝试用甲苯制备苯甲酸．反应原理如下：
C6H5-CH3+2KMnO4→C6H5-COOK+KOH+2MnO2↓+H2O
C6H5-COOK+HCl
制备过程：将一定量甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，对反应混合物进行如图操作：
查阅资料得知：苯甲酸的熔点为122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g．
（1）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的名称分别是______、______、______、______．
（2）硫酸钠粉末的作用是______．
（3）定性检验无色液体A的试剂是______，现象是______．
（4）测定白色固体B的熔点，发现其在115℃开始熔化，达到130℃时仍有少量不熔．该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物．为检验是否含KCl，取少量白色固体溶于水，过滤后需向滤液中加入的试剂是______．
（5）为测定白色固体B的纯度，称取1.4g该固体溶于甲醇配成100mL溶液．移取25mL溶液于锥形瓶中，滴入KOH溶液至恰好完全反应，消耗KOH的物质的量为2.5×10-3mol．则固体B中苯甲酸的质量分数为______（保留三位有效数字）．
正确答案
解：一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯，具体流程为甲苯和KMnO4溶液在100℃反应，则生成了苯甲酸钾、二氧化锰和水，过滤除去二氧化锰，滤液则含有苯甲酸钾的混合溶液经过操作Ⅰ，分成有机相和水相，所以操作Ⅰ为分液；有机相加碳酸钠粉末吸收有机物中少量的水，再经过操作Ⅱ得到无水液体A即为有机物甲苯，所以操作Ⅱ为蒸馏；水相主要是苯甲酸钾的水溶液，用浓盐酸酸化生成苯甲酸的溶液经过操作Ⅲ和操作Ⅳ，再过滤得到白色固体B即苯甲酸，所以操作Ⅲ和操作Ⅳ分别为蒸发浓缩、冷却结晶，
（1）根据以上分析，所以操作Ⅰ是分离出有机相甲苯，用分液方法得到；操作Ⅱ是蒸馏的方法控制甲苯沸点得到纯净的甲苯液体；苯甲酸的溶液经过操作Ⅲ和操作Ⅳ，再过滤得到白色固体B即苯甲酸，所以操作Ⅲ和操作Ⅳ分别为蒸发浓缩、冷却结晶，故答案为：分液，蒸馏，蒸发浓缩，冷却结晶；
（2）有机相加碳酸钠粉末吸收有机物中少量的水，再经过操作Ⅱ得到无水液体A即为有机物甲苯，所以硫酸钠粉末的作用是干燥（或除水），
故答案为：干燥（或除水）；
（3）依据流程和推断可知，无色液体A为甲苯，检验试剂可以用酸性高锰酸钾溶液，甲苯被氧化为苯甲酸，高锰酸钾溶液紫色褪去；
故答案为：酸性KMnO4溶液，紫色溶液褪色；
（4）因为加入AgNO3溶液和稀HNO3，如果能生成白色沉淀，则证明溶液中含有氯离子，否则没有，故答案为：AgNO3溶液和稀HNO3；
（5）称取1.4g该固体溶于甲醇配成100mL溶液．移取25mL溶液于锥形瓶中，滴入KOH溶液至恰好完全反应，消耗KOH的物质的量为2.5×10-3mol，苯甲酸是一元弱酸和氢氧化钾1：1反应，所以物质的量相同，则样品中苯甲酸质量分数=
故答案为：87.1%．
解析
解：一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯，具体流程为甲苯和KMnO4溶液在100℃反应，则生成了苯甲酸钾、二氧化锰和水，过滤除去二氧化锰，滤液则含有苯甲酸钾的混合溶液经过操作Ⅰ，分成有机相和水相，所以操作Ⅰ为分液；有机相加碳酸钠粉末吸收有机物中少量的水，再经过操作Ⅱ得到无水液体A即为有机物甲苯，所以操作Ⅱ为蒸馏；水相主要是苯甲酸钾的水溶液，用浓盐酸酸化生成苯甲酸的溶液经过操作Ⅲ和操作Ⅳ，再过滤得到白色固体B即苯甲酸，所以操作Ⅲ和操作Ⅳ分别为蒸发浓缩、冷却结晶，
（1）根据以上分析，所以操作Ⅰ是分离出有机相甲苯，用分液方法得到；操作Ⅱ是蒸馏的方法控制甲苯沸点得到纯净的甲苯液体；苯甲酸的溶液经过操作Ⅲ和操作Ⅳ，再过滤得到白色固体B即苯甲酸，所以操作Ⅲ和操作Ⅳ分别为蒸发浓缩、冷却结晶，故答案为：分液，蒸馏，蒸发浓缩，冷却结晶；
（2）有机相加碳酸钠粉末吸收有机物中少量的水，再经过操作Ⅱ得到无水液体A即为有机物甲苯，所以硫酸钠粉末的作用是干燥（或除水），
故答案为：干燥（或除水）；
（3）依据流程和推断可知，无色液体A为甲苯，检验试剂可以用酸性高锰酸钾溶液，甲苯被氧化为苯甲酸，高锰酸钾溶液紫色褪去；
故答案为：酸性KMnO4溶液，紫色溶液褪色；
（4）因为加入AgNO3溶液和稀HNO3，如果能生成白色沉淀，则证明溶液中含有氯离子，否则没有，故答案为：AgNO3溶液和稀HNO3；
（5）称取1.4g该固体溶于甲醇配成100mL溶液．移取25mL溶液于锥形瓶中，滴入KOH溶液至恰好完全反应，消耗KOH的物质的量为2.5×10-3mol，苯甲酸是一元弱酸和氢氧化钾1：1反应，所以物质的量相同，则样品中苯甲酸质量分数=
故答案为：87.1%．
实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如图所示．
（1）为使Mg2+、Al3+ 同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入______ （填A或B），再滴加另一反应物．
（2）判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是______，高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是______．
（3）无水AlCl3（183℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用如图所示装置制备．
装置A中有一处错误是______，装置D和E之间应作何改进更有利于实验进行______，装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是______，F中试剂的作用是______．用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装的试剂为______．
正确答案
解：MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，再经过过滤、洗涤、干燥得氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，再在高温焙烧得到MgAl2O4固体；
（1）如先加入MgCl2、AlCl3的混合溶液，再加氨水，氨水少量，应先生成氢氧化镁沉淀，反之，先加氨水，因氨水足量，则同时生成沉淀，故答案为：B；
（2）沉淀中应该附着氯离子和铵根离子，若判断是否洗净，可以取少量最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液（或硝酸酸性的AgNO3溶液）溶液进行判断，若生成白色沉淀，则说明没有洗涤干净；若没有沉淀生成，则说明已经洗涤干净，高温焙烧固体应在坩埚中进行，
故答案为：AgNO3溶液（或硝酸酸性的AgNO3溶液）；坩埚；
（3）装置A是实验室利用浓盐酸与二氧化锰反应而不是稀盐酸；因为无水AlCl3（183℃升华），所以收集时应增加一个冷却装置；B中的饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体；因为氯化铝易发生水解，故应该防止空气中的水蒸气进入E装置，而G是吸收反应剩余的氯气，所以可以加入碱石灰来代替F和G的作用，
故答案为：反应物是浓盐酸与二氧化锰反应而不是稀盐酸；增加一个冷却装置；除去HCl；吸收水蒸气；碱石灰．
解析
解：MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，再经过过滤、洗涤、干燥得氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，再在高温焙烧得到MgAl2O4固体；
（1）如先加入MgCl2、AlCl3的混合溶液，再加氨水，氨水少量，应先生成氢氧化镁沉淀，反之，先加氨水，因氨水足量，则同时生成沉淀，故答案为：B；
（2）沉淀中应该附着氯离子和铵根离子，若判断是否洗净，可以取少量最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液（或硝酸酸性的AgNO3溶液）溶液进行判断，若生成白色沉淀，则说明没有洗涤干净；若没有沉淀生成，则说明已经洗涤干净，高温焙烧固体应在坩埚中进行，
故答案为：AgNO3溶液（或硝酸酸性的AgNO3溶液）；坩埚；
（3）装置A是实验室利用浓盐酸与二氧化锰反应而不是稀盐酸；因为无水AlCl3（183℃升华），所以收集时应增加一个冷却装置；B中的饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体；因为氯化铝易发生水解，故应该防止空气中的水蒸气进入E装置，而G是吸收反应剩余的氯气，所以可以加入碱石灰来代替F和G的作用，
故答案为：反应物是浓盐酸与二氧化锰反应而不是稀盐酸；增加一个冷却装置；除去HCl；吸收水蒸气；碱石灰．
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