- 物质的检验
- 共3564题
铬铁矿主要成分为FeO•Cr2O3,还含有杂质Al2O3.一般铬铁矿中Cr2O3质量分数约为40%.由铬铁矿制备重铬酸钾的方法如下:
已知:
①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑;
②Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑;
③Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+
根据题意回答下列问题:
(1)操作I为______,固体X中主要含有______(填写化学式);要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,应该使用______(填写仪器或试剂名称).
(2)酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5,其目的是______.
(3)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩、______、过滤、______、干燥.
(4)固体Y中主要含有氢氧化铝,请写出调节溶液的pH=7~8时生成氢氧化铝的离子方程式______.
正确答案
解:(1)铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,加入氧气和碳酸钠,发生反应为:
①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑;
②Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑;
③Cr2CO72-+H2O⇌2CrO42-+2H+.
操作Ⅰ是过滤,得到固体X为Fe2O3、MgO;要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,普通pH试纸只能测定溶液pH到整数,是近似测定,准确测定需要用pH计或精确pH试纸,
故答案为:过滤;Fe2O3、MgO;pH计或精密pH试纸;
(2)酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5,依据流程图中物质的转化和制备目的可知,结合反应平衡Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+,加入酸,氢离子浓度增大,平衡左移,作用是使CrO42-转化为Cr2O72-,故答案为:使CrO42-转化为Cr2O72-;
(3)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体,
故答案为:冷却结晶,洗涤;
(4)调节溶液的pH=7~8时,醋酸可以和偏铝酸根离子之间反应生成氢氧化铝沉淀,反应为:CH3COOH+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CH3COO-,故答案为:CH3COOH+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CH3COO-.
解析
解:(1)铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,加入氧气和碳酸钠,发生反应为:
①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑;
②Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑;
③Cr2CO72-+H2O⇌2CrO42-+2H+.
操作Ⅰ是过滤,得到固体X为Fe2O3、MgO;要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,普通pH试纸只能测定溶液pH到整数,是近似测定,准确测定需要用pH计或精确pH试纸,
故答案为:过滤;Fe2O3、MgO;pH计或精密pH试纸;
(2)酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5,依据流程图中物质的转化和制备目的可知,结合反应平衡Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+,加入酸,氢离子浓度增大,平衡左移,作用是使CrO42-转化为Cr2O72-,故答案为:使CrO42-转化为Cr2O72-;
(3)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体,
故答案为:冷却结晶,洗涤;
(4)调节溶液的pH=7~8时,醋酸可以和偏铝酸根离子之间反应生成氢氧化铝沉淀,反应为:CH3COOH+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CH3COO-,故答案为:CH3COOH+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CH3COO-.
为提纯下列物质(括号中为杂质),所选除杂试剂和分离方法都正确的是( )
正确答案
解析
解:除杂质至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质.
A.由于KOH与I2反应I2+2KOH═KI+KIO+H2O,生成的KI、KIO无法从KCl中除去,引入了新的杂质,故A错误;
B.Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,但Ca(OH)2投入NaHCO3溶液中发生的反应为:Ca(OH)2+NaHCO3=CaCO3 ↓+H2O+NaOH,把需提纯的NaHCO3反应掉不符合提纯要求,故B错误;
C.乙酸的酸性比碳酸强,乙酸能与碳酸钠溶液反应2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑,且乙酸乙酯在饱和碳酸钠中的溶解度比较小,分液可以分离,故C正确;
D.将混有少量水蒸气的氨气通过足量浓硫酸时,浓硫酸不但吸收了混合气体中的水还与氨气反应生成硫酸铵而吸收了氨气,不能达到除去杂质的目的,故D错误;
故选C.
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FeTiO3,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下:
回答下列问题:
(1)钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4,反应中无气体生成.副产品甲是______.
(2)上述生产流程中加入Fe屑的目的是______,检验副产品甲是否变质的实验方法是______.
(3)上述生产流程中所得到的金属钛中混有少量杂质,可加入______ 溶解后除去.
(4)最近,用熔融法直接电解中间产品乙制取金属钛获得成功.写出电解乙制取金属钛的化学方程式______.
正确答案
解:(1)加入过量铁屑后溶液中含有Fe2+离子,则过滤后可得FeSO4•7H2O(或FeSO4),故答案为:FeSO4•7H2O;
(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,亚铁离子易被氧化为铁离子,检验副产品甲是否变质,只要检验其中是否有铁离子即可,实验方法是:取副产品甲少许溶于水,滴加适量KSCN溶液,观察溶液是否变为血红色,如果变血红色,证明已经变质,否则没变质,
故答案为:防止Fe2+氧化;取副产品甲少许溶于水,滴加适量KSCN溶液,观察溶液是否变为血红色,如果变血红色,证明已经变质,否则没变质;
(3)金属钛中混有少量杂质镁,由题给信息钛的化学活性很小,仅能与氧气、氢氟酸等几种物质起反应可知,可用盐酸除杂,
故答案为:稀盐酸;
(4)煅烧钛酸可以得到二氧化钛,电解熔融的二氧化钛可以得到金属钛,即TiO2Ti+O2↑,故答案为:TiO2
Ti+O2↑.
解析
解:(1)加入过量铁屑后溶液中含有Fe2+离子,则过滤后可得FeSO4•7H2O(或FeSO4),故答案为:FeSO4•7H2O;
(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,亚铁离子易被氧化为铁离子,检验副产品甲是否变质,只要检验其中是否有铁离子即可,实验方法是:取副产品甲少许溶于水,滴加适量KSCN溶液,观察溶液是否变为血红色,如果变血红色,证明已经变质,否则没变质,
故答案为:防止Fe2+氧化;取副产品甲少许溶于水,滴加适量KSCN溶液,观察溶液是否变为血红色,如果变血红色,证明已经变质,否则没变质;
(3)金属钛中混有少量杂质镁,由题给信息钛的化学活性很小,仅能与氧气、氢氟酸等几种物质起反应可知,可用盐酸除杂,
故答案为:稀盐酸;
(4)煅烧钛酸可以得到二氧化钛,电解熔融的二氧化钛可以得到金属钛,即TiO2Ti+O2↑,故答案为:TiO2
Ti+O2↑.
现有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物,选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体,从而实现Cl-、SO42-、和NO3-的相互分离.相应的实验过程可用下图表示:
请回答下列问题:
(1)写出实验流程中下列物质的化学式试剂X:______ 沉淀A:______ 沉淀B:______
(2)上述实验流程中加入过量的Na2CO3的目的是______.
(3)按此实验方案得到的溶液3中肯定含有______(填化学式)杂质.
正确答案
BaCl2[或Ba(NO3)2]
BaSO4
AgCl
除去过量的Ba2+、Ag+
Na2CO3
解析
解:(1)如先加入AgNO3,则会同时生成Ag2SO4和AgCl沉淀,则应先加入过量的BaCl2[或Ba(NO3)2],生成BaSO4沉淀,然后在滤液中加入过量的AgNO3,使Cl-全部转化为AgCl沉淀,则试剂X为BaCl2[或Ba(NO3)2],沉淀A为BaSO4,沉淀B为AgCl,
故答案为:BaCl2[或Ba(NO3)2];BaSO4;AgCl;
(2)加入过量的BaCl2[或Ba(NO3)2],然后在滤液中加入过量的AgNO3,使Cl-全部转化为AgCl沉淀,在所得滤液中含有Ag+、Ba2+,在所得滤液中加入过量的Na2CO3,使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀,
故答案为:除去过量的Ba2+、Ag+;
(3)在所得滤液中加入过量的Na2CO3,最后所得溶液为NaNO3和Na2CO3的混合物,加入稀HNO3,最后进行蒸发操作可得固体NaNO3,
故答案为:Na2CO3.
“将少量氯水加入到NaI溶液中”的学生实验产生了大量含碘废液.某研究小组用该含碘废液制备NaI固体,实验流程如下:
已知:反应②2I-+2Cu2++SO32-+H2O═2CuI↓+SO42-+2H+
回答下列问题:
(1)产生含碘废液的离子方程式为______.
(2)①中I2与Na2SO3溶液反应的离子方程式为______.
(3)③中CuI发生了______(填“氧化”或“还原”)反应.
(4)化合物B中含两种元素,铁元素与另一种元素物质的量之比为3:8,则化合物B的化学式为______.
(5)反应⑤中生成黑色固体和无色气体,黑色固体的俗称为磁性氧化铁,则⑤的化学方程式为______.
正确答案
解:根据流程中的反应②发生反应:2I-+2Cu2++SO32-+H2O═2CuI↓+SO42-+2H+,过滤则得到碘化亚铜沉淀,碘化亚铜可以被硝酸氧化为碘单质,碘单质中加入铁和水,会得到化合物B,是一种含有铁元素和碘元素的化合物,在向其中加入碳酸氢钠溶液,过滤可以得到电话那的溶液,从而制得碘化钠固体.
(1)将少量氯水加入到NaI溶液中,氯气能将碘单质置换出来,发生的反应为:Cl2+2I-═I2+2Cl-,故答案为:Cl2+2I-═I2+2Cl-;
(2)碘单质具有氧化性,亚硫酸根离子具有还原性,I2与Na2SO3溶液发生氧化还原反应,即I2+SO32-+H2O═SO42-+2I-+2H+,
故答案为:I2+SO32-+H2O═SO42-+2I-+2H+;
(3)碘化亚铜可以被硝酸氧化为碘单质,碘元素的化合价升高,所以CuI被氧化,故答案为:氧化;
(4)化合物B,是一种含有铁元素和碘元素的化合物,铁元素与碘元素物质的量之比为3:8,则化合物B的化学式为Fe3I8,故答案为:Fe3I8;
(5)向碘化铁的溶液中加入碳酸氢钠溶液则生成黑色固体四氧化三铁和二氧化碳无色气体,发生的反应为:Fe3I8+8NaHCO3═Fe3O4+8NaI+8CO2↑+4H2O,
故答案为:Fe3I8+8NaHCO3═Fe3O4+8NaI+8CO2↑+4H2O.
解析
解:根据流程中的反应②发生反应:2I-+2Cu2++SO32-+H2O═2CuI↓+SO42-+2H+,过滤则得到碘化亚铜沉淀,碘化亚铜可以被硝酸氧化为碘单质,碘单质中加入铁和水,会得到化合物B,是一种含有铁元素和碘元素的化合物,在向其中加入碳酸氢钠溶液,过滤可以得到电话那的溶液,从而制得碘化钠固体.
(1)将少量氯水加入到NaI溶液中,氯气能将碘单质置换出来,发生的反应为:Cl2+2I-═I2+2Cl-,故答案为:Cl2+2I-═I2+2Cl-;
(2)碘单质具有氧化性,亚硫酸根离子具有还原性,I2与Na2SO3溶液发生氧化还原反应,即I2+SO32-+H2O═SO42-+2I-+2H+,
故答案为:I2+SO32-+H2O═SO42-+2I-+2H+;
(3)碘化亚铜可以被硝酸氧化为碘单质,碘元素的化合价升高,所以CuI被氧化,故答案为:氧化;
(4)化合物B,是一种含有铁元素和碘元素的化合物,铁元素与碘元素物质的量之比为3:8,则化合物B的化学式为Fe3I8,故答案为:Fe3I8;
(5)向碘化铁的溶液中加入碳酸氢钠溶液则生成黑色固体四氧化三铁和二氧化碳无色气体,发生的反应为:Fe3I8+8NaHCO3═Fe3O4+8NaI+8CO2↑+4H2O,
故答案为:Fe3I8+8NaHCO3═Fe3O4+8NaI+8CO2↑+4H2O.
电镀污泥中含有Cr(OH)3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物质,工业上通过“中温焙烧-钠氧化法”回收Na2Cr2O7等物质.
已知:水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等物质
(1)水浸后的溶液呈______性(“酸”、“碱”、“中”)
(2)完成氧化焙烧过程中生成Na2CrO4的化学方程式
______Cr(OH)3+______Na2CO3+______=______Na2CrO4+______CO2+______
(3)滤渣II的主要成分有Zn(OH)2、______
(4)“系列操作”中为:继续加入H2SO4,______冷却结晶,过滤.继续加入H2SO4目的是______.
已知:①除去滤渣II后,溶液中存在如下反应:+2H+⇌
+H2O
②Na2Cr2O7、Na2CrO4在不同温度下的溶解度如下表
(5)工业上还可以在水浸过滤后的溶液Na2CrO4加入适量H2SO4,用石墨做电极电解生产金属铬,写出生成铬的电极反应方程式______.
正确答案
碱
4
4
3O2
4
4
6H2O
Al(OH)3
蒸发浓缩
促进平衡CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O向正反应方向移动,尽可能生成更多溶解度更大的Na2Cr2O7
CrO42-+8H++6e-=Cr+4H2O
解析
解:(1)水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等都为强碱弱酸盐,水解呈碱性,故答案为:碱性;
(2)氧化焙烧过程中有氧气参加反应,根据质量守恒可知还应生成水,反应的方程式为4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O2=4Na2CrO4+4CO2+6H2O,
故答案为:4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O2=4Na2CrO4+4CO2+6H2O;
(3)Zn(OH)2、Al(OH)3具有两性,水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等物质,加入硫酸调节溶液的pH可得到Zn(OH)2、Al(OH)3沉淀,
故答案为:Al(OH)3;
(4)水浸后溶液中存在Na2CrO4,加入硫酸发生CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O,加入硫酸可使平衡向正反应方向移动,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶可得到晶体,
故答案为:蒸发浓缩;促进平衡CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O向正反应方向移动,尽可能生成更多溶解度更大的Na2Cr2O7;
(5)生成铬的电极发生还原反应,CrO42-得到电子生成Cr,反应的电解方程式为CrO42-+8H++6e-=Cr+4H2O,
故答案为:CrO42-+8H++6e-=Cr+4H2O.
工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如下:
已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
(1)固体混合物A中的成分是______.
(2)反应Ⅰ完成后,铁元素的存在形式为______.(填离子符号)请写出生成该离子的离子方程式______.
(3)x、y对应的数值范围分别是______、______.
(4)下列关于NaClO调pH的说法正确的是______.
a.加入NaClO可使溶液的pH降低
b.NaClO能调节pH的主要原因是由于发生反应ClO-+H+═HClO,ClO-消耗H+,从而达到调节pH的目的
c.NaClO能调节pH的主要原因是由于NaClO水解ClO-+H2O═HClO+OH-,OH-消耗H+,从而达到调节pH的目的
(5)用NaClO调pH,写出氯气制取漂白液的离子方程式:______.
正确答案
解:(1)加入硫酸发生了反应:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,故固体A的成分是二氧化硅和铜,故答案为:SiO2、Cu;
(2)由于发生了反应,2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,溶液中铁元素的存在形式为:Fe2+,故答案为:Fe2+;2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+
(3)调节PH=x,目的是生成沉淀氢氧化铁,PH应该大于3.2,小于4.0;调节PH=y,生成沉淀氢氧化铝,PH需要大于5.2,小于5.4;
故答案为:3.2≤pH<4.0;5.2≤pH<5.4;
(4)电解法获取Cu时,阴极铜离子得到电子,反应为:Cu2++2e-=Cu;阳极发生氧化反应,2Cl--2e-=Cl2↑;
故答案为:Cu2++2e-=Cu;2Cl--2e-=Cl2↑
(5)a、加入NaClO可使溶液的pH会升高,因为次氯酸根消耗了溶液中的氢离子,故a错误;
b、由于NaClO能调节pH的主要原因是由于发生反应ClO-+H+⇌HClO,ClO-消耗H+,故b正确;
c、次氯酸钠调节溶液的PH,不是水解,是次氯酸根结合溶液中的氢离子,氢离子浓度下降,PH升高,故c错误;
故选b;
(6)氯气与NaOH溶液反应制备漂白液,则离子反应为Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O,故答案为:Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O.
解析
解:(1)加入硫酸发生了反应:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,故固体A的成分是二氧化硅和铜,故答案为:SiO2、Cu;
(2)由于发生了反应,2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,溶液中铁元素的存在形式为:Fe2+,故答案为:Fe2+;2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+
(3)调节PH=x,目的是生成沉淀氢氧化铁,PH应该大于3.2,小于4.0;调节PH=y,生成沉淀氢氧化铝,PH需要大于5.2,小于5.4;
故答案为:3.2≤pH<4.0;5.2≤pH<5.4;
(4)电解法获取Cu时,阴极铜离子得到电子,反应为:Cu2++2e-=Cu;阳极发生氧化反应,2Cl--2e-=Cl2↑;
故答案为:Cu2++2e-=Cu;2Cl--2e-=Cl2↑
(5)a、加入NaClO可使溶液的pH会升高,因为次氯酸根消耗了溶液中的氢离子,故a错误;
b、由于NaClO能调节pH的主要原因是由于发生反应ClO-+H+⇌HClO,ClO-消耗H+,故b正确;
c、次氯酸钠调节溶液的PH,不是水解,是次氯酸根结合溶液中的氢离子,氢离子浓度下降,PH升高,故c错误;
故选b;
(6)氯气与NaOH溶液反应制备漂白液,则离子反应为Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O,故答案为:Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O.
MnO2是一种重要的催化剂.某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的 MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2的实验,其流程如下:
(1)检验操作A所得的MnO2是否洗涤干净的方法是______.
(2)第②步反应的离子反应方程式为______.
(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、______、______、玻璃棒.
(4)上述流程中可用于循环使用的物质是______(填化学式).
(5)MnO2不仅可作催化剂还可作氧化剂,写出1个用二氧化锰作氧化剂的化学反应方程式______.
(6)若粗MnO2样品的质量为24.28g,第①步反应后,经过滤得到18.35g MnO2,并收集到0.672LCO2(标准状况下),则样品中所含的MnO质量为______g.
正确答案
解:粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品中加入过量的稀硫酸,由于MnO2不溶于硫酸,则样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,过滤得滤液Ⅰ为硫酸锰溶液,加入NaClO3发生反应为:5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+,再过滤得到滤液Ⅱ和二氧化锰固体,而氯气与热的氢氧化钠反应生成氯酸钠方程式为:3Cl2+6NaOH=NaClO3+NaCl+3H2O;
(1)检验过滤Ⅰ所得的MnO2是否洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液于试管中,滴加氯化钡溶液,若无浑浊现象出现,说明已洗涤干净,故答案为:取最后一次洗涤液于试管中,滴加氯化钡溶液,若无浑浊现象出现,说明已洗涤干净;
(2)MnSO4要转化为MnO2,需失去电子,故需要加入NaClO3做氧化剂,依据得失电子守恒可以配平,所以反应的化学方程式是:5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,因此反应的离子方程式是:5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+,故答案为:5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+;
(3)第③属于蒸发,所以所需的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒,故答案为:酒精灯、蒸发皿;
(4)根据流程最终生成氯酸钠固体在第②步刚好也用到氯酸钠溶液,所以可用于循环使用的物质是NaClO3,故答案为:NaClO3;
(5)MnO2作催化剂,实验室分解氯酸钾制氧气的方程式为:2KClO32KCl+3O2↑,故答案为:2KClO3
2KCl+3O2↑;
(6)根据质量守恒和化学方程式计算,CO2的物质的量为=0.03mol,则MnCO3的物质的量为0.03mol,质量为115g/mol×0.03mol=3.45g,所以MnO的质量为24.28g-18.35g-3.45g=2.48g;故答案为:2.48.
解析
解:粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品中加入过量的稀硫酸,由于MnO2不溶于硫酸,则样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,过滤得滤液Ⅰ为硫酸锰溶液,加入NaClO3发生反应为:5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+,再过滤得到滤液Ⅱ和二氧化锰固体,而氯气与热的氢氧化钠反应生成氯酸钠方程式为:3Cl2+6NaOH=NaClO3+NaCl+3H2O;
(1)检验过滤Ⅰ所得的MnO2是否洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液于试管中,滴加氯化钡溶液,若无浑浊现象出现,说明已洗涤干净,故答案为:取最后一次洗涤液于试管中,滴加氯化钡溶液,若无浑浊现象出现,说明已洗涤干净;
(2)MnSO4要转化为MnO2,需失去电子,故需要加入NaClO3做氧化剂,依据得失电子守恒可以配平,所以反应的化学方程式是:5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,因此反应的离子方程式是:5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+,故答案为:5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+;
(3)第③属于蒸发,所以所需的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒,故答案为:酒精灯、蒸发皿;
(4)根据流程最终生成氯酸钠固体在第②步刚好也用到氯酸钠溶液,所以可用于循环使用的物质是NaClO3,故答案为:NaClO3;
(5)MnO2作催化剂,实验室分解氯酸钾制氧气的方程式为:2KClO32KCl+3O2↑,故答案为:2KClO3
2KCl+3O2↑;
(6)根据质量守恒和化学方程式计算,CO2的物质的量为=0.03mol,则MnCO3的物质的量为0.03mol,质量为115g/mol×0.03mol=3.45g,所以MnO的质量为24.28g-18.35g-3.45g=2.48g;故答案为:2.48.
利用酸解法处理制钛自粉后产生的废液含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4,并用于生产补血剂乳酸亚铁.其生产步骤如下:
已知:TiOSO4可溶于水,在水中可以完全电离为TiO2+和SO42-.
请回答;
(1)步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是______.
(2)滤渣的成分之一为TiO2•xH2O,写出TiOSO4水解生成TiO2•xH2O的离子方程式______.
(3)步骤②的离子方程式是______.
(4)用平衡移动原理解释步骤③中加乳酸能得到乳酸亚铁的原因______.
(5)步骤④必须控制一定的真空度,原因是有利于蒸发水以及______.
正确答案
解:生产补血剂乳酸亚铁流程为:废液中加入铁屑生成硫酸亚铁溶液和滤渣,硫酸亚铁溶液与碳酸氢铵溶液反应生成碳酸亚铁沉淀:Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+H2O+CO2↑,碳酸亚铁与乳酸反应生成乳酸亚铁,通过结晶乳酸亚铁溶液获得乳酸亚铁晶体,
(1)分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是过滤,故答案为:过滤;
(2)TiOSO4水解生成TiO2•xH2O和硫酸,反应的化学方程式为TiOSO4+(x+1)H2O═TiO2•xH2O↓+H2SO4,
故答案为:TiOSO4+(x+1)H2O═TiO2•xH2O↓+H2SO4;
(3)步骤②中亚铁离子与碳酸氢根离子发生反应生成碳酸铁沉淀、二氧化碳气体和水,反应的离子方程式为:Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+H2O+CO2↑,
故答案为:Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+H2O+CO2↑;
(4)根据碳酸铁的沉淀溶解平衡原理:FeCO3(s)⇌Fe2+(aq)+CO32-(aq),加入乳酸,这样CO32-与乳酸反应浓度降低,平衡向右移动,使碳酸亚铁溶解得到乳酸亚铁溶液,
故答案为:FeCO3(s)⇌Fe2+(aq)+CO32-(aq),CO32-与乳酸反应浓度降低,平衡向右移动,使碳酸亚铁溶解得到乳酸亚铁溶液;
(5)亚铁离子易被氧气氧化,所以步骤⑥必须控制一定的真空度,这样有利于蒸发水还能防止Fe2+被氧化,故答案为:防止Fe2+被氧化.
解析
解:生产补血剂乳酸亚铁流程为:废液中加入铁屑生成硫酸亚铁溶液和滤渣,硫酸亚铁溶液与碳酸氢铵溶液反应生成碳酸亚铁沉淀:Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+H2O+CO2↑,碳酸亚铁与乳酸反应生成乳酸亚铁,通过结晶乳酸亚铁溶液获得乳酸亚铁晶体,
(1)分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是过滤,故答案为:过滤;
(2)TiOSO4水解生成TiO2•xH2O和硫酸,反应的化学方程式为TiOSO4+(x+1)H2O═TiO2•xH2O↓+H2SO4,
故答案为:TiOSO4+(x+1)H2O═TiO2•xH2O↓+H2SO4;
(3)步骤②中亚铁离子与碳酸氢根离子发生反应生成碳酸铁沉淀、二氧化碳气体和水,反应的离子方程式为:Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+H2O+CO2↑,
故答案为:Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+H2O+CO2↑;
(4)根据碳酸铁的沉淀溶解平衡原理:FeCO3(s)⇌Fe2+(aq)+CO32-(aq),加入乳酸,这样CO32-与乳酸反应浓度降低,平衡向右移动,使碳酸亚铁溶解得到乳酸亚铁溶液,
故答案为:FeCO3(s)⇌Fe2+(aq)+CO32-(aq),CO32-与乳酸反应浓度降低,平衡向右移动,使碳酸亚铁溶解得到乳酸亚铁溶液;
(5)亚铁离子易被氧气氧化,所以步骤⑥必须控制一定的真空度,这样有利于蒸发水还能防止Fe2+被氧化,故答案为:防止Fe2+被氧化.
硒鼓回收料含硒约97%,其余为约3%的碲和微量的氯.从该回收料中回收硒的工艺流程如图所示(已知煅烧过程中,回收料中的硒、碲被氧化成SeO2和TeO2):
部分物质的物理性质如表:
回答下列问题:
(1)Se与S是同族元素,比S多1个电子层,Se在元素周期表的位置为______;H2Se的热稳定性比H2S的热稳定性______(填“强”或“弱”).
(2)乙醇浸取后过滤所得滤渣的主要成分是______.蒸发除去溶剂后,所得固体中仍含有少量TeO2杂质,除杂时适宜采用的方法是______.
(3)SeO2易溶于水得到H2SeO3溶液,向溶液中通入HI气体后,再加入淀粉溶液,溶液变蓝色,同时生成Se沉淀,写出反应的化学方程式______.
(4)已知H2SeO3的电离常数K1=3.5×10-3、K2=5.0×10-8,回答下列问题:
①Na2SeO3溶液呈______性,原因是(用离子方程式表示)______;
②在Na2SeO3溶液中,下列关系式正确的是______:
A.c(Na+)+c(H+)=c(SeO32-)+c(HSeO3-)+c(OH-)
B.2c(Na+)=c(SeO32-)+c(HSeO3-)+c(H2SeO3)
C.c(Na+)=2c(SeO32-)+2c(HSeO3-)+2c(H2SeO3)
D.c(OH-)=c(H+)+c(HSeO3-)+c(H2SeO3)
正确答案
解:(1)Se与S是同族元素,比S多1个电子层,则Se核外含有4个电子层,最外层含有6个电子,在元素周期表中位于第四周期、ⅥA族;同一主族中非金属性逐渐减弱,则非金属性S>Se,所以H2Se的热稳定性比H2S的热稳定性弱,故答案为:第四(或4)周期ⅥA族;弱;
(2)煅烧后产物的主要成分为:和TeO2,由于TeO2微溶于水,不溶于乙醇,所以乙醇浸取后过滤所得滤渣的主要成分是TeO2;
由于SeO2易升华,则除去SeO2中少量Te02杂质,可通过升华的方法,故答案为:TeO2;升华;
(3)H2SeO3溶液与HI气体生成碘单质和Se沉淀,化学方程式:H2SeO3+4HI=Se↓+2I2+3H2O,故答案为:H2SeO3+4HI=Se↓+2I2+3H2O;
(4)①H2SeO3是弱酸,水解呈碱性,SeO32-+H2O⇌HSeO3-+OH-,故答案为:碱;SeO32-+H2O⇌HSeO3-+OH-;
②A.c(SeO32-)带两个电荷,应为c(Na+)+c(H+)=2c(SeO32-)+c(HSeO3-)+c(OH-),故A错误;
BC.钠原子个数为Se个数的二倍,c(Na+)=2c(SeO32-)+2c(HSeO3-)+2c(H2SeO3),故B错误、故C正确;
D.根据质子守恒可得:c(OH-)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+),故D错误.
故答案为:C.
解析
解:(1)Se与S是同族元素,比S多1个电子层,则Se核外含有4个电子层,最外层含有6个电子,在元素周期表中位于第四周期、ⅥA族;同一主族中非金属性逐渐减弱,则非金属性S>Se,所以H2Se的热稳定性比H2S的热稳定性弱,故答案为:第四(或4)周期ⅥA族;弱;
(2)煅烧后产物的主要成分为:和TeO2,由于TeO2微溶于水,不溶于乙醇,所以乙醇浸取后过滤所得滤渣的主要成分是TeO2;
由于SeO2易升华,则除去SeO2中少量Te02杂质,可通过升华的方法,故答案为:TeO2;升华;
(3)H2SeO3溶液与HI气体生成碘单质和Se沉淀,化学方程式:H2SeO3+4HI=Se↓+2I2+3H2O,故答案为:H2SeO3+4HI=Se↓+2I2+3H2O;
(4)①H2SeO3是弱酸,水解呈碱性,SeO32-+H2O⇌HSeO3-+OH-,故答案为:碱;SeO32-+H2O⇌HSeO3-+OH-;
②A.c(SeO32-)带两个电荷,应为c(Na+)+c(H+)=2c(SeO32-)+c(HSeO3-)+c(OH-),故A错误;
BC.钠原子个数为Se个数的二倍,c(Na+)=2c(SeO32-)+2c(HSeO3-)+2c(H2SeO3),故B错误、故C正确;
D.根据质子守恒可得:c(OH-)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+),故D错误.
故答案为:C.
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