- 非金属及其化合物
- 共31702题
工业上可用印刷电路板的腐蚀废液生成CuCl2•2H2O,从而对废液进行利用,其工艺流程如图1:
已知:pH≥9.6时,Fe2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀;pH≥6.4时,Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀;pH在3~4时,Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀.
(1)用32%~35%的FeCl3溶液溶解印刷线路板上的金属铜的原理是(用离子方程式表示):______.
(2)试剂A最好应选用下列中的______(填字母).理由是______.
a.浓硫酸 b.Cl2 c.NaClO d.NaOH溶液
(3)操作1的名称是______,用到的玻璃仪器有______.
(4)分析有关物质的溶解度曲线(如图2所示),为了获得CuCl2•2H2O晶体,对滤液B进行的操作2是______、______,过滤得到产品.(5)测定CuCl2•2H2O产品的质量分数可按下列方法进行:取2.000g产品,用水溶解,加入60.00mL 0.4000mol/L的KI溶液(足量),充分反应后加入淀粉指示剂,用0.4000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,耗去标准溶液25.00mL时,刚好达到滴定终点.
已知:2Cu2++4I-=2CuI+I2
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
则此产品中CuCl2•2H2O的质量分数为______.
正确答案
解:(1)铜具有还原性,铁离子具有氧化性,二者之间发生的氧化还原反应为:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;故答案为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(2)为了将废液中的亚铁离子除去,加入一种试剂将亚铁离子氧化为铁离子,调节pH值,可以将铁离子沉淀出来,但是铜离子不沉淀即可,故选NaClO,它具有碱性和氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,且反应能消耗H+,增大溶液的pH使Fe3+沉淀,
故答案为:c;NaClO能将Fe2+氧化为Fe3+,且反应能消耗H+,增大溶液的pH使Fe3+沉淀;
(3)据物质的分离方法,溶液与不溶的分离,采用过滤;据过滤确定所需要的玻璃仪器仪器:漏斗、烧杯、玻璃棒;
答案为:过滤;漏斗、烧杯、玻璃棒;
(4))有图2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,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,
依据2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,2Cu2++4I-=2CuI↓+I2;
得到 Na2S2O3 ~Cu2+
1 1
0.4000mol/L×0.0250L 0.01mol
则CuCl2•2H2O的物质的量为:0.01mol,
试样中CuCl2•2H2O的质量百分数为×100%=85.50%,
故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;85.50%;
解析
解:(1)铜具有还原性,铁离子具有氧化性,二者之间发生的氧化还原反应为:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;故答案为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(2)为了将废液中的亚铁离子除去,加入一种试剂将亚铁离子氧化为铁离子,调节pH值,可以将铁离子沉淀出来,但是铜离子不沉淀即可,故选NaClO,它具有碱性和氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,且反应能消耗H+,增大溶液的pH使Fe3+沉淀,
故答案为:c;NaClO能将Fe2+氧化为Fe3+,且反应能消耗H+,增大溶液的pH使Fe3+沉淀;
(3)据物质的分离方法,溶液与不溶的分离,采用过滤;据过滤确定所需要的玻璃仪器仪器:漏斗、烧杯、玻璃棒;
答案为:过滤;漏斗、烧杯、玻璃棒;
(4))有图2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,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,
依据2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,2Cu2++4I-=2CuI↓+I2;
得到 Na2S2O3 ~Cu2+
1 1
0.4000mol/L×0.0250L 0.01mol
则CuCl2•2H2O的物质的量为:0.01mol,
试样中CuCl2•2H2O的质量百分数为×100%=85.50%,
故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;85.50%;
锌锰废电池经处理后,生产并回收硫酸锌及碳酸锰,其中生产工业级碳酸锰工艺如图:
试回答下列问题
(1)锰在元素周期表中第______周期,第______族.
(2)步骤1和步骤2是将MnO2等转化为MnO并溶于硫酸,其中步骤2中的氢气,是另一个流程产生的副产品,请写出产生氢气的反应方程式______.
(3)步骤3和步骤4都是除杂质
①X是一种“绿色”氧化剂,则X是______(填化学式).
②步骤3是除去杂质Fe2+.请用文字和必要的方程式简述除去Fe2+的方法 (已知三种离子沉淀的pH范围为Fe3+:2.7~3.7,Mn2+:8.6~10.1,Fe2+:7.6~9.6.)______.
③步骤4中主要反应方程式为:MeSO4+BaS=MeS↓+BaSO4↓(Me主要为Pb、Cd、Hg等),则其除去杂质的原理是______.
(4)已知进行步骤5的操作时,溶液3(主要成分为MnSO4)会产生大量无色无味的气泡,则步骤5反应的化学方程式为______.
正确答案
解:(1)Mn的原子序数为25,位于周期表中第三周期、第ⅦB,故答案为:四;ⅦB;
(2)锌锰废电池中含有锌,锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌,反应的离子方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,
故答案为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(3)①常见的无污染的氧化剂为双氧水,故答案为:H2O2;
②步骤3是除去杂质Fe2+的方法为:酸性条件下加入双氧水,将Fe2+氧化成Fe3+,2Fe2++2H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,调节pH至3.7-8.6,使Fe3+沉淀完全,Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,
故答案为:在酸性条件下加入双氧水,将Fe2+氧化成Fe3+,2Fe2++2H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,调节pH至3.7-8.6,使Fe3+沉淀完全,Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+;
③根据反应MeSO4+BaS=MeS↓+BaSO4↓可知,硫化钡、MeS、BaSO4都是难溶物,且MeS、BaSO4比硫化钡更难溶,所以反应原理为:以BaS为沉淀剂,使Pb2+、Cd2+、Hg+等金属离子,生成更难溶的硫化物而除去,
故答案为:以BaS为沉淀剂,使Pb2+、Cd2+、Hg+等金属离子,生成更难溶的硫化物而除去;
(4)已知进行步骤5的操作时,溶液3(主要成分为MnSO4)会产生大量无色无味的气泡,反应为为MnSO4、NH4HCO3,产生的气体为二氧化碳,生成产物中还有硫酸铵、碳酸锰生成,反应的化学方程式为:MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2 SO4+MnCO3+H2O+CO2↑,
故答案为:MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2 SO4+MnCO3+H2O+CO2↑.
解析
解:(1)Mn的原子序数为25,位于周期表中第三周期、第ⅦB,故答案为:四;ⅦB;
(2)锌锰废电池中含有锌,锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌,反应的离子方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,
故答案为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(3)①常见的无污染的氧化剂为双氧水,故答案为:H2O2;
②步骤3是除去杂质Fe2+的方法为:酸性条件下加入双氧水,将Fe2+氧化成Fe3+,2Fe2++2H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,调节pH至3.7-8.6,使Fe3+沉淀完全,Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,
故答案为:在酸性条件下加入双氧水,将Fe2+氧化成Fe3+,2Fe2++2H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,调节pH至3.7-8.6,使Fe3+沉淀完全,Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+;
③根据反应MeSO4+BaS=MeS↓+BaSO4↓可知,硫化钡、MeS、BaSO4都是难溶物,且MeS、BaSO4比硫化钡更难溶,所以反应原理为:以BaS为沉淀剂,使Pb2+、Cd2+、Hg+等金属离子,生成更难溶的硫化物而除去,
故答案为:以BaS为沉淀剂,使Pb2+、Cd2+、Hg+等金属离子,生成更难溶的硫化物而除去;
(4)已知进行步骤5的操作时,溶液3(主要成分为MnSO4)会产生大量无色无味的气泡,反应为为MnSO4、NH4HCO3,产生的气体为二氧化碳,生成产物中还有硫酸铵、碳酸锰生成,反应的化学方程式为:MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2 SO4+MnCO3+H2O+CO2↑,
故答案为:MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2 SO4+MnCO3+H2O+CO2↑.
某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子.有人设计了图中的工艺流程,利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜.硝酸可以溶解铜.填写下面空白:
(1)图中标号处需加入的相应物质分别是
①______、②______、④______、⑤______.
(2)写出①处发生反应的离子方程式______;
正确答案
铁屑
稀硫酸
氢氧化钠
氢氧化钠
Fe+2H+═Fe2++H2↑,2Fe3++Fe═3Fe2+,
Cu2++Fe═Cu+Fe2+,2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+
解析
解:由工艺流程图示知,E为铁元素的离子,而A为铜、金的单质,通过过滤将铁元素与活泼性比它弱的铜、金分离出来,因此①处加入的物质为铁屑,发生的反应为Fe+2H+═Fe2++H2↑,2Fe3++Fe═3Fe2+,Cu2++Fe═Cu+Fe2+,2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+;②处加入稀硫酸以除去铜、金中过量的铁屑,并将过滤后的硫酸亚铁溶液与含Fe2+的E溶液相混合;③处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开;④处将得到的铜离子用氢氧化钠转化为氢氧化铜沉淀,从而再受热分解为氧化铜;⑤处加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀,再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀,最终受热分解为铁红(氧化铁).
(1)由以上分析可知①铁屑;②稀硫酸;④氢氧化钠;⑤氢氧化钠,
故答案为:铁屑;稀硫酸;氢氧化钠;氢氧化钠;
(2)①处加入的物质为铁屑,发生的反应为Fe+2H+═Fe2++H2↑,2Fe3++Fe═3Fe2+,Cu2++Fe═Cu+Fe2+,
2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+;
故答案为:Fe+2H+═Fe2++H2↑,2Fe3++Fe═3Fe2+,Cu2++Fe═Cu+Fe2+,2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+;
(2014秋•宝鸡校级期中)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,Fe2O3等)提取Al2O3作冶炼铝的原料,由熔盐电解法获得的粗铝中含一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝.工艺流程如图所示:(已知:NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)
(1)赤泥中的主要成分是______(化学式);向滤液中通入过量CO2所发生反应的离子方程式为______.
(2)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,则铝和氧化铁反应的化学方程式为______.
(3)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮而除去.气泡的主要成分除Cl2外还含有______.固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在______.
(4)镀铝电解池中,金属铝为______,熔融盐电镀液中铝元素主要以AlCl4-形式存在,则阳极的电极反应式为______.
(5)钢材镀铝后,抗腐蚀性能会大大增强,其原因是______.
正确答案
解:(1)氢氧化钠与氧化铁不反应,所以赤泥中的主要成分是Fe2O3,滤液中含有偏铝酸钠,通入过量CO2所发生反应的离子方程式为:AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-;
故答案为:Fe2O3;AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-;
(2)氧化铁和二氧化硅分别与铝发生的是置换反应(单质和化合物发生反应生成新单质和化合物的反应),即铝和氧化铁高温反应生成铁和氧化铝,反应的化学方程式为:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe;
故答案为:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe;
(3)粗铝含有一定量的金属钠和氢气,钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝,氢气和氯气发生反应生成氯化氢,其中氯化钠熔点为801℃,较高,是固态杂质随气泡上浮,气泡的主要成分除Cl2外还含有HCl、AlCl3;
故答案为:HCl、AlCl3;NaCl;
(4)电镀池中镀件金属铝作阳极,金属铝失电子发生氧化反应,Al-3e-+4Cl-=AlCl4-;
故答案为:阳极;Al-3e-+4Cl-=AlCl4-;
(5)铝金属表面形成的致密氧化铝膜具有保护作用,致密的氧化膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触,使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生;
故答案为:表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀或致密的氧化铝膜将环境中的电解质溶液与内层金属隔离.
解析
解:(1)氢氧化钠与氧化铁不反应,所以赤泥中的主要成分是Fe2O3,滤液中含有偏铝酸钠,通入过量CO2所发生反应的离子方程式为:AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-;
故答案为:Fe2O3;AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-;
(2)氧化铁和二氧化硅分别与铝发生的是置换反应(单质和化合物发生反应生成新单质和化合物的反应),即铝和氧化铁高温反应生成铁和氧化铝,反应的化学方程式为:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe;
故答案为:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe;
(3)粗铝含有一定量的金属钠和氢气,钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝,氢气和氯气发生反应生成氯化氢,其中氯化钠熔点为801℃,较高,是固态杂质随气泡上浮,气泡的主要成分除Cl2外还含有HCl、AlCl3;
故答案为:HCl、AlCl3;NaCl;
(4)电镀池中镀件金属铝作阳极,金属铝失电子发生氧化反应,Al-3e-+4Cl-=AlCl4-;
故答案为:阳极;Al-3e-+4Cl-=AlCl4-;
(5)铝金属表面形成的致密氧化铝膜具有保护作用,致密的氧化膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触,使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生;
故答案为:表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀或致密的氧化铝膜将环境中的电解质溶液与内层金属隔离.
某工厂排出的废水经检验pH<7,并含有较多的Cu2+,它们对人体、牲畜和农作物都有害,从回收利用和环境保护的角度考虑,切合实际的合理方案是加入( )
正确答案
解析
解:A、NaCl和HCl不但不能回收可溶性铜盐而且会使废水酸性增强,故A错误;
B、加入Na2SO4和MgCl2既不能与废水中的酸反应,也不能和可溶性铜盐反应而达到回收铜的目的,故B错误;
C、加入铁粉可以与铜离子反应生成铜从而回收铜,加入的生石灰可以降低废水的酸性,故C正确;
D、加入石灰石能与酸反应从而降低废水的酸性,银排在铜的后面,不能与含铜离子的盐反应,故不能回收铜,故D错误;
故选C.
氯化亚铜(CuCl)是有机合成工业中应用较广泛的催化剂,它是白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,在空气中会被迅速氧化.从酸性电镀废液(主要含Cu2+、Fe3+)中制备氯化亚铜的工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)电镀污泥的主要成分是______(写化学式).
(2)铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子反应方程式为:______.
(3)析出CuCl晶体时的最佳pH在______左右.
(4)析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤,然后真空干燥、冷却,密封包装.真空干燥,密封包装的目的是______.
(5)从滤液A中可回收的主要物质是______(写化学式).
(6)以碳棒为电极电解CuCl2溶液可得到CuCl.写出电解CuCl2溶液后的阴极上发生的反应为______.
正确答案
解:(1)电镀废液主要含Cu2+、Fe3+,加入碱可生成Cu(OH)2、Fe(OH)3沉淀,
故答案为:Cu(OH)2、Fe(OH)3;
(2)在硫酸铜溶液中加入氯化钠、铁,发生氧化还原反应生成CuCl,发生2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+,
故答案为:2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+;
(3)由图2可知,析出CuCl沉淀的最佳pH应为CuCl的产率最大,且氢氧化铁杂质较少,应约为3左右,
故答案为:3;
(4)由题给信息可知CuCl微溶于水,不溶于乙醇,在空气中会被迅速氧化,为防止氧化应隔绝空气,在干燥、真空环境中可加快乙醇和水的蒸发,
故答案为:加快乙醇和水的蒸发,防止CuCl被空气氧化.
(5)由框图分析可知:滤液A中主要物质是Na2SO4和FeSO4,
故答案为:Na2SO4和FeSO4;
(6)电解CuCl2溶液时,阴极上发生的反应为Cu2+得到电子生成+1价铜,
故答案为:Cu2++Cl-+e-═CuCl↓
解析
解:(1)电镀废液主要含Cu2+、Fe3+,加入碱可生成Cu(OH)2、Fe(OH)3沉淀,
故答案为:Cu(OH)2、Fe(OH)3;
(2)在硫酸铜溶液中加入氯化钠、铁,发生氧化还原反应生成CuCl,发生2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+,
故答案为:2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+;
(3)由图2可知,析出CuCl沉淀的最佳pH应为CuCl的产率最大,且氢氧化铁杂质较少,应约为3左右,
故答案为:3;
(4)由题给信息可知CuCl微溶于水,不溶于乙醇,在空气中会被迅速氧化,为防止氧化应隔绝空气,在干燥、真空环境中可加快乙醇和水的蒸发,
故答案为:加快乙醇和水的蒸发,防止CuCl被空气氧化.
(5)由框图分析可知:滤液A中主要物质是Na2SO4和FeSO4,
故答案为:Na2SO4和FeSO4;
(6)电解CuCl2溶液时,阴极上发生的反应为Cu2+得到电子生成+1价铜,
故答案为:Cu2++Cl-+e-═CuCl↓
(2014•泗阳县校级一模)氧化锌为白色粉末,无臭、无味,广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃和电子等行业,为了变废为宝,综合应用资源,经常从锌冶炼、锌制品加工企业回收的废渣(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质)来制取氧化锌,其流程如图所示:
有关氢氧化物沉淀完全的pH见下表
回答下列问题
(1)在酸浸过程中,经常要保持酸过量,而且要通入空气,理由是______.
(2)上述工艺流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有______.
(3)在“除杂Ⅰ”步骤中,经常使用酸性高锰酸钾溶液,并调节溶液的pH.将溶液调至pH=4的目的是______.
(4)在“碳化合成”中,生成的产物之一为碱式碳酸锌[Zn2(OH)2CO3],请写出碳化合成步骤的化学方程式______.
(5)在“洗涤”过程中,证明沉淀洗涤完全的标志是______.
(6)由于本工艺液固分离次数较多,明显的不足是______.
正确答案
保证锌渣酸浸充分;通空气起搅拌作用,使反应充分
烧杯、玻璃棒、漏斗
使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去
2Na2CO3+2Zn(NO3)2+H2O=4NaNO3+Zn2(OH)2CO3+CO2↑
取最后一次洗涤液,做焰色反应,若未见黄色火焰,则表示洗涤干净
锌的损失较大
解析
解:(1)在酸浸过程中,经常要保持酸过量,可保证锌渣酸浸充分,而且要通入空气,通空气起搅拌作用,使反应充分,可提高锌的浸出速率,
故答案为:保证锌渣酸浸充分;通空气起搅拌作用,使反应充分;
(2)过滤的原理:过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体分离开来的一种混合物分离的方法,过滤时需要制作过滤器的漏斗、滤纸、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯等,所以需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,
故答案为:烧杯、玻璃棒、漏斗;
(3)Fe(OH)3完全沉淀的PH为3.2,“除杂I”步骤中,将溶液调至pH=4,可以让三价铁转化为氢氧化铁沉淀而除去,
故答案为:使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去;
(4)在“碳化合成”中,是碳酸钠和硝酸锌的水溶液之间发生反应生成产物之一为碱式碳酸锌[Zn2(OH)2CO3],同时放出CO2,依据原子守恒该反应可表示成2Na2CO3+2Zn(NO3)2+H2O=[Zn2(OH)2CO3+CO2+4NaNO3,
故答案为:2Na2CO3+2Zn(NO3)2+H2O=[Zn2(OH)2CO3+CO2+4NaNO3;
(5)在“碳化合成”中,生成的产物之一为碱式碳酸锌,在“洗涤”过程中,若未洗净则含有钠离子,取最后一次洗涤液,做焰色反应,若未见黄色火焰,则表示洗涤干净,
故答案为:取最后一次洗涤液,做焰色反应,若未见黄色火焰,则表示洗涤干净;
(6)本工艺液固分离次数较多,在液固多次分离的过程中,锌的损失较大,
故答案为:锌的损失较大;
某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4、较多的Cu2+和少量的Na+,为了减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜.请根据流程图,在方框和括号内填写物质名称(或主要成分的化学式)或操作方法,完成回收硫酸亚铁和铜的简单实验方案.
(1)试剂a为______,试剂b为______.
(2)物质1为______.
(3)操作1为______,操作1所需的玻璃仪器为______.
(4)若操作1所涉及的反应为氧化还原反应,请用单线桥法标出反应中电子转移的方向和数目:______.
正确答案
解:(1)工业废水中含有大量的FeSO4、较多的Cu2+和少量的Na+,根据流程图中可以知道,完成回收硫酸亚铁和铜,先加过量铁粉把铜置换出来,Cu2++Fe=Fe2++Cu,过滤,废水中剩下FeSO4和少量的Na+,铁粉、铜中加H2SO4得到FeSO4,故答案为:Fe;H2SO4;
(2)先加过量铁粉把铜置换出来,Cu2++Fe=Fe2++Cu,过滤的滤渣,故答案为:Cu、Fe;
(3)分离固体和液体用过滤,所需的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,故答案为:过滤;漏斗、烧杯、玻璃棒;
(4)铁元素化合价由0价升高为+2价,失去电子,铜元素得到电子化合价与+2价降低为0价,共降低2价,转移电子为2e-,操作1所涉及的反应:,
故答案为:.
解析
解:(1)工业废水中含有大量的FeSO4、较多的Cu2+和少量的Na+,根据流程图中可以知道,完成回收硫酸亚铁和铜,先加过量铁粉把铜置换出来,Cu2++Fe=Fe2++Cu,过滤,废水中剩下FeSO4和少量的Na+,铁粉、铜中加H2SO4得到FeSO4,故答案为:Fe;H2SO4;
(2)先加过量铁粉把铜置换出来,Cu2++Fe=Fe2++Cu,过滤的滤渣,故答案为:Cu、Fe;
(3)分离固体和液体用过滤,所需的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,故答案为:过滤;漏斗、烧杯、玻璃棒;
(4)铁元素化合价由0价升高为+2价,失去电子,铜元素得到电子化合价与+2价降低为0价,共降低2价,转移电子为2e-,操作1所涉及的反应:,
故答案为:.
工业上制备BaCl2的工艺流程图如下,某研究小组在实验室用重晶石(主要成分为BaSO4)对上述工业过程进行了模拟实验.
(1)步骤①中BaSO4与碳在高温下反应,每1mol碳生成CO需要吸收142.8kJ的热量,此反应的热化学方程式为______.
(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,=______.
【已知:Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=2.0×10-10】
(3)在实验室中BaCl2的重要用途之一是检验SO42-,要检验某无色溶液中含有SO42- 的操作方法是:取少量样品,先加入足量的______(填试剂名称),无明显现象,再滴加少量______(填试剂名称),若有白色沉淀产生,说明含有SO42-.
(4)将SO2通入BaCl2溶液至饱和,未见有沉淀,继续通入另一种气体有沉淀生成,则后通入的气体不可能是______.
A.NH3 B.NO2 C.CO2 D.H2S
(5)若NaOH溶液吸收H2S气体生成等物质的量的Na2S和NaHS,则溶液中阴离子浓度由大到小的顺序为______.
(6)将pH=1的稀硫酸慢慢加入一定量的BaCl2的溶液中,恰好使Ba2+沉淀完全,此时混合溶液的体积为100mL,且混合溶液的pH=2,则原BaCl2溶液中Cl-的浓度为______mol/L.(保留小数点后三位)
正确答案
BaSO4(s)+4C(s)═4CO(g)+BaS(s)△H=+571.2kJ/mol
2.7×10-3
稀盐酸
氯化钡
C
c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)
0.011
解析
解:(1)BaSO4与碳在高温下反应的方程式为:BaSO4(s)+4C(s)═4CO(g)+BaS(s),每1mol碳生成CO需要吸收142.8kJ的热量,所以△H=+571.2kJ/mol,此反应的热化学方程为:BaSO4(s)+4C(s)═4CO(g)+BaS(s)△H=+571.2kJ/mol,
故答案为:BaSO4(s)+4C(s)═4CO(g)+BaS(s)△H=+571.2kJ/mol;
(2)当两种沉淀共存时,溶液中Ag+离子浓度相同,根据溶度积常数计算,c(Br-)=,c(Cl-)=,
则===2.7×10-3,
故答案为:2.7×10-3;
(3)检验SO42- 的操作方法是:取少量样品,先加入足量的稀盐酸,无明显现象,再滴加少量氯化钡,若有白色沉淀产生,说明含有SO42-.
故答案为:稀盐酸;氯化钡;
(4)A.氨气与二氧化硫发生反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与钡离子结合生成亚硫酸钡沉淀,故A不选;
B.二氧化氮通入溶液中生成硝酸,硝酸氧化二氧化硫反应生成硫酸根离子,与钡离子结合生成硫酸钡沉淀,故B不选;
C.二氧化碳、二氧化硫与氯化钡均不反应,不能生成沉淀,故C选;
D.二氧化硫与硫化氢发生氧化还原反应生成S沉淀,故D不选;
故选C.
(5)Na2S和NaHS的混合溶液显碱性即c(OH-)>c(H+),NaHS以水解为主,则c(HS-)>c(S2-),所以溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+),所以阴离子的浓度由大到小的顺序为c(HS-)>c(S2-)>c(OH-),故答案为:c(HS-)>c(S2-)>c(OH-);
(6)将pH=1的稀硫酸慢慢加入一定量的BaCl2的溶液中,恰好使Ba2+沉淀完全,发生的是硫酸根和钡离子之间的反应,反应的整个过程中,H+没参加反应,所以前后的H+物质的量没变,导致pH变化的原因是体积的变化,则反应后H+的浓度是0.01mol/L,稀硫酸pH=1,故反应的稀硫酸为10ml,而SO42-的浓度是0.005 mol/L,
故Ba2+的物质的量等于SO42-的物质的量,为0.0005mol,所以Cl-的物质的量是0.001mol,BaCl2溶液为100mL-10mL=90mL,原BaCl2溶液中Cl-的浓度==0.011mol/L,故答案为:0.011.
利用化学原理对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理.
(一)染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2-,可以在碱性条件下加入铝粉除去(加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体).除去NO2-的离子方程式为______.
(二)某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+):
常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是______(至少写一条).
(2)调pH=8是为了除去______(填Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+).
(3)钠离子交换树脂的原理为Mn++nNaR→MRn+nNa+,被交换的杂质离子是______(填Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+).
(4)试配平氧化还原反应方程式:□Na2Cr2O7+□SO2+□H2O=□Cr(OH)(H2O)5SO4+□Na2SO4;每生成1mol Cr(OH)(H2O)5SO4消耗SO2的物质的量为______.
(三)印刷电路铜板腐蚀剂常用FeCl3.腐蚀铜板后的混合浊液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol•L-1,请参照上表给出的数据和提供的药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤:
①______;
②______;
③过滤.(提供的药品:Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu).
正确答案
解:(一)加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明产物之一为一水合氨,Al作还原剂,失去电子后在碱性条件下生成偏铝酸根离子,NO2-作氧化剂,依据电荷守恒和原子守恒配平得离子方程式:2Al+OH-+NO2-+2H2O═2AlO2-+NH3•H2O,
故答案为:2Al+OH-+NO2-+2H2O═2AlO2-+NH3•H2O;
(二)(1)硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,酸浸是溶解物质为了提高浸取率,可以升高温度增大物质溶解度,增大接触面积增大反应速率,或加快搅拌速度等;酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是:增加浸取时间、不断搅拌混合物、滤渣多次浸取等,
故答案为:增加浸取时间、不断搅拌混合物、滤渣多次浸取等;
(2)硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,加入NaOH溶液使溶液呈碱性,溶液PH=8,Fe3+、Al3+转化为沉淀除去;
故答案为:Fe3+、Al3+;
(3)钠离子交换树脂交换的离子是钙离子和镁离子,故答案为:Ca2+、Mg2+;
(4)二氧化硫具有还原性,被滤液Ⅱ中通过离子交换后的溶液中Na2CrO4氧化为硫酸,Na2CrO4氧被还原为CrOH(H2O)5SO4,水溶液中生成硫酸反应生成硫酸钠,依据原子守恒分析书写配平;2Na2CrO4+3SO2+12H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4,
根据方程式:3SO2~2CrOH(H2O)5SO4
x 1mol
所以x=1.5mol
故答案为:2;3;12;2;1;1.5mol;
(三)根据上表给出的数据和提供的药品,除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤是:通入足量的氯气将Fe2+氧化为Fe3+、加入CuO调节溶液PH值3.2-4.7使铁离子沉淀完全,然后过滤,
故答案为:①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+;②加入CuO调节溶液的pH至3.2~4.7.
解析
解:(一)加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明产物之一为一水合氨,Al作还原剂,失去电子后在碱性条件下生成偏铝酸根离子,NO2-作氧化剂,依据电荷守恒和原子守恒配平得离子方程式:2Al+OH-+NO2-+2H2O═2AlO2-+NH3•H2O,
故答案为:2Al+OH-+NO2-+2H2O═2AlO2-+NH3•H2O;
(二)(1)硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,酸浸是溶解物质为了提高浸取率,可以升高温度增大物质溶解度,增大接触面积增大反应速率,或加快搅拌速度等;酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是:增加浸取时间、不断搅拌混合物、滤渣多次浸取等,
故答案为:增加浸取时间、不断搅拌混合物、滤渣多次浸取等;
(2)硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,加入NaOH溶液使溶液呈碱性,溶液PH=8,Fe3+、Al3+转化为沉淀除去;
故答案为:Fe3+、Al3+;
(3)钠离子交换树脂交换的离子是钙离子和镁离子,故答案为:Ca2+、Mg2+;
(4)二氧化硫具有还原性,被滤液Ⅱ中通过离子交换后的溶液中Na2CrO4氧化为硫酸,Na2CrO4氧被还原为CrOH(H2O)5SO4,水溶液中生成硫酸反应生成硫酸钠,依据原子守恒分析书写配平;2Na2CrO4+3SO2+12H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4,
根据方程式:3SO2~2CrOH(H2O)5SO4
x 1mol
所以x=1.5mol
故答案为:2;3;12;2;1;1.5mol;
(三)根据上表给出的数据和提供的药品,除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤是:通入足量的氯气将Fe2+氧化为Fe3+、加入CuO调节溶液PH值3.2-4.7使铁离子沉淀完全,然后过滤,
故答案为:①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+;②加入CuO调节溶液的pH至3.2~4.7.
某同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行如图所示实验:
查阅教材可知,普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质.请回答以下问题:
(1)操作①的名称是______;
(2)操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、______、泥三角和三脚架;操作③灼烧滤渣中的黑色固体时,产生一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,由此推测灼烧前的滤渣中存在的物质有______.
(3)往操作④的试管中加入操作③灼烧后所得黑色固体,试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体,据此可初步认定灼烧后的黑色固体为______.
(4)该同学要对滤液的成分进行检验,以确认是否含有NH4Cl和ZnCl2,下面是他做完实验后所写的实验报告,请你写出其空白处的内容:
正确答案
解:(1)固体物质加入水中是物质的溶解过程,故答案为:溶解;
(2)对物质进行灼烧过程需要的仪器:酒精灯、玻璃棒、泥三角和三脚架、坩埚使澄清石灰水变浑浊的气体有二氧化碳和二氧化硫,二氧化碳可由黑色的碳单质灼烧制得,二氧化硫可由淡黄色的硫单质灼烧制得,所以该黑色物质是碳单质.
故答案为:坩埚;C(碳);
(3)能使带火星的木条复燃的气体是氧气,能使双氧水迅速产生氧气的黑色固体物质是二氧化锰,故答案为:MnO2;
(4)氯离子的检验:取少许滤液于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,银离子和氯离子反应生成不溶于水的白色沉淀氯化银;如果有白色沉淀生成,就说明有氯离子.
铵根离子的检验:铵根离子能和强碱在加热条件下反应生成氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色;如果湿润的红色石蕊试纸变蓝色,就说明有铵根离子存在.
故答案为:
.
解析
解:(1)固体物质加入水中是物质的溶解过程,故答案为:溶解;
(2)对物质进行灼烧过程需要的仪器:酒精灯、玻璃棒、泥三角和三脚架、坩埚使澄清石灰水变浑浊的气体有二氧化碳和二氧化硫,二氧化碳可由黑色的碳单质灼烧制得,二氧化硫可由淡黄色的硫单质灼烧制得,所以该黑色物质是碳单质.
故答案为:坩埚;C(碳);
(3)能使带火星的木条复燃的气体是氧气,能使双氧水迅速产生氧气的黑色固体物质是二氧化锰,故答案为:MnO2;
(4)氯离子的检验:取少许滤液于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,银离子和氯离子反应生成不溶于水的白色沉淀氯化银;如果有白色沉淀生成,就说明有氯离子.
铵根离子的检验:铵根离子能和强碱在加热条件下反应生成氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色;如果湿润的红色石蕊试纸变蓝色,就说明有铵根离子存在.
故答案为:
.
水中的某些重金属污染物又可以被微生物转化为新的重金属化合物,使水的污染程度加重.例如,水中的氯化汞会发生下列变化:HgCl2+CH4CH3HgCl+HCl.下列说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.HgCl2属于共价化合物,HgCl2+CH4CH3HgCl+HCl,是CH4中的氢原子被HgCl代替,是取代反应,故A正确;
B.沼气池的水中有大量微生物,是HgCl2转化为CH3HgCl的催化剂,HgCl2+CH4CH3HgCl+HCl更容易,故B正确;
C.HgCl2是重金属盐,能导致蛋白质变性,蛋白质的变性是蛋白质其特定的空间构象被改变,从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失,属于化学变化,而盐析是物理变化,误服含HgCl2的废水可使蛋白质发生变性,故C错误;
D.HgCl2的稀溶液有弱的导电能力,则其构成微粒为分子,为弱电解质,CH3HgCl为含汞的剧毒物质,HgCl2比CH3HgCl毒性小,故D正确;
故选C.
有一种工业废水,已知其中含有大量的FeSO4,少量的Ag+和Na+,以及部分污泥.试设计一个既经济又合理的方法以回收金属银、硫酸亚铁.分步列出实验步骤,并说明每一步骤的目的(不必写化学方程式).
正确答案
解:要从工业废水中回收金属银和硫酸亚铁,首先需要将其中的污泥通过过滤除去,然后根据铁能将银离子置换出来的性质,加入过量的铁粉,使银全部被置换出来,过滤得到银和铁的混合物,然后根据铁可以和酸发生置换反应而银不与酸发生置换反应的性质,将得到的固体混合物加入稀硫酸,使铁反应,过滤得到银,最后将溶液混合,根据物质溶解度的不同,加热得到饱和溶液,然后降温使硫酸亚铁晶体析出,然后加热使硫酸亚铁晶体失去结晶水从而得到硫酸亚铁,
答:①过滤除去污泥,②向滤液中加入过量的铁粉,使Ag+还原为Ag,③过滤,将Ag和过量的铁粉从溶液中分离出来,④将混有Fe粉的Ag用稀H2SO4处理,使Fe溶解,⑤过滤,分离出银,⑥将③、⑤两步的滤液合并,蒸发浓缩,冷却结晶,⑦趁热过滤,除去其中的Na+得硫酸亚铁晶体,加热晶体使其失去结晶水得到FeSO4.
解析
解:要从工业废水中回收金属银和硫酸亚铁,首先需要将其中的污泥通过过滤除去,然后根据铁能将银离子置换出来的性质,加入过量的铁粉,使银全部被置换出来,过滤得到银和铁的混合物,然后根据铁可以和酸发生置换反应而银不与酸发生置换反应的性质,将得到的固体混合物加入稀硫酸,使铁反应,过滤得到银,最后将溶液混合,根据物质溶解度的不同,加热得到饱和溶液,然后降温使硫酸亚铁晶体析出,然后加热使硫酸亚铁晶体失去结晶水从而得到硫酸亚铁,
答:①过滤除去污泥,②向滤液中加入过量的铁粉,使Ag+还原为Ag,③过滤,将Ag和过量的铁粉从溶液中分离出来,④将混有Fe粉的Ag用稀H2SO4处理,使Fe溶解,⑤过滤,分离出银,⑥将③、⑤两步的滤液合并,蒸发浓缩,冷却结晶,⑦趁热过滤,除去其中的Na+得硫酸亚铁晶体,加热晶体使其失去结晶水得到FeSO4.
铬是水体的主要污染物之一,可以导致水生生物死亡.化学实验中,若使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就可不再向环境排放该有害物质.例如处理铬的实验循环示意图如下:
(1)在上图所示的编号步骤中,其中反应①所用的试剂是硫酸酸化的H2O2,请写出该反应的离子方程式______;
(2)现有含Cr3+和Fe3+的溶液,使用NaOH溶液和盐酸,可将这两种离子相互分离,根据上图信息分析,在涉及的过滤操作中,上述两种离子的存在形态分别是______、______(写化学式);
工业上利用铬铁矿(FeO•Cr2O3)冶炼铬的工艺流程如下:
(3)实验室焙烧铬铁矿可选用的图1装置是______(填序号).
(4)完成操作1中涉及的化学方程式(在横线上填写物质的化学式及计量数):
______CrO42-+______+______=______Cr(OH)3↓+______S2O32-+______.
(5)上图流程中,由Cr2O3冶炼Cr的化学方程式为______.
(6)目前有一种采用以铬酸钠(Na2CrO4)为原料,用电化学法制备重铬酸钠(Na2Cr2O7)的实验装置如图2所示(已知:2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H2O).
①写出阴极的电极反应式为______.
②电解一段时间后,测得阳极区溶液中Na+物质的量由a mol变为b mol,则此时铬酸钠的转化率为______.
正确答案
解:(1)H2O2既具有氧化性,又具有还原性;Cr2O72-具有强氧化性,能将H2O2氧化为O2,反应中+6价Cr元素被还原为+3价;
故答案为:Cr2O72-+8H++3H2O2═2Cr3++3O2↑+7H2O;
(2)从反应③可以看出,Cr(OH)3可以与NaOH溶液反应生成NaCrO2,所以除去Fe3+中的Cr3+时,可以加入过量的NaOH溶液,使Cr3+转化为CrO,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,在过滤得到的Fe(OH)3中加入盐酸即得到FeCl3溶液,故答案为:CrO2-;Fe(OH)3;
(3)焙烧固体选用坩埚,所以实验室焙烧铬铁矿可选用的装置是d,故答案为:d;
(4)由电荷守恒和氧原子及氢原子原子守恒可知,所以其方程式为4CrO42-+6S+7H2O=4Cr(OH)3↓+3S2O32-+2OH-,
故答案为:4;6S;7H2O;4;3;2OH-;
(5)两性氢氧化物与强碱反应生成盐和水,所以Cr(OH)3溶于浓氢氧化钠溶液的离子方程式为:Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O,
故答案为:Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O;
(6)①电解池中阳离子在阴极得电子,则阴极的电极反应式为:2H++2e-=H2↑,故答案为:2H++2e-=H2↑;
②电解一段时间后,测得阳极区溶液中Na+物质的量由a mol变为b mol,则溶液中移动的电荷为(a-b)mol,所以外电路中转移的电子为(a-b)mol,阳极的电极反应为:2H2O-4e-=O2+4H+,则阳极生成的氢离子为(a-b)mol,已知:2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O,所以阳极消耗的CrO42-为(a-b)mol,
已知原溶液中CrO42-为mol,因此铬酸钠的转化率为:×100%=×100%,故答案为:×100%.
解析
解:(1)H2O2既具有氧化性,又具有还原性;Cr2O72-具有强氧化性,能将H2O2氧化为O2,反应中+6价Cr元素被还原为+3价;
故答案为:Cr2O72-+8H++3H2O2═2Cr3++3O2↑+7H2O;
(2)从反应③可以看出,Cr(OH)3可以与NaOH溶液反应生成NaCrO2,所以除去Fe3+中的Cr3+时,可以加入过量的NaOH溶液,使Cr3+转化为CrO,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,在过滤得到的Fe(OH)3中加入盐酸即得到FeCl3溶液,故答案为:CrO2-;Fe(OH)3;
(3)焙烧固体选用坩埚,所以实验室焙烧铬铁矿可选用的装置是d,故答案为:d;
(4)由电荷守恒和氧原子及氢原子原子守恒可知,所以其方程式为4CrO42-+6S+7H2O=4Cr(OH)3↓+3S2O32-+2OH-,
故答案为:4;6S;7H2O;4;3;2OH-;
(5)两性氢氧化物与强碱反应生成盐和水,所以Cr(OH)3溶于浓氢氧化钠溶液的离子方程式为:Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O,
故答案为:Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O;
(6)①电解池中阳离子在阴极得电子,则阴极的电极反应式为:2H++2e-=H2↑,故答案为:2H++2e-=H2↑;
②电解一段时间后,测得阳极区溶液中Na+物质的量由a mol变为b mol,则溶液中移动的电荷为(a-b)mol,所以外电路中转移的电子为(a-b)mol,阳极的电极反应为:2H2O-4e-=O2+4H+,则阳极生成的氢离子为(a-b)mol,已知:2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O,所以阳极消耗的CrO42-为(a-b)mol,
已知原溶液中CrO42-为mol,因此铬酸钠的转化率为:×100%=×100%,故答案为:×100%.
某回收废料中含Al2O3、Fe2O3、Co2O3•CoO多种金属氧化物,某 实验室科技人员欲将之分离并制备有关物质,设计流程如图所示:
(1)过程②的离子方程式为______.
(2)过程④会产生有毒气体,反应的化学方程式为______.
(3)过程⑥用于制备绿色水处理剂,反应的离子方程式为______.
(4)过程⑦中碳酸钠溶液起的作用是______.
(5)CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液.CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水.下表是粉红色的CoCl2•6H2O晶体受热分解时的情况:
认真分析以上数据,填写下列空白.③物质的化学式是______.写出CoCl2•6H2O晶体受热分解生成②的化学方程式______.
正确答案
解:(1)废料通过碱液得到的含铝废液是含偏铝酸根的废液,故通二氧化碳是偏铝酸根与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀,所以离子方程式为
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;故答案为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(2)根据过程④会产生有毒气体结合反应物Fe2O3、Co2O3•CoO与盐酸反应,因为Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁和水,所以只有Co2O3•CoO与盐酸反应产生有毒气体即氯气,再根据化合价变化说明Co2O3•CoO在反应中化合价减低,最后结合反应④后的产物为+2Co;所以化学方程式为:Co2O3•CoO+8HCl=CoCl2+3Cl2↑+4H2O,
故答案为:Co2O3•CoO+8HCl=3CoCl2+Cl2↑+4H2O;
(3)根据红褐色沉淀即氢氧化铁在碱性条件下与次氯酸钠反应生成高铁酸钠,所以离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
故答案为:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
(4)根据过程⑦的前后变化发现是沉淀CoCO3,所以作用为调节PH值,提高碳酸根,使+2Co沉淀为CoCO3;
故答案为:调节PH值,提高碳酸根,使+2Co沉淀为CoCO3;
(5)CoCl2•6H2O~CoCl2
238 130
m 65g
= 解得:m=119g
②物质的化学式为CoCl2•nH2O,则有:
CoCl2•6H2O~CoCl2•nH2O△m
238 18(6-n)
119g 119g-83g
=,解得:n=2,
所以②物质的化学式为:CoCl2•2H2O,
同理③物质的化学式为CoCl2•aH2O,则有:
CoCl2•6H2O~CoCl2•aH2O△m
238 18(6-a)
119g 119g-74g
=,解得:a=1,
所以③物质的化学式为:CoCl2•H2O;
故答案为:CoCl2•H2O;CoCl2•6H2OCoCl2•2H2O+4H2O.
解析
解:(1)废料通过碱液得到的含铝废液是含偏铝酸根的废液,故通二氧化碳是偏铝酸根与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀,所以离子方程式为
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;故答案为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(2)根据过程④会产生有毒气体结合反应物Fe2O3、Co2O3•CoO与盐酸反应,因为Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁和水,所以只有Co2O3•CoO与盐酸反应产生有毒气体即氯气,再根据化合价变化说明Co2O3•CoO在反应中化合价减低,最后结合反应④后的产物为+2Co;所以化学方程式为:Co2O3•CoO+8HCl=CoCl2+3Cl2↑+4H2O,
故答案为:Co2O3•CoO+8HCl=3CoCl2+Cl2↑+4H2O;
(3)根据红褐色沉淀即氢氧化铁在碱性条件下与次氯酸钠反应生成高铁酸钠,所以离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
故答案为:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
(4)根据过程⑦的前后变化发现是沉淀CoCO3,所以作用为调节PH值,提高碳酸根,使+2Co沉淀为CoCO3;
故答案为:调节PH值,提高碳酸根,使+2Co沉淀为CoCO3;
(5)CoCl2•6H2O~CoCl2
238 130
m 65g
= 解得:m=119g
②物质的化学式为CoCl2•nH2O,则有:
CoCl2•6H2O~CoCl2•nH2O△m
238 18(6-n)
119g 119g-83g
=,解得:n=2,
所以②物质的化学式为:CoCl2•2H2O,
同理③物质的化学式为CoCl2•aH2O,则有:
CoCl2•6H2O~CoCl2•aH2O△m
238 18(6-a)
119g 119g-74g
=,解得:a=1,
所以③物质的化学式为:CoCl2•H2O;
故答案为:CoCl2•H2O;CoCl2•6H2OCoCl2•2H2O+4H2O.
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