某研究所对含硫酸亚铁和硫酸铜的工业废料进行相关的研究。实验过程如下:回答下列问题:(1)滤渣的成分为 ,操作①的名称为
题型:不详难度:来源:
某研究所对含硫酸亚铁和硫酸铜的工业废料进行相关的研究。实验过程如下:
回答下列问题: (1)滤渣的成分为 ,操作①的名称为 。 (2)上图溶液B中所发生反应的离子方程式为 。 (3)实验要求向溶液B中通入过量的空气,证明通入空气过量的方法是 。 (4)操作③第一步需要的仪器除了酒精灯、铁架台外,还需要 、 。 (5)某同学利用下面装置制备氢气并利用氢气还原某金属氧化物,根据要求回答问题。
①请设计一个实验方案验证H2的还原性并检验其氧化产物,其装置连接顺序是A→_____→_____→_____→D(除D装置外,其它装置不能重复使用),最后D装置中所加药品为____________,其作用是___________________。 ②点燃B处酒精灯之前必须进行的操作是____________________。 |
答案
(1)Fe、Cu;过滤(2)4Fe2++O2+8NH3+10H2O=8NH4++4Fe(OH)3↓ (3)取上层清液少许于试管中,加入酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液的紫色不变(无变化)。(4)蒸发皿、玻璃棒 (5)①A—C—B—D—D;碱石灰;防止空气中水蒸气进入前面装置中②检验氢气的纯度。 |
解析
试题分析:(1)向含有硫酸亚铁和硫酸铜的工业废料中加入过量的稀硫酸来溶解该混合物,防止硫酸亚铁和硫酸铜的水解。然后加入过量的还原铁粉,发生反应:CuSO4+Fe=FeSO4+Cu, Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑.所以过滤得到的滤渣主要成分是置换出来的Cu和过量的Fe粉。滤液的成分是FeSO4。(2)向滤液中加入足量的氨气,发生反应:FeSO4+2NH3+2H2O=Fe(OH)2↓+ (NH4)2SO4. 再通足量的空气,发生反应:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3.总反应方程式为:4FeSO4+O2+8NH3+10H2O=4Fe(OH)3↓+ 4(NH4)2SO4.,离子方程式为:4Fe2++O2+8NH3+10H2O=8NH4++4Fe(OH)3↓。将4Fe(OH)3过滤出来,洗涤干净,然后灼烧,4Fe(OH)3分解产生铁红—氧化铁和水。(3)实验要求向溶液B中通入过量的空气,证明通入空气过量的方法是取上层清液少许于试管中,加入酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液的紫色无变化,就证明无Fe2+,即空气足量把Fe2+完全变为Fe3+。(4)溶液C的主要成分是(NH4)2SO4。要得到(NH4)2SO4晶体,在操作③第一步需要的仪器有酒精灯、铁架台、蒸发皿、玻璃棒。(5)①利用A装置发生反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑制H2,再通过C装置用浓硫酸来干燥氢气,在把干燥的氢气通过装有CuO的硬质玻璃管的B装置,使氢气发生氧化还原反应。然后通过装有无水硫酸铜的干燥管D来检验反应的产物,最后要再通过装有碱石灰的干燥管D来防止空气中水蒸气进入前面装置中②检验氢气的纯度。因此装置连接顺序是A—C—B—D—D。②由于氢气是可燃性的气体。在点燃B处酒精灯之前必须检验氢气的纯度,否则会发生爆炸。4)2SO4、铁红的过程及原理和验证H2的还原性并检验其氧化产物的实验装置的选择、连接、注意事项等知识。 |
举一反三
菱锌矿的主要成分是碳酸锌,还含有少量的Fe2O3、FeO、CuO等杂质。如图是以菱锌矿为原料制取轻质氧化锌的一种工艺流程,该流程还可以得到两种副产品——海绵铜和铁红。
请结合下表数据,回答问题:
离子
| 开始沉淀时的pH
| 完全沉淀时的pH
| Fe2+
| 6.3
| 9.7
| Fe3+
| 1.5
| 3.2
| Zn2+
| 6.2
| 8.0
| (1)下列试剂中,________(填代号)可作为试剂甲的首选。 A.KMnO4 B.Cl2 C.H2O2 D.浓硝酸 根据所选试剂写出与之反应的离子方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)氢氧化铁固体会吸附一些SO42-,如何洗涤Fe(OH)3固体以及如何判断是否洗涤干净? 洗涤方法:______________________________________________________________,判断是否洗涤干净的方法是_______________________________________。 (3)除铁步骤中加入氨水的目的是调节溶液的pH,其适宜的pH范围是______________;调节溶液pH时,除了氨水外,还可以加入下列物质中的________。 a.Zn b.ZnO c.Zn(OH)2 d.CuO (4)经测定乙溶液中仍含有少量的Fe3+和Zn2+。若c(Fe3+)为4.0×10-17 mol·L-1,则c(Zn2+)为______________ mol·L-1。(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17)。 |
某化学小组用下列装置对铁及其化合物的性质进行探究,回答有关问题: (1)该小组同学想制得氢氧化亚铁并保存较长时间,按如图(a)所示装置对其进行操作。
①某同学的操作是:先夹紧止水夹K,再使A管开始反应,实验中在B管中观察到的现象是 。 ②为达到实验目的,正确的操作是 。 B管中发生反应的离子方程式是 。 (2)当上述装置的实验结束后,取A管内反应所得的溶液,隔绝空气小心蒸干后得到FeSO4,再高温煅烧(有关装置和操作均已略去),最后留下红棕色固体,将分解时产生的气体按图(b)所示装置依次通过洗气装置,结果试管甲内出现白色沉淀,试管乙内品红溶液红色褪去,回答: ①用方程式表示试管甲产生白色沉淀的原因 。 ②为验证红棕色固体成分,可进行如下操作 。 ③图(b)中丙装置的作用是 。 ④根据实验现象写出A管内溶液蒸干后,在高温煅烧分解时所发生反应的化学方程式 。 |
氯化铁是常见的水处理剂,无水FeCl3易升华。工业上制备无水FeCl3的一种工艺如图所示:
(1)加入吸收塔的吸收剂X应是 (填字母编号)。 a.NaOH溶液 b.饱和食盐水 c.FeCl2溶液 d.淀粉KI溶液 (2)取0.5 mL饱和FeCl3溶液滴入50 mL沸水中,得红褐色氢氧化铁胶体,则发生反应的离子方程式为 。 (3)实验室中从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的过程中,需先加入 且保持过量,然后进行的操作依次为 、冷却结晶、过滤。 (4)将H2S气体通入FeCl3溶液中会出现浑浊,则其反应的离子方程式为 。 (5)铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池,电池结构如图所示(电极材料为石墨),工作原理为:Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+ 则电池放电时,Cl-将移向 极(填“正”或“负”);充电时,阴极的电极反应式为 。
|
电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。某工程师为了从废液中回收铜,重新获得FeCl3溶液,设计了下列实验步骤:
写出一个能证明还原性Fe比Cu强的离子方程式: 。 该反应在上图步骤 中发生。请根据上述反应设计一个原电池,在方框中画出简易装置图(标出电极名称、电极材料、电解质溶液)。 上述过程回收的铜是粗铜,为了获得更纯的铜必须进行电解精炼。写出电解精炼时阳极材料及主要的电极反应式 。 |
Ⅰ.铁是人体必需的微量元素,绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。 (1)FeSO4溶液在空气中会因氧化变质产生红褐色沉淀,其发生反应的离子方程式是 ;实验室在配制FeSO4溶液时常加入 以防止其被氧化。请你设计一个实验证明FeSO4溶液是否被氧化 。 Ⅱ.硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化,常用于代替硫酸亚铁。 (2)硫酸亚铁铵不易被氧化的原因是 。 (3)为检验分解产物的成分,设计如下实验装置进行实验,加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。
①A中固体充分加热较长时间后,通入氮气,目的是 。 ②装置B中BaCl2溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO3气体生成,若含有该气体,观察到的现象为 。 ③实验中,观察到C中有白色沉淀生成,则C中发生的反应为 (用离子方程式表示)。 |
最新试题
热门考点