用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略)Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,
题型:不详难度:来源:
用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略) Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤: Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3; Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色: Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤; Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。 (1)H2SO4溶解A12O3的离子方程式是 (2)KMnO4氧化Fe2+的离子方程式补充完整:
(3)已知:生成氢氧化物沉淀的pH
| Al(OH)3
| Fe(OH)2
| Fe(OH)3
| 开始沉淀时
| 3.4
| 6.3
| 1.5
| 完全沉淀时
| 4.7
| 8.3
| 2.8
| 注:金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1 根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的 。 (4)己知:一定条件下,MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2, ①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCI并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是 。 ②Ⅳ中加入MnSO4的目的是 。 |
答案
(1)A12O3+6H+=2A13++3H2O (2)MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O (3)除去铁元素。 (4)①浓盐酸与MnO2加热生成黄绿色气体Cl2即可判断MnO2是否存在。 ②除去MnO4–。 |
解析
(1)、A12O3+6H+=2A13++3H2O (2)氧化铝与硫酸的反应、Fe2+与MnO4-的反应均为基本离子反应 (3)pH=3时氢氧化铁完全沉淀,除去铁元素。 (4)考查MnO2的性质,浓盐酸与MnO2加热生成黄绿色气体Cl2即可判断MnO2是否存在,根据题目中的信息MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2,加入硫酸锰的目的是为了除去MnO4–。 |
举一反三
氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。某AlN样品仅含有Al2O3杂质,为测定AlN的含量,设计如下三种实验方案。 已知:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑ 【方案1】 取一定量的样品,用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。
(1)上图C装置中球形干燥管的作用是_____________。 (2)完成以下实验步骤:组装好实验装置,首先____________,再加入实验药品。接下来的实验操作是______________,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体。打开K1,通入氮气一段时间,测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是______________。 (3)由于装置存在缺陷,导致测定结果偏高,请提出改进意见___________。 【方案2】 用右图装置测定m g样品中A1N的纯度(部分夹持装置已略去)。
(4)为测定生成气体的体积,量气装置中的X液体可以是_____________。 a.CCl4 b.H2O c.NH4Cl溶液 d. (5)若m g样品完全反应,测得生成气体的体积为V mL(已转换为标准状况),则AIN的质量分数 。 【方案3】按以下步骤测定样品中A1N的纯度:
(6)步骤②生成沉淀的离子方程式为___________________。 (7)若在步骤③中未洗涤,测定结果将______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 |
A、B、C、D四种物质溶于水均完全电离,电离出的离子如下表。
阳离子
| Na+、Al3+、Ba2+、H+、NH4+
| 阴离子
| SO42-、OH-、CO32-、Cl-
| 现进行如下实验: ①足量A溶液与B溶液混合共热可生成沉淀甲和刺激性气味气体; ②少量A溶液与C溶液混合可生成沉淀乙; ③A溶液与B溶液均可溶解沉淀乙,但都不能溶解沉淀甲。 请回答: (1)A的化学式为_________;室温时,将pH相等的A溶液与D溶液分别稀释10倍,pH分别变为a和b,则a _______b(填“>”、“=”或“<”)。 (2)加热蒸干C溶液并灼烧,最后所得固体为_______(填化学式)。 (3)C溶液与D溶液反应的离子方程式为_______。 (4)向B溶液中逐滴加入等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液,滴加过程中水的电离平衡将_______(填“正向”、“不”或“逆向”)移动;最终所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为__________________。 (5)已知沉淀甲的Ksp=x。将0.03mol·L-1的A溶液与0.01mol·L-1的B溶液等体积混合,混合溶液中酸根离子的浓度为_______ (用含x的代数式表示,混合后溶液体积变化忽略不计)。 |
现有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合溶液,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-和NO3-的相互分离。相应的实验过程如下:
下列关于四种试剂顺序正确的是A.氯化钡溶液、硝酸银溶液、碳酸钠溶液、硝酸溶液 | B.硝酸银溶液、氯化钡溶液、碳酸钠溶液、硝酸溶液 | C.氯化钡溶液、硝酸银溶液、硝酸溶液、碳酸钠溶液 | D.硝酸银溶液、碳酸钠溶液、氯化钡溶液、硝酸溶液 |
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(15分)CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钻矿(主要成分为CO2O3、Co (OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离了主要有H+、CO2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等: ②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01 mo1·L-l)
③CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。 (1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式 。 (2)写出NaC1O3发生反应的主要离子方程式 ;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式 。 (3)“加Na2CO3调pH至a"’,过滤所得到的沉淀成分为____ 。 (4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是 :其使用的最佳pH范围是____ 。
A.2.0~2.5 | B.3.0~3.5 | C.4.0~4.5 | D.5.0~5.5 | (5)“操作l”中包含3个基本实验操作,它们依次是 、 和过滤。制得的CoC12·6H2O在烘干时需减压烘***原因是 。 (6)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是 。(答一条即可) |
苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某兴趣小组同学利用高锰酸钾氧化甲苯制备苯甲酸(KMnO4中性条件下还原产物为MnO2,酸性条件下为Mn2+)
已知:苯甲酸相对分子量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g。
实验流程: ①往装置A中加入2.7mL(2.3 g)甲苯和125 mL水,然后分批次加入8.5 g稍过量的KMnO4固体,控制反应温度约在100℃,当甲苯层近乎消失,回流不再出现油珠时,停止加热。 ②将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣,合并滤液与洗涤液,冷却后加入浓盐酸,经操作I得白色较干燥粗产品。 ③纯度测定:称取1.220g白色样品,配成100mL,甲醇溶液,取25.00mL溶液,用0.1000mol/L KOH标准溶液滴定,重复滴定四次,每次消耗的体积如下表所示列举:
| 第一次
| 第二次
| 第三次
| 第四次
| 体积(mL)
| 24.00
| 24.10
| 22.40
| 23.90
| 请回答: (1)装置A的名称 。若不用温度计,本实验控制反应温度的措施为 。 (2)白色粗产品中除了KCl外,其他可能的无机杂质为 。 (3)操作I的名称 。 (4)步骤③中用到的定量仪器有 ,100mL容量瓶,50mL酸式、碱式滴定管。 (5)样品中苯甲酸纯度为 。 (6)滴定操作中,如果对装有KOH标准溶液的滴定管读数时,滴定前仰视,滴定后俯视则测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 |
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