某化学实验室产生的废液中含有Fe3＋、Cu2＋、Ba2＋、Cl－四种离子，现设计下列方案对废液进行处理，以回收金属并制备氯化钡、氯化铁晶体。（1）沉淀1中含有的

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某化学实验室产生的废液中含有Fe³^＋、Cu²^＋、Ba²^＋、Cl^－四种离子，现设计下列方案对废液进行处理，以回收金属并制备氯化钡、氯化铁晶体。

（1）沉淀1中含有的金属单质是   。
（2）氧化时加入H₂O₂溶液发生反应的离子方程式为   。
（3）下列物质中，可以作为试剂X的是   （填字母）。

A．BaCl₂	B．BaCO₃
C．NaOH	D．Ba(OH)₂

（4）检验沉淀2洗涤是否完全的方法是   。
（5）制备氯化铁晶体过程中需保持盐酸过量，其目的是   。
（6）由过滤2得到的滤液制备BaCl₂的实验操作依次为   、冷却结晶、   、洗涤、干燥。

答案

（1）铁、铜（2分，各1分）
（2）2Fe²^＋＋2H^＋＋H₂O₂＝2Fe³^＋＋2H₂O（2分）
（3）BD（2分，各1分）
（4）取最后一次洗涤液少许，滴入1～2滴硫酸钠溶液，若不出现白色浑浊，表明已洗涤完全。（或取最后一次洗涤液少许，滴入1～2滴硝酸银溶液，若不出现白色浑浊，表明已洗涤完全。）（2分）
（5）抑制Fe³^＋水解（合理答案均可）（2分）
（6）蒸发浓缩过滤（2分，各1分）

解析

试题分析：（1）加入铁屑能把铜置换出来，同时又铁剩余，沉淀为铁、铜；（2）流程中需把亚铁离子氧化为铁离子后再沉淀除去，双氧水氧化Fe²^＋；（3）加入X试剂是为了调节pH使铁离子生成氢氧化铁沉淀，为了不引入新杂质可以加入BaCO₃、Ba(OH)₂等物质；（4）检验沉淀洗涤是否干净一般应取最后次的滤液检验可能含有的杂质离子，一般检验硫酸根离子、氯离子等；（5）氯化铁在水溶液中水解，加如盐酸过量能抑制Fe³^＋水解；（6）过滤后得到的溶液为稀溶液，从溶液中得到晶体可以采用蒸发浓缩降温结晶的方法。

举一反三

高纯超微细草酸亚铁可用于合成新型锂电池电极材料，工业上可利用提取钛白粉的副产品绿矾（FeSO₄·7H₂O）通过下列反应制备：
FeSO₄＋2NH₃·H₂O＝Fe(OH)₂↓＋(NH₄)₂SO₄
Fe(OH)₂＋H₂C₂O₄＝FeC₂O₄＋2H₂O
（1）绿矾中含有一定量的TiOSO₄杂质。将绿矾溶于稀硫酸，加入铁粉、搅拌、充分反应并保持一段时间，过滤，可得纯净的FeSO₄溶液。在上述过程中，TiOSO₄能与水反应转化为H₂TiO₃沉淀，写出该反应的化学方程式：   ；加入铁粉的作用有   、   。
（2）由纯净的FeSO₄溶液制取FeC₂O₄时，需在真空环境下进行，原因是   。
FeC₂O₄生成后，为提高产品纯度，还需调节溶液pH＝2，若pH过低，则导致
FeC₂O₄的产率   （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
（3）将含有FeC₂O₄的混合液过滤，将产品先用水洗涤，再用无水乙醇清洗。无水乙醇的作用是   、   。
（4）某研究小组欲从某化工残渣（主要成分为Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃）出发，先制备较纯净的FeSO₄溶液，再合成FeC₂O₄。请补充完整由该化工残渣制备较纯净的FeSO₄溶液的实验步骤（可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液）：向一定量该化工残渣中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤，   ，过滤，得到较纯净的FeSO₄溶液。

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苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。某化学小组用甲苯作主要原料制备苯甲酸，反应过程如下：

甲苯、苯甲酸钾、苯甲酸的部分物理性质见下表：

物质	熔点/℃	沸点/℃	密度/g·cm^-3	在水中溶解性
甲苯	－95	110.6	0.8669	难溶
苯甲酸钾	121.5～123.5			易溶
苯甲酸	122.4	248	1.2659	微溶

（1）将步骤①得到混合物加少量水，分离有机相和水相。有机相在   （填“上”或“下”）层；实验操作的名称是   。
（2）步骤②用浓盐酸酸化的目的是   。
（3）减压过滤装置所包含的仪器除减压系统外，还有   、   （填仪器名称）。
（4）已知温度越低苯甲酸的溶解度越小，但为了得到更多的苯甲酸晶体，重结晶时并非温度越低越好，理由是   。
（5）重结晶时需要趁热过滤，目的是   。

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下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是

选项	实验操作	实验现象	结论
A	向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl₂溶液	生成白色沉淀	该溶液中一定含有SO₄^2—
B	将少量的溴水滴入FeCl₂、NaI的混合溶液中，再滴加CCl₄，振荡、静置，向上层溶液中滴加KSCN溶液。再向上层溶液中滴加溴水	实验现象1：上层溶液不变红，下层溶液紫红色实验现象2：上层溶液变红	氧化性：Br₂＞Fe³⁺＞I₂
C	取久置的Na₂O₂粉末，向其中滴加过量的盐酸	产生无色气体	Na₂O₂没有变质
D	BaSO₄固体加入饱和Na₂CO₃溶液中，过滤，向滤渣中加入盐酸	有气体生成	K_sp(BaCO₃)＜K_sp(BaSO₄)

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CaCl₂常用于冬季道路除雪，建筑工业的防冻等，实验室常用作干燥剂。工业上常用大理石（含有少量Al³⁺、Fe²⁺、Fe³⁺等杂质）来制备。下图为实验室模拟其工艺流程：

已知：常温下，溶液中的Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺以氢氧化物形式完全沉淀的pH分别为：3.7，4，9.7。
（1）反应Ⅰ中，需将大理石粉碎、搅拌，同时适当加热，其目的是：        。写出反应Ⅰ中主要反应的离子方程式：       。
（2）上述使用盐酸的浓度为10%，若用37%的浓盐酸来配制500mL的此盐酸所需的玻璃仪器有：玻璃杯、量筒、烧杯、胶头滴管、       。
（3）反应Ⅱ中的离子方程式：             。
（4）反应Ⅲ中必须控制加入Ca(OH)₂的量，使溶液的pH约为8.0，此时沉淀a的成分为：     ，若pH过大，则可能发生副反应的离子方程式：                。

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无水AlCl₃可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上由铝土矿（主要成分是A1₂O₃和Fe₂O₃）和石油焦（主要成分是C）按下图所示流程进行一系列反应来制备无水AlCl₃。

（1）氯化铝在加热条件下易升华，气态氯化铝的化学式为Al₂Cl₆，每种元素的原子最外层均达到8电子稳定结构，则AlCl₃是：   晶体，其结构式为：   。
（2）氯化炉中Al₂O₃、Cl₂和C反应的化学方程式是        。
（3）冷却器排出的尾气中含有大量CO和少量Cl₂，需用Na₂SO₃溶液除去Cl₂，此反应的离子方程式为：            。
（4）升华器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，需加入少量Al，其作用是：   。
（5）AlCl₃产品中Fe元素含量直接影响其品质，为测定产品中Fe元素的含量，现称取16.25g无水AlCl₃产品，溶于过量的NaOH溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重残留固体质量为0.32g。则产品中Fe元素的含量为：   。

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