某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程,取该矿样为原料生产CuC12·2H2O晶体。已知:常温下,金属离子开
题型:不详难度:来源:
某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程,取该矿样为原料生产CuC12·2H2O晶体。
已知:常温下,金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表。
金属离子
| 氢氧化物开始沉淀的pH
| 氢氧化物沉淀完全的pH
| Fe2+
| 7.0
| 9.0
| Fe3+
| 1.9
| 3.2
| Cu2+
| 4.7
| 6.7
| 回答下列问题: (1)步骤①的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中,可使用常见化学物质利用右图所示装置制取氧气,试写出熟悉的符合上述条件的两个化学方程式:______、______
(2)培烧产生的尾气中含有的一种气体是形成酸雨的污染物,若将尾气通入氨水中,能发生多个反应,写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式:______、______ (3)步骤②酸浸过程中,需要用到3mol·L-1的盐酸100mL,配制该盐酸溶液时,除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要的仪器有_________ (4)步骤④加入物质X的目的是_____,物质X可以选用下列物质中的_____。 A.氢氧化钠 B.稀盐酸 C.氨水 D.氧化铜 (5)当溶液中金属离子浓度低于1×10-5 mol·L-1时,认为该金属离子沉淀完全,则Ksp[Fe(OH)2]= _____。 |
答案
(1)2H2O22H2O + O2 ↑,2Na2O2 + 2H2O =" 4NaOH" + O2 ↑。 (2)2H2SO3+O2=2H2SO4,2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4,2NH4HSO3+O2=2NH4HSO4 (3)100 mL容量瓶、量筒 (4)调控溶液的pH,使Fe3+以Fe(OH)3沉淀的形式析出 ; D (5)1×10-15 |
解析
试题分析:(1)该装置是固液不加热制气体的装置,可用该装置制备氧气的反应有H2O2和MnO2及Na2O2和H2O。 (2)尾气中含有SO2气体,通入氨水中后,SO2可与氨水反应生成(NH4)2SO3、NH4HSO3,SO32-易被氧化为SO42-。 (3)配制一定物质的量浓度盐酸溶液时,是将浓盐酸稀释为稀盐酸,因此还需要的玻璃仪器有容量瓶和量筒。 (4)步骤④加入X物质是为了调节溶液的pH,除去Fe3+。为防止引入杂质及Cu2+沉淀,应选用CuO。 (5)Fe2+完全沉淀时pH=9,则溶液中的c(OH-)=1×10-5mol·L-1,则Ksp=c(Fe2+)·c2(OH-)=1×10-5×(1×10-5)2=1×10-15。 |
举一反三
FeSO4·7H2O广泛用于医药和工业领域。 (1)下面是以工业废铁屑为原料生产FeSO4·7H2O的流程图。
请填写下列空白。 ①加适量碳酸钠溶液的目的是______________,反应I需要加热数分钟,其原因是___________。 ②判断反应Ⅱ完成的现象是__________。反应Ⅱ需要100mL1mol/L的稀硫酸,用98.3%,ρ=1.84g/cm3的浓硫酸配制。所用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管及____________. ③测定FeSO4·7H2O产品中Fe2+含量的方法是用KMnO4溶液滴定法(5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O),步骤为: Ⅰ.称取2.8500g FeSO4·7H2O产品,配制成250mL溶液; Ⅱ.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中; Ⅲ.用硫酸酸化的0.01000moL/L KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
某同学设计如图所示的滴定方式中,最合理的是____________(夹持部分略去)(填字母序号);判断此滴定实验达到终点的方法是____________;计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为________(用小数表示,保留三位小数);若用上述方法测定的样品中FeSO4·7H2O的质量分数偏低(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有_____________;______________。 (2)已知FeSO4·7H2O晶体在加热条件下发生如下反应:2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑。利用下图装置可检验该反应的气体产物。
请填写下列空白。 ①仪器的连接顺序为a接________、__________接_________、________接__________、__________接_____________。 ②装置C中的X为______________;该装置中冷水的作用是_________________。 |
FeSO4·7H2O俗称绿矾,广泛用于医药和工监领域。 (1)已知FeSO4·7H2O晶体在加热条件下发生如下反应: 。利用下图装置检验该反应的气体产物。
请填写下列空白: ①仪器的连接顺序为 (用a~i的字母表示)。 ②装置C中的试剂X化学式为 ;该装置中冷水的作用是 。 (2)以下是FeSO4·7H2O的实验窒制备流理图。
根据题意完成下列填空: ①反应Ⅱ需要l00mL l.5mol·L-1l的稀硫酸溶解洁净的铁屑,用质量分数为98%、密度为1.84g·cm-3的浓硫酸配制。所用的仪器有量筒、烧杯、玻璃捧、胶头滴管及 ,量取浓硫酸的体积为 。 ②反应1需要加热数分钟,其原因是 ;操作A为 。 ③测定FeSO4·7H2O产品中Fe2+含量的常用方法是KMnO4溶液滴定法。已知称取3.0g FeSO4·7H2O产品,配制成溶液,用硫酸酸化的0.01000moL·L-1 KMnO4溶液滴定,消耗KMnO4溶液的体积为200.00mL。发生反应的离子方程式为 ,计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为 (保留两位有效数字)。 |
工业生产纯碱的过程如下:
完成下列填空: (1)粗盐水(含杂质离子Mg2+、Ca2+),加入沉淀剂A、B除杂质(A来源于石灰窑厂),则沉淀剂B 的化学式为 。 (2)实验室模拟由滤液制备滤渣的装置如下:
①图1中装置和图2中装置的连接方法为a接 ,b接 ,f接c。 ②图2中试剂瓶内发生的化学反应方程式为 。 ③实验中要求通入的NH3过量之后再通入CO2气体,检验通入的NH3已过量的实验操作是 。 (3)操作⑤煅烧后的纯碱中含有未分解的碳酸氢钠。某同学称取该纯碱样品m g,再充分加热至质量不再变化时称得剩余固体的质量为n g,则纯碱样品中碳酸钠的质量分数为 。 (4)现有25℃下,0.1mol/LNH3·H2O溶液和0.1mol/LNH4Cl溶液,将两份溶液等体积混合测得溶液的pH=9,下列说法正确的是 (填代号)。 a.0.1mol/L NH4Cl溶液与混合后溶液中导电粒子的种类和数目均相同 b.混合后的溶液中,c(NH3·H2O)>c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+) c.由题意可知,NH3·H2O的电离程度大于同浓度的NH4Cl的水解程度 d.混合前两份溶液的pH之和大于14 |
某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染,设计如下工艺流程:
(1)酸浸后加入H2O2的目的是 。调pH步骤中加入的试剂最好是 (填化学式)。实验室进行过滤操作所用到的玻璃仪器有 。 (2)煮沸CuSO4溶液的原因是 。向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3,可以生成白色的CuCl沉淀,写出该反应的化学方程式 。 (3)CuCl产品中CuCl的质量分数大于96.50%为国家合格标准。称取所制备的CuCl样品0.2500g置于一定量的0.5mol·L-1FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol·L-1的Ce(SO4)2溶液滴定,到达终点时消耗Ce(SO4)2溶液24.60mL。有关的化学反应为: Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-,Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+。通过计算说明该CuCl样品 (填“符合”或“不符合”)国家标准。 (4)25℃时,KSP [Fe(OH)3]= 4.0×10-38。Fe3+发生水解反应Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,该反应的平衡常数为 。 |
工业上用粉碎的煤矸石(主要含Al2O3、SiO2及铁的氧化物)制备净水剂BAC〔Al2(OH)nCl6-n〕的流程如下:
(1)粉碎煤矸石的目的是______;滤渣I的主要成分是______ (填化学式)。 (2)步骤①在煮沸的过程中,溶液逐渐由无色变为绿色,此时溶液中有色离子为______(填化学式);随后溶液又变为棕黄色,相关离子反应方程式为______; 步骤①的煮沸装置上方需安装一长导管,长导管的作用是____________。 (3)步骤②中加入适量的Ca(OH)2并控制pH,其目的:一是生成BAC;二是___________;巳知BAC的分散质粒子大小在1 nm〜100 nm之间,由此区别滤液I与BAC两种液体的物理方法是______;若Ca(OH)2溶液过量,则步骤③得到的BAC产率偏低,写出该反应的离子方程式______。 (4)若0.1 molAlCl3在某温度下溶于蒸馏水,当有5℅水解生成Al(OH)3溶液时,吸收热量a kJ。写出该过程的热化学方程式____________。 |
最新试题
热门考点