硫酸工业中废渣称为硫酸渣,其成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性学习小组的同学设计以下方案,进行硫酸渣中金属元素的提取实验。 已知溶液的pH

硫酸工业中废渣称为硫酸渣,其成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性学习小组的同学设计以下方案,进行硫酸渣中金属元素的提取实验。 已知溶液的pH

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硫酸工业中废渣称为硫酸渣,其成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性学习小组的同学设计以下方案,进行硫酸渣中金属元素的提取实验。
已知溶液的pH =3.7时,Fe3+已经沉淀完全;NH3·H2O电离常数Kb=1.8×10-5,其饱和溶液中c(OH-)约为
1× 10-3 mol·L-1。请回答:
(1)写出A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式:___。
(2)上述流程中两次使用试剂①,推测试剂①应该是___(填序号)。
A.氢氧化钠溶液
B.氧化铝
C.氨水
D.水
(3)从溶液D到固体E的过程中需要控制溶液pH =13,如果pH过小,可能导致的后果是____ (任写一点)。
(4)溶液H中溶质的化学式为___。
(5)计算溶液F中c(Mg2+)=___(25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10 -12)。
答案
(l)SiO2+2NaOH==Na2SiO3 +H2O
(2)A
(3)镁离子沉淀不完全或氢氧化铝溶解不完全等
(4) NaHCO3、NaCl
(5)5.6×10-10 mol·L-1
举一反三
为证明化学反应有一定的限度,进行如下探究活动:
I.取5 mL 0.1 mol/L的KI溶液,滴加5~6滴稀FeCl3溶液;
Ⅱ.继续加入2 mL CCl4溶液,振荡;
Ⅲ.取萃取后的上层清液,滴加KSCN溶液。
(1)探究活动I的实验现象为_______________ 探究活动Ⅱ的实验现象为________________
(2)探究活动Ⅲ的目的是通过生成血红色的Fe(SCN)3溶液,验证有Fe3+残留,从而证明化学反应有一定的限度,但在实验中却未见溶液呈血红色。对此同学们提出了下列两种猜想:
猜想一:Fe3+全部转化为Fe2+; 猜想二:生成的Fe(SCN)3溶液浓度极小,无法用肉眼观察其颜色。为了验证猜想,查阅资料获得下列信息:
信息一:乙醚微溶于水,Fe(SCN)3在乙醚中的溶解度比在水中的大;
信息二:Fe3+可与[Fe(CN)6]4-反应生成蓝色沉淀,用K4[Fe(CN)6]溶液检验Fe3+的灵敏度比用KSCN高。 结合新信息,现设计以下实验方案验证猜想:
①请完成下表:
②写出实验操作“方案一”中反应的离子方程式:_______________。
Ⅳ.为了测定探究活动I中的稀FeCl3溶液的浓度,现进行以下操作:
(3)移取25.00 mL稀FeCl3溶液至锥形瓶中,加入__________作指示剂,再用c mol/LKI标准溶液滴定,达到滴定终点时的现象是____________________。
(4)重复滴定三次,平均耗用c mol/L KI标准溶液V mL,则稀FeCl3溶液中溶质的物质的量浓度为_______
mol/L。
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某同学想用实验证明高锰酸钾的紫红色是MnO4-的颜色,而不是K+的颜色,他设计了以下实验方案。下列方案中与本实验目的无关的是 [     ]
A.氯化钾溶液没有颜色,表明溶液中的K+无色
B.在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡,静置后未见明显变化,表明锌与K+不反应
C.在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉,振荡,静置后紫红色褪去,表明MnO4-为紫红色
D.将高锰酸钾晶体加热分解,所得的固体质量减轻
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张明同学设计下图所示装置,用粗铁粒与密度为1890 g.L-1(质量分数为10%)的硝酸反应制取NO气体。请回答有关问题:
(1)1 890 g.L-1硝酸的物质的量浓度为___。
(2) NO气体能用排水法收集,而不能用排空气法收集的原茵是___。
(3)当打开止水夹a,关闭止水夹b时,A装置的干燥管中观察到的现象是___ ;B装置烧杯中液体的作用是____ ;当A装置中气体几乎无色时,打开止水夹b,关闭止水夹a,可用C装置收集NO气体。
(4)该实验中,若去掉B装置,对实验结果是否有影响?____。
(5)将a mol铁与含b mol HNO3的稀溶液充分反应后,若HNO3的还原产物只有NO,反应后Fe和HNO3均无剩余,则反应中转移电子的物质的量是___(用含6的代数式表示)。
(6)完全反应后,A装置烧杯里铁元素的价态可能是___。现有仪器和药品:试管和胶 头滴管;0.1
mol.L-1 KSCN溶液、0.1 mol.L-1 KI溶液、0.2 mol.L-1酸性KMnO4溶液、氯水等。
请你设计一个简单实验,探究上述判断,填写下列实验报告:
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某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应,设计了图1、图2所示装置进行实验。
(1)比较两实验装置,图2装置的优点是:
①能更好地吸收有毒气体SO2,防止其污染环境;②_______________________。
(2)导气管e的主要作用是__________________。
(3)能说明有SO2气体产生的实验现象是_______________________。
(4)反应一段时间后,用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样,试样中所含金属离子的成分有以下三种可能: I:只含有Fe3+;Ⅱ:只含有Fe2+;Ⅲ:既有Fe3+又有Fe2+。为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性,选用如下试剂,填写下列空格:A.稀盐酸 B.稀硫酸 C.KSCN溶液 D.KMnO4溶液 E.NaOH溶液 F.淀粉KI溶液 G.H2O2溶液
验证Ⅱ:取试样,先滴加少量的__________(填试剂序号,下同),振荡,再滴加少量的__________根据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确。
验证Ⅲ:步骤1.取试样,滴加少量的_____________(填试剂序号,溶液的颜色变______色,则试样中含有Fe3+,发生反应的离子方程式为________________;步骤2.再取适量的试样,滴加少量的_______(填试剂序号),溶液的颜色_________,则试样中含有Fe2+
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CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂。
(1)某同学配制CuSO4溶液时,向盛有一定量CuSO4晶体的烧杯中加入适量蒸馏水,并不断搅拌,结果得到悬浊液。 他认为是固体没有完全溶解,于是对悬浊液加热,结果发现浑浊更明显了,原因是___, 最后,他向烧杯中加入了一定量的___溶液,得到了澄清溶液。
(2)该同学利用制得的CuSO4溶液,进行以下实验探究。
①图一是根据反应Zn+CuSO4==Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池。电解质溶液甲是___(填“ZnSO4或 “CuSO4”)溶液;Cu极的电极反应式是___。
②图二中,I是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的示意图,该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜,则b处通入的是___(填“CH4”或“O2”),a处电极上发生的电极反应式是___。
(3)将胆矾(CuSO4·5H2O)、生石灰和水按一定比例混合,即可得到波尔多液(杀菌剂),其有效成分为难溶的碱式硫酸铜[xCuSO4·yCu(OH)2]。为测定某碱式硫酸铜的组成进行了如下实验:取等质量的碱式硫酸铜样品两份,一 份滴加稀盐酸至恰好完全溶解,另一份高温灼烧后只得到CuO固体。所得数据显示n(HCl):n(CuO) =3:2,则该碱式硫酸铜的化学式中x:y=____。
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