红土镍矿具有资源丰富、采矿成本低的特点,其开发利用成为研究热点。以红土镍矿(主要含有、FeO、NiO、MgO、等)为原料制备的工艺流程如下图所示。回答下列问题:
(1)用量对铁去除率和镍损失率的影响如图所示,为保持较高除铁率同时减小镍损失,确定的浓度为___________ 。
(2)已知黄钠铁矾的成分为,则“除铁”时发生反应的化学方程式为___________ ;用除铁的优点是沉淀速率快、形成大颗粒固体易过滤,不会造成溶液中其它离子损失,对比除铁,采用中和水解法除铁存在的主要缺点是___________ 。
(3)“沉镁”的目的是生成沉淀除去。若溶液酸度过高,沉淀不完全,原因是___________ 。在实验室中分离出沉淀需要使用的玻璃仪器是___________ 。
(4)将滤液蒸发结晶得到的物质可在流程中循环使用,该物质化学式为___________ 。
(5)常用作电极材料,一种利用太阳能光伏电池电解水交替制得高纯和的装置如下图所示。则制时电极3发生的电极反应为___________ 。
(1)用量对铁去除率和镍损失率的影响如图所示,为保持较高除铁率同时减小镍损失,确定的浓度为
(2)已知黄钠铁矾的成分为,则“除铁”时发生反应的化学方程式为
(3)“沉镁”的目的是生成沉淀除去。若溶液酸度过高,沉淀不完全,原因是
(4)将滤液蒸发结晶得到的物质可在流程中循环使用,该物质化学式为
(5)常用作电极材料,一种利用太阳能光伏电池电解水交替制得高纯和的装置如下图所示。则制时电极3发生的电极反应为
更新时间:2023-06-24 21:32:08
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【推荐1】回答下列问题
(1)常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为:
_________________________________→___________
完善并配平该反应___________ 。
(2)铝与在酸性或碱性条件下均可反应,为了降低饮用水中的浓度,可以在碱性条件下用铝粉将还原为,完善并配平该反应:(产物中铝元素以偏铝酸根形式存在)___________
___________Al+_________________________________+______________________
(3)已知:与水不相溶且密度比水大,的溶液呈黄绿色,的溶液呈橙红色,且易从水溶液中溶入中。既能氧化,也能氧化。
①取溶液,向其中滴加几滴新制的氯水,振荡后溶液呈黄色。取少量反应后的溶液加入KSCN溶液,溶液变为红色。另取少量反应后的溶液加入,振荡后,下层为无色液体。以上实验结论表明还原性:___________ (填“>”或“<”)。
②若在溶液中通入标准状况下672mL的,取少量反应后的溶液加入,振荡后下层液体呈___________ 色,写出该反应的离子方程式___________ 。
(1)常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为:
_________________________________→___________
完善并配平该反应
(2)铝与在酸性或碱性条件下均可反应,为了降低饮用水中的浓度,可以在碱性条件下用铝粉将还原为,完善并配平该反应:(产物中铝元素以偏铝酸根形式存在)
___________Al+_________________________________+______________________
(3)已知:与水不相溶且密度比水大,的溶液呈黄绿色,的溶液呈橙红色,且易从水溶液中溶入中。既能氧化,也能氧化。
①取溶液,向其中滴加几滴新制的氯水,振荡后溶液呈黄色。取少量反应后的溶液加入KSCN溶液,溶液变为红色。另取少量反应后的溶液加入,振荡后,下层为无色液体。以上实验结论表明还原性:
②若在溶液中通入标准状况下672mL的,取少量反应后的溶液加入,振荡后下层液体呈
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐2】一种磁性材料的磨削废料的主要成分是铁镍合金(含镍质量分数约),还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。由该废料制备氢氧化镍,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“除铁”时的作用是_____ ,加入碳酸钠的目的是_____ 。
(2)“除铜”时,反应的离子方程式为______ ,若用代替除铜,优点是_____ 。
(3)已知除钙镁过程在陶瓷容器中进行,的实际用量不能过多的理由为___ 。
回答下列问题:
(1)“除铁”时的作用是
(2)“除铜”时,反应的离子方程式为
(3)已知除钙镁过程在陶瓷容器中进行,的实际用量不能过多的理由为
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解答题-无机推断题
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适中
(0.65)
【推荐3】为了保护环境,化学实验产生的废液必须处理后才能排放。某兴趣小组对含有Fe3+、Cu2+、Ba2+三种金属离子的废液进行处理,设计实验流程如下:
(1)步骤(I)中沉淀A和滤液B分离的操作名称是___________ ,滤液B中的金属阳离子有Ba2+和___________ 。
(2)步骤(II)中生成的沉淀C是___________ 。
(3)步骤(III)中H2O2把Fe2+转化为Fe3+,H2O2作为___________ (填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)步骤(IV)中Fe3+和OH-反应的离子方程式为___________ 。
(1)步骤(I)中沉淀A和滤液B分离的操作名称是
(2)步骤(II)中生成的沉淀C是
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(4)步骤(IV)中Fe3+和OH-反应的离子方程式为
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【推荐1】在工业、农业等方面有广泛的应用,工业上可由高铁菱镒矿(主要成分为,含有、、、、等杂质)制备,部分工艺流程如图所示:
已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的(开始沉淀的按离子浓度为计算)
②常温下,、的溶度积分别为、。
回答下列问题:
(1)酸浸时需将高铁菱锰矿粉碎,目的是___________ ;滤渣1的主要成分是___________ 。
(2)“氧化”过程的目的为___________ 。“调”的范围是___________ 。
(3)“除杂”过程中加入的目的是将、变为、沉淀除去,两种沉淀共存时溶液中___________ 。
(4)“沉锰”过程中发生反应的离子方程式为___________ 。
(5)生成的沉淀需经充分洗涤,洗涤沉淀的方法是___________ 。
(6)在水中的溶解度与温度关系如图。由获得较纯净的晶体的方法是:将溶于适量的稀硫酸,控制温度在80℃~90℃之间蒸发结晶,___________ ,得到晶体,洗涤、烘干。
已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的(开始沉淀的按离子浓度为计算)
金属离子 | ||||||
开始沉淀的 | 3.8 | 1.5 | 6.3 | 10.6 | 8.8 | 9.6 |
完全沉淀的 | 5.2 | 2.8 | 8.3 | 12.6 | 10.8 | 11.6 |
②常温下,、的溶度积分别为、。
回答下列问题:
(1)酸浸时需将高铁菱锰矿粉碎,目的是
(2)“氧化”过程的目的为
(3)“除杂”过程中加入的目的是将、变为、沉淀除去,两种沉淀共存时溶液中
(4)“沉锰”过程中发生反应的离子方程式为
(5)生成的沉淀需经充分洗涤,洗涤沉淀的方法是
(6)在水中的溶解度与温度关系如图。由获得较纯净的晶体的方法是:将溶于适量的稀硫酸,控制温度在80℃~90℃之间蒸发结晶,
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐2】工业上以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,含少量SiO2、Al2O3、CuO、FeCO3、PbCO3等杂质)为主要原料制备高锰酸钾的流程如图所示:已知:①常温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示:
②Ksp(PbSO4)=1.6×10-8;Ksp(PbS)=8.0×10-28
(1)常温下,“酸浸”工序中,向粉碎的碳酸锰矿中加入一定体积的水,在搅拌下缓慢加入质量分数高于90%的硫酸。锰元素的浸出率与反应条件的关系如图2、3、4所示。则酸浸选择的最佳条件为_______ ;酸浸过程中主反应的化学方程式为_______ ;滤渣1的成分是_______ 。
(2)“除杂”工序中具体步骤如下:
①先加入MnO2将Fe2+氧化,该反应的离子方程式为_______ ;
②为除去铁元素和铝元素,加入CaO调节溶液的pH不小于_______ ;
③再加入CaS除去Cu2+、Pb2+后,最后加入NaF溶液,除去_______ ,此步骤中再次除铅的原因为_______ ;
(3)“沉锰”工序中反应的化学方程式为_______ ;
(4)“焙烧”工序中反应的化学方程式为_______ ;
(5)若在实验室模拟由二氧化锰制备高锰酸钾的过程,称量87.0gMnO2样品,最终得到的产品质量为63.2g,则高锰酸钾的产率是_______ 。
金属离子 | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Cu2+ | Pb2+ | Mn2+ |
开始沉淀pH | 1.5 | 3.3 | 6.5 | 4.2 | 8.0 | 8.3 |
完全沉淀pH | 3.7 | 5.2 | 9.7 | 6.7 | 8.8 | 9.8 |
(1)常温下,“酸浸”工序中,向粉碎的碳酸锰矿中加入一定体积的水,在搅拌下缓慢加入质量分数高于90%的硫酸。锰元素的浸出率与反应条件的关系如图2、3、4所示。则酸浸选择的最佳条件为
(2)“除杂”工序中具体步骤如下:
①先加入MnO2将Fe2+氧化,该反应的离子方程式为
②为除去铁元素和铝元素,加入CaO调节溶液的pH不小于
③再加入CaS除去Cu2+、Pb2+后,最后加入NaF溶液,除去
(3)“沉锰”工序中反应的化学方程式为
(4)“焙烧”工序中反应的化学方程式为
(5)若在实验室模拟由二氧化锰制备高锰酸钾的过程,称量87.0gMnO2样品,最终得到的产品质量为63.2g,则高锰酸钾的产率是
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解题方法
【推荐3】某地菱锰矿的主要成分为MnCO3,还含有少量的FeCO3、CaCO3、MgCO3、Al2O3等杂质,工业上以菱锰矿为原料制备高纯度碳酸锰的流程如图所示:
已知:MnCO3+2NH4Cl MnCl2+CO2↑+2NH3↑+H2O↑。
(1)焙烧时温度对锰浸取率的影响如图。焙烧时适宜温度为____________ ;800℃以上锰的浸取率偏低,可能原因是________________ 。
(2)净化包含三步:
①加入少量MnO2,反应的离子方程式为_____________________ ;
②加氨水调pH,生成沉淀主要是___________ ;
③加入NH4F,除去Ca2+、Mg2+。
(3)碳化结晶中生成MnCO3的离子方程式为___________________________ 。
已知:MnCO3+2NH4Cl MnCl2+CO2↑+2NH3↑+H2O↑。
(1)焙烧时温度对锰浸取率的影响如图。焙烧时适宜温度为
(2)净化包含三步:
①加入少量MnO2,反应的离子方程式为
②加氨水调pH,生成沉淀主要是
③加入NH4F,除去Ca2+、Mg2+。
(3)碳化结晶中生成MnCO3的离子方程式为
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】I、下图是全钒液流电池的示意图
该电池充放电的总反应式为:
请回答下列问题:
(1)充电时的阴极反应式为______________ ,阳极附近颜色变化是______ 。
(2)放电过程中,正极附近溶液的pH________ (选填“升高”“降低”或“不变”)。
II、回收利用废钒催化剂(主要成分为V2O5、VOSO4和二氧化硅)的工艺流程如下图所示。
(3)滤渣可用于______________________ (填一种用途)。
(4)25℃时,取样进行实验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下表所示:
根据上表数据判断,加入氨水调节酸碱性,溶液的最佳pH为____ ;
(5)为了提高钒的浸出率,用酸浸使废钒催化剂中的V2O5转变成可溶于水的VOSO4,酸浸过程中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为________ 。
(6)氧化过程中,VO2+变为VO2+,则该反应的离子方程式为____________________ 。
该电池充放电的总反应式为:
请回答下列问题:
(1)充电时的阴极反应式为
(2)放电过程中,正极附近溶液的pH
II、回收利用废钒催化剂(主要成分为V2O5、VOSO4和二氧化硅)的工艺流程如下图所示。
(3)滤渣可用于
(4)25℃时,取样进行实验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下表所示:
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率(%) | 88.1 | 91.8 | 96.5 | 98 | 99.8 | 97.8 | 96.4 | 93.0 | 89.3 |
根据上表数据判断,加入氨水调节酸碱性,溶液的最佳pH为
(5)为了提高钒的浸出率,用酸浸使废钒催化剂中的V2O5转变成可溶于水的VOSO4,酸浸过程中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为
(6)氧化过程中,VO2+变为VO2+,则该反应的离子方程式为
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐2】Ⅰ.已知:工业上制二甲醚是在一定温度(230~280℃)、压强(2.0~10.0MPa)和催化剂作用下进行的,反应器中发生了下列反应:
①
②
③
(1)反应器中的总反应可表示为,计算该反应的_______ 。
Ⅱ.催化加氢既可以合成乙烯,也可以实现碳中和,其反应为 。起始时按的投料比将和充入10L恒容密闭容器中,不同温度下平衡时和的物质的量如图所示:
(2)①下列说法正确的是_______ (填序号)。
A.393K时,向恒容密闭容器中充入,压强增大,平衡正向移动
B.使用催化剂,可降低反应活化能,加快反应速率
C.测得容器内混合气体密度不随时间改变时,说明反应已达平衡
D.其他条件不变时,缩小容器体积,则增大,减小
②393K下,的平衡转化率为_______ (保留三位有效数字)。
③393K下,该反应达到平衡后,再向容器中按投入和,则重新达到平衡时将_______ (填“变大”“不变”或“变小”)。
(3)用惰性电极电解酸性的水溶液可得到乙烯,其原理如图所示:
①a为_______ (填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”)。
②b电极上的电极反应式为_______ 。
①
②
③
(1)反应器中的总反应可表示为,计算该反应的
Ⅱ.催化加氢既可以合成乙烯,也可以实现碳中和,其反应为 。起始时按的投料比将和充入10L恒容密闭容器中,不同温度下平衡时和的物质的量如图所示:
(2)①下列说法正确的是
A.393K时,向恒容密闭容器中充入,压强增大,平衡正向移动
B.使用催化剂,可降低反应活化能,加快反应速率
C.测得容器内混合气体密度不随时间改变时,说明反应已达平衡
D.其他条件不变时,缩小容器体积,则增大,减小
②393K下,的平衡转化率为
③393K下,该反应达到平衡后,再向容器中按投入和,则重新达到平衡时将
(3)用惰性电极电解酸性的水溶液可得到乙烯,其原理如图所示:
①a为
②b电极上的电极反应式为
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解答题-工业流程题
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(0.65)
解题方法
【推荐3】欲降低废水中重金属元素铬的毒性,可将Cr2O转化为Cr(OH)3沉淀除去。三种金属离子生成沉淀的pH如表。
(1)某含铬废水处理的主要流程如下图所示:
①初沉池中加入明矾作沉降剂,其作用的原理是(用离子方程式表示)_______ 。
②请补充并配平以下反应池中发生主要反应的离子方程式:_______ 。
_______Cr2O+_______HSO+_______=_______Cr3++_______SO+_______H2O
③根据“沉淀法”和“中和法”的原理,向沉淀池中加入NaOH溶液,此过程中发生主要反应的离子方程式是:H++OH-=H2O和_______ 。证明Cr3+沉淀完全的方法是_______ 。
(2)工业可用电解法来处理含Cr2O废水。实验室利用如图模拟处理含Cr2O的废水,阳极反应是Fe-2e-=Fe2+,阴极反应式是2H++2e-=H2↑。
①Fe2+与酸性溶液中的Cr2O反应的离子方程式是_______ ,
②上述反应得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,从其对水的电离平衡角度解释其原因_______ 。
③若溶液中含有0.01mol Cr2O,则阳离子全部生成沉淀的物质的量是_______ mol。
开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH | |
Fe(OH)2 | 7.0 | 9.0 |
Fe(OH)3 | 1.9 | 3.2 |
Cr(OH)3 | 6.0 | 8.0 |
①初沉池中加入明矾作沉降剂,其作用的原理是(用离子方程式表示)
②请补充并配平以下反应池中发生主要反应的离子方程式:
_______Cr2O+_______HSO+_______=_______Cr3++_______SO+_______H2O
③根据“沉淀法”和“中和法”的原理,向沉淀池中加入NaOH溶液,此过程中发生主要反应的离子方程式是:H++OH-=H2O和
(2)工业可用电解法来处理含Cr2O废水。实验室利用如图模拟处理含Cr2O的废水,阳极反应是Fe-2e-=Fe2+,阴极反应式是2H++2e-=H2↑。
①Fe2+与酸性溶液中的Cr2O反应的离子方程式是
②上述反应得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,从其对水的电离平衡角度解释其原因
③若溶液中含有0.01mol Cr2O,则阳离子全部生成沉淀的物质的量是
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解答题-实验探究题
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【推荐1】(三氯化六氨合钴,)是合成其他含钴配合物的重要原料,实验室中可由金属钴及其他原料制备。
已知:①在时,恰好完全沉淀为;
②不同温度下在水中的溶解度如图所示;③易潮解,Co(Ⅲ)的氧化性强于。
制备步骤如下:
Ⅰ.的制备:用金属钴与氯气反应制备,实验中利用如图装置(连接处橡胶管省略)进行制备。Ⅱ.在锥形瓶内加入研细的、和水,加热溶解后加入活性炭作催化剂。
Ⅲ.冷却后,加入浓氨水混合均匀。控制温度在10℃以下并缓慢加入溶液。
Ⅳ.在60℃下反应一段时间后,经过___________、过滤、洗涤、干燥等操作,得到橙黄色的晶体。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________ 。
(2)用图中的装置组合制备,仪器的连接顺序为___________ 。装置B的作用是___________ 。
(3)制备三氯化六氨合钴的反应方程式为___________ 。
(4)在制备时,加入浓氨水前,需在步骤Ⅱ中加入,请结合平衡移动原理解释原因___________ 。
(5)步骤Ⅲ中在加入溶液时,控制温度在10℃以下缓慢加入的目的是___________ 。
(6)在步骤Ⅳ中过滤、洗涤、干燥之前的操作为___________ 、___________ 。
(7)制得产品的产率为___________ %(精确到0.1%)。
已知:①在时,恰好完全沉淀为;
②不同温度下在水中的溶解度如图所示;③易潮解,Co(Ⅲ)的氧化性强于。
制备步骤如下:
Ⅰ.的制备:用金属钴与氯气反应制备,实验中利用如图装置(连接处橡胶管省略)进行制备。Ⅱ.在锥形瓶内加入研细的、和水,加热溶解后加入活性炭作催化剂。
Ⅲ.冷却后,加入浓氨水混合均匀。控制温度在10℃以下并缓慢加入溶液。
Ⅳ.在60℃下反应一段时间后,经过___________、过滤、洗涤、干燥等操作,得到橙黄色的晶体。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为
(2)用图中的装置组合制备,仪器的连接顺序为
(3)制备三氯化六氨合钴的反应方程式为
(4)在制备时,加入浓氨水前,需在步骤Ⅱ中加入,请结合平衡移动原理解释原因
(5)步骤Ⅲ中在加入溶液时,控制温度在10℃以下缓慢加入的目的是
(6)在步骤Ⅳ中过滤、洗涤、干燥之前的操作为
(7)制得产品的产率为
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【推荐2】氧化锌烟灰中主要含有锌、铅、铜、氧、砷、氯等元素。氨法溶浸氧化锌烟灰可制取高纯锌,工艺流程如图所示。
已知氧化锌烟灰经溶浸后,其中的锌、铅、铜、氧、砷元素不同程度的进入浸出液中,其中锌和砷元素分别以Zn(NH3)42+、AsCl52-的形式存在。
回答下列问题:
(1)Zn的原子序数为30,其在元素周期表中的位置为____________ 。
(2)锌浸出率与温度的关系如图所示,分析30℃时锌浸出率最高的原因为______________ 。
(3)“氧化除杂”中,AsCl52-转化为As2O5胶体吸附聚沉除去,溶液始终接近中性。该反应的离子方程式__________________________________________ 。
(4)“滤渣3”除锌外,主要成分为___________________ 。
(5)“电解”时阳极区放出一种无色无味的气体,将其通入滴有KSCN的FeCl2溶液中,无明显现象,该气体是___________ (写名称)。电解后的电解液经补充_________ (写一种物质的化学式)后可返回至__________________ (填流程中的操作名称)循环利用。
(6)ZnCl2溶液一次水解可获得产物Zn(OH)xCly,取10.64g该水解产物,经二次水解、缎烧后,可得氧化锌8.1g(假设各步均转化完全)。则一次水解产物的化学式为_______________ 。
已知氧化锌烟灰经溶浸后,其中的锌、铅、铜、氧、砷元素不同程度的进入浸出液中,其中锌和砷元素分别以Zn(NH3)42+、AsCl52-的形式存在。
回答下列问题:
(1)Zn的原子序数为30,其在元素周期表中的位置为
(2)锌浸出率与温度的关系如图所示,分析30℃时锌浸出率最高的原因为
(3)“氧化除杂”中,AsCl52-转化为As2O5胶体吸附聚沉除去,溶液始终接近中性。该反应的离子方程式
(4)“滤渣3”除锌外,主要成分为
(5)“电解”时阳极区放出一种无色无味的气体,将其通入滴有KSCN的FeCl2溶液中,无明显现象,该气体是
(6)ZnCl2溶液一次水解可获得产物Zn(OH)xCly,取10.64g该水解产物,经二次水解、缎烧后,可得氧化锌8.1g(假设各步均转化完全)。则一次水解产物的化学式为
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【推荐3】镍是有机合成的重要催化剂。某化工厂有含镍催化剂废品(主要成分是镍,杂质是铁、铝单质及其化合物,少量难溶性杂质)。某学习小组设计如下流程利用含镍催化剂废品制备硫酸镍晶体:
几种难溶碱开始沉淀和完全沉淀的pH:
回答下列问题:
(1)溶液①中含金属元素的离子是_________ ;
(2)用离子方程式表示加入双氧水的目的______________ ;双氧水可以用下列物质替代的是_________
A.氧气 漂白液 氯气 硝酸;
(3)操作b调节溶液pH范围为______________ ;
(4)操作a和c需要共同的玻璃仪器是_______ ;上述流程中,防止浓缩结晶过程中,Ni2+水解的措施是_______ 。
几种难溶碱开始沉淀和完全沉淀的pH:
沉淀物 | 开始沉淀 | 完全沉淀 |
Al(OH)3 | 3.8 | 5.2 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.2 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.7 |
Ni(OH)2 | 7.1 | 9.2 |
回答下列问题:
(1)溶液①中含金属元素的离子是
(2)用离子方程式表示加入双氧水的目的
A.氧气 漂白液 氯气 硝酸;
(3)操作b调节溶液pH范围为
(4)操作a和c需要共同的玻璃仪器是
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