七水合硫酸亚铁在医学上常用作补血剂。工业上用硫铁矿烧渣(主要成分为、含少量等杂质)制备的一种流程如下:
已知:
(1)“滤渣Ⅰ”的主要成分是___________ (填名称);“酸浸”前粉碎硫铁矿烧渣的目的是___________ 。
(2)“滤液Ⅰ”加入过量的溶液,发生反应的离子方程式有___________ 、___________ 和___________ ,检验离子沉淀完全的实验操作是___________ 。
(3)“滤液Ⅱ”中主要的阴离子有___________ (填离子符号)。
(4)为得到纯净的产物,加入“试剂Ⅰ”是___________ (填序号,下同),“试剂Ⅱ”是___________ 。
① ② ③ ④
⑤ ⑥
(5)“滤液Ⅲ”经___________ 、___________ 、过滤、洗涤,得到晶体。
(6)某同学用酸性测定某补血剂中铁的含量:取补血药片,加硫酸酸化后,滴加溶液恰好完全反应(假定药片中其他成分与不反应),则该补血剂中铁元素的质量分数为___________ 。
已知:
(1)“滤渣Ⅰ”的主要成分是
(2)“滤液Ⅰ”加入过量的溶液,发生反应的离子方程式有
(3)“滤液Ⅱ”中主要的阴离子有
(4)为得到纯净的产物,加入“试剂Ⅰ”是
① ② ③ ④
⑤ ⑥
(5)“滤液Ⅲ”经
(6)某同学用酸性测定某补血剂中铁的含量:取补血药片,加硫酸酸化后,滴加溶液恰好完全反应(假定药片中其他成分与不反应),则该补血剂中铁元素的质量分数为
更新时间:2023-07-19 11:36:56
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【推荐1】实验室模拟工业上用铬污泥(含有Cr2O3、Fe2O3、SiO2等)制备K2Cr2O7的工艺流程如下:
已知:①Cr(OH)3不溶于水,与Al(OH)3类似,具有两性;
②酸性条件下,H2O2可将+6价的Cr还原为+3价的Cr;
③+6价的Cr在溶液pH<5时,主要以的形式存在;在pH>7时,主要以的形式存在;
④部分物质溶解度曲线如图所示:
(1)用KOH调节pH至11-12的目的是____ 。
(2)写出加入30%H2O2过程中发生的离子反应方程式:____ 。
(3)流程中K2CrO4溶液含有少量过氧化氢,经过多步处理制得K2Cr2O7晶体。请补充完整由K2CrO4溶液为原料制备K2Cr2O7晶体的实验方案:取一定量流程中的K2CrO4溶液于烧杯中,____ ,____ ,____ ,过滤、冰水洗涤及干燥。(实验中必须使用的试剂:稀盐酸)
(4)铁明矾[Al2Fe(SO4)4∙24H2O]在空气中能被氧气氧化,久置后生成盐A,盐A的化学式为Al2Fe(OH)x(SO4)4∙24H2O。为确定盐A的化学式,学习小组进行如下实验:
①取一定质量的盐A样品溶于足量的稀硫酸中,将溶液分为两等份。
②其中一份与酸性K2Cr2O7溶液充分反应(反应后被还原成Cr3+),消耗浓度为0.3000mol∙L-1的K2Cr2O7溶液25.00mL;
③往另一份溶液中加入足量稀氨水,在空气中微热并搅拌使之充分反应,待沉淀不再变化后过滤,将沉淀洗涤并充分灼烧后称量,得9.10g干燥固体粉末。
通过计算确定x的值____ (写出计算过程)。
已知:①Cr(OH)3不溶于水,与Al(OH)3类似,具有两性;
②酸性条件下,H2O2可将+6价的Cr还原为+3价的Cr;
③+6价的Cr在溶液pH<5时,主要以的形式存在;在pH>7时,主要以的形式存在;
④部分物质溶解度曲线如图所示:
(1)用KOH调节pH至11-12的目的是
(2)写出加入30%H2O2过程中发生的离子反应方程式:
(3)流程中K2CrO4溶液含有少量过氧化氢,经过多步处理制得K2Cr2O7晶体。请补充完整由K2CrO4溶液为原料制备K2Cr2O7晶体的实验方案:取一定量流程中的K2CrO4溶液于烧杯中,
(4)铁明矾[Al2Fe(SO4)4∙24H2O]在空气中能被氧气氧化,久置后生成盐A,盐A的化学式为Al2Fe(OH)x(SO4)4∙24H2O。为确定盐A的化学式,学习小组进行如下实验:
①取一定质量的盐A样品溶于足量的稀硫酸中,将溶液分为两等份。
②其中一份与酸性K2Cr2O7溶液充分反应(反应后被还原成Cr3+),消耗浓度为0.3000mol∙L-1的K2Cr2O7溶液25.00mL;
③往另一份溶液中加入足量稀氨水,在空气中微热并搅拌使之充分反应,待沉淀不再变化后过滤,将沉淀洗涤并充分灼烧后称量,得9.10g干燥固体粉末。
通过计算确定x的值
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(0.4)
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【推荐2】为消除燃煤烟气中含有的、,研究者提出若干烟气“脱硫”“脱硝”的方法。
【方法一】以NaClO作为吸收剂进行一体化“脱硫”“脱硝”,将烟气中的、NO转化为、。
(1)溶液理论上最多能吸收标准状况下NO的体积为_______ L。
(2)实验室利用模拟烟气(模拟烟气中和NO的物质的量之比为)探究该方法“脱硫”“脱硝”的效果,一定时间内,温度对硫、硝脱除率的影响曲线如图所示。
①此方法“脱硫”“脱硝”探究实验的最佳温度为_______ ;的脱除率高于,其原因除的还原性比强外,还可能是_______ 。
②时,吸收液中烟气转化生成的和的物质的量之比为_______ 。
【方法二】技术(选择性催化还原氮氧化物)
研究表明,铁基催化剂在260~300℃范围内实现技术的过程如图所示。
(3)根据上述机理,在反应过程中的作用为_______ ;等物质的量的、在有氧条件下转化为的总反应化学方程式为_______ ;
(4)若使用锰基催化剂(活性物质为)代替铁基催化剂,烟气中含有的会使催化剂失效而降低脱除率,用化学方程式表示催化剂失效的原因:_______ 。
(5)向反应体系中添加可显著提高脱除率,原因是与反应生成和阴离子M;阴离子M再与发生反应转化为,则阴离子M为_______ 。
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(1)溶液理论上最多能吸收标准状况下NO的体积为
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①此方法“脱硫”“脱硝”探究实验的最佳温度为
②时,吸收液中烟气转化生成的和的物质的量之比为
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研究表明,铁基催化剂在260~300℃范围内实现技术的过程如图所示。
(3)根据上述机理,在反应过程中的作用为
(4)若使用锰基催化剂(活性物质为)代替铁基催化剂,烟气中含有的会使催化剂失效而降低脱除率,用化学方程式表示催化剂失效的原因:
(5)向反应体系中添加可显著提高脱除率,原因是与反应生成和阴离子M;阴离子M再与发生反应转化为,则阴离子M为
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【推荐3】黄铁矿(主要成分为FeS2)的利用对资源和环境具有重要意义。
(1)工业上煅烧黄铁矿可制取SO2。已知下列热化学方程式
4FeS2(s)+l1O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g)△H=akJ/mol
S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=bkJ/mol
Fe(s)+2S(s)=FeS2(s) △H=ckJ/mol
则 4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=_______ kJ/mol
(2)—种酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如图I所示。
①写出如图中Fe3+与FeS2反应的离子方程式:_____________________ 。
②硝酸也可将FeS2氧化为Fe3+和SO42-,使用浓硝酸比使用稀硝酸反应速率慢,其原因是______________ 。
(3)控制Fe2+的浓度,溶液体积和通入O2的速率一定,图II所示为改变其他条件时Fe2+被氧化的转化率,随时间的变化。
① 加入NaNO2发生反应:2H++3NO2-=NO3-+2NO+H2O。若1mol NaNO2完全反应则转移电子的数目为______ mol。
② 加入NaNO2、KI发生反应:4H++2NO2-+2I-=2NO+I2+2H2O。解释图II中该条件下能进一步提高单位时间内Fe2+转化率的原因:______________ 。
(4)为研究FeS2作电极时的放电规律,以FeS2作阳极进行电解,由FeS2放电产生粒子的含量与时间、电压(U)的关系如图III所示。
① 写出t1至t2间FeS2所发生的电极反应式:__________ 。
②当电压的值介于3U~4U之间,FeS2放电所得主要粒子为___________ 。
(1)工业上煅烧黄铁矿可制取SO2。已知下列热化学方程式
4FeS2(s)+l1O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g)△H=akJ/mol
S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=bkJ/mol
Fe(s)+2S(s)=FeS2(s) △H=ckJ/mol
则 4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=
(2)—种酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如图I所示。
①写出如图中Fe3+与FeS2反应的离子方程式:
②硝酸也可将FeS2氧化为Fe3+和SO42-,使用浓硝酸比使用稀硝酸反应速率慢,其原因是
(3)控制Fe2+的浓度,溶液体积和通入O2的速率一定,图II所示为改变其他条件时Fe2+被氧化的转化率,随时间的变化。
① 加入NaNO2发生反应:2H++3NO2-=NO3-+2NO+H2O。若1mol NaNO2完全反应则转移电子的数目为
② 加入NaNO2、KI发生反应:4H++2NO2-+2I-=2NO+I2+2H2O。解释图II中该条件下能进一步提高单位时间内Fe2+转化率的原因:
(4)为研究FeS2作电极时的放电规律,以FeS2作阳极进行电解,由FeS2放电产生粒子的含量与时间、电压(U)的关系如图III所示。
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②当电压的值介于3U~4U之间,FeS2放电所得主要粒子为
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(0.4)
【推荐1】以废旧锂离子电池正极材料(主要成分为镍钴锰酸锂,还有少量镁铝合金和含铁化合物)为原料,回收Ni2+、Co2+、Mn2+的过程可表示为:
已知:Ksp(MnF2)=5×10-3 Ksp(MgF2)=8×10-11
(1)“酸浸”时,三价镍、三价钴、四价锰转化为Ni2+、Co2+、Mn2+进入溶液。该过程中H2O2的作用是_______ 。保持其他条件相同,搅拌相同时间,测得不同温度下镍、钴、锰的浸出率如图所示。60℃时浸出率达到最大,可能的原因是_______ 。
(2)“除铁”生成黄钠铁矾沉淀时需控制溶液的pH为1.5~1.8。该过程中需不断加入NaOH溶液,其作用是_______ 。
(3)物质X可调节溶液的pH,X为_______ (填序号)。
A.NH4Cl B.(NH4)2SO4 C.NH4HCO3
(4)“除铝”后的滤液中含有Mg2+,可以用MnF2除去。结合反应的平衡常数解释用MnF2能除去Mg2+的原因是_______ 。
(5)回收液可用于合成锂离子电池正极材料,合成前需测定其中Co2+等离子的浓度。
测定原理:用过量标准K3[Fe(CN)6]溶液氧化经预处理的回收液样品中的Co2+,再用标准CoSO4溶液滴定过量的K3[Fe(CN)6]。
反应方程式为:Co2++[Fe(CN)6]3-=Co3++[Fe(CN)6]4-。
测定过程:取预处理后的回收液样品20.00mL,向其中加入20.00mL0.0520mol·L-1
K3[Fe(CN)6]溶液,充分反应;再用0.0500mol·L-1CoSO4溶液滴定反应后的溶液,消耗CoSO4溶液12.00mL。
数据分析:计算预处理后的回收液样品中Co2+的物质的量浓度_______ 。(写出计算过程)
已知:Ksp(MnF2)=5×10-3 Ksp(MgF2)=8×10-11
(1)“酸浸”时,三价镍、三价钴、四价锰转化为Ni2+、Co2+、Mn2+进入溶液。该过程中H2O2的作用是
(2)“除铁”生成黄钠铁矾沉淀时需控制溶液的pH为1.5~1.8。该过程中需不断加入NaOH溶液,其作用是
(3)物质X可调节溶液的pH,X为
A.NH4Cl B.(NH4)2SO4 C.NH4HCO3
(4)“除铝”后的滤液中含有Mg2+,可以用MnF2除去。结合反应的平衡常数解释用MnF2能除去Mg2+的原因是
(5)回收液可用于合成锂离子电池正极材料,合成前需测定其中Co2+等离子的浓度。
测定原理:用过量标准K3[Fe(CN)6]溶液氧化经预处理的回收液样品中的Co2+,再用标准CoSO4溶液滴定过量的K3[Fe(CN)6]。
反应方程式为:Co2++[Fe(CN)6]3-=Co3++[Fe(CN)6]4-。
测定过程:取预处理后的回收液样品20.00mL,向其中加入20.00mL0.0520mol·L-1
K3[Fe(CN)6]溶液,充分反应;再用0.0500mol·L-1CoSO4溶液滴定反应后的溶液,消耗CoSO4溶液12.00mL。
数据分析:计算预处理后的回收液样品中Co2+的物质的量浓度
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解答题-工业流程题
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(0.4)
解题方法
【推荐2】以红土镍矿(含NiO及铁、镁、硅的氧化物等)为原料制备Ni(OH)2的工艺流程如图:
(1)“酸浸”时,H2SO4稍过量的目的是___ 。
(2)“氧化”时,Fe2+发生反应的离子方程式为___ 。
(3)“沉铁”时生成黄钠铣矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀.该反应的化学方程式为___ 。
(4)“沉镁”时,需综合考虑镁去除率和镍损失率。不同pH下镁去除率和镍损失率如图所示。
①应控制反应体系的pH约为___ (填字母)。
A.5.0 B.6.0 C.6.5
②已知Ksp(MgF2)=7.4×10-11。要使“沉镁”所得滤液中c(Mg2+)≤7.4×10-7mol·L-1,则应控制滤液中c(F-)不低于___ 。
(5)“沉镍”所得滤液中,可循环使用的主要溶质为___ (填化学式)。
(1)“酸浸”时,H2SO4稍过量的目的是
(2)“氧化”时,Fe2+发生反应的离子方程式为
(3)“沉铁”时生成黄钠铣矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀.该反应的化学方程式为
(4)“沉镁”时,需综合考虑镁去除率和镍损失率。不同pH下镁去除率和镍损失率如图所示。
①应控制反应体系的pH约为
A.5.0 B.6.0 C.6.5
②已知Ksp(MgF2)=7.4×10-11。要使“沉镁”所得滤液中c(Mg2+)≤7.4×10-7mol·L-1,则应控制滤液中c(F-)不低于
(5)“沉镍”所得滤液中,可循环使用的主要溶质为
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(0.4)
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解题方法
【推荐3】钪(Sc)元素在国防、航天、激光、核能、医疗等方面有广泛应用。赤泥含有、、、等,以赤泥为原料提取氧化钪的流程如下:已知:①,易水解;②常温下,“浸出液”中,。
回答下列问题:
(1)操作A是___________ 。
(2)“溶解”中作用有将转化成、作溶剂和___________ 。
(3)“萃取”是用酸性磷酸酯萃取剂(P507)、苯乙酮、磺化煤油配得的混合液作萃取剂,P507质量分数(w)对萃取率的影响如表所示、料液温度对分离系数(β)的影响如图1所示,萃取时P507最佳质量分数及料液温度分别为___________ 、___________ 。“萃取”过程中应控制pH小于___________ 。
[分离系数指分离后混合体系中某物质的物质的量分数,如%]
(4)已知,,。“沉钪”时,发生反应:,此反应的平衡常数___________ (用含m、n、p的代数式表示)。
(5)草酸钪晶体隔绝空气加热,随温度的变化情况如图所示。550℃时,晶体的成分是___________ (填化学式),550~850℃,生成气体的物质的量之比为___________ (已知的摩尔质量为)。
回答下列问题:
(1)操作A是
(2)“溶解”中作用有将转化成、作溶剂和
(3)“萃取”是用酸性磷酸酯萃取剂(P507)、苯乙酮、磺化煤油配得的混合液作萃取剂,P507质量分数(w)对萃取率的影响如表所示、料液温度对分离系数(β)的影响如图1所示,萃取时P507最佳质量分数及料液温度分别为
[分离系数指分离后混合体系中某物质的物质的量分数,如%]
w(P507) | 分相情况 | 钪萃取率(%) | 铁萃取率(%) |
1% | 分相容易 | 90.74 | 14.89 |
2% | 分相容易 | 91.74 | 19.88 |
3% | 分相容易 | 92.14 | 13.30 |
5% | 有第三相 | 90.59 | 28.47 |
8% | 轻微乳化 | 90.59 | 34.85 |
(5)草酸钪晶体隔绝空气加热,随温度的变化情况如图所示。550℃时,晶体的成分是
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(0.4)
【推荐1】铝是人类生活中继铜、铁之后又一个重要的金属。工业上冶炼金属铝的原料来源于自然界中重要的矿物质钒土(主要成分:Al2O3;还有SiO2、Fe2O3、FeCO3、MgCO3等杂质)。从钒土中提取得到Al2O3的工艺流程如下图所示:
请回答下列问题:
(1)固体A所含物质的化学式(或分子式)是___________ 。
(2)写出溶液A与足量气体B反应的离子方程式___________ 。
(3)工业冶炼金属铝通常用石墨碳块作电解槽的阳极,请你根据电解原理解释电解冶炼铝的过程中,需要定期补充阳极碳块的原因___________ 。
(4)Al2O3的熔点很高,因而在工业冶炼时,需将Al2O3熔于熔化的冰晶石(Na3AlF6)中进行电解。请写出电解过程中阴极的电极反应式___________ 。工业上通常将Al(OH)3和Na2CO3一同溶于氢氟酸来制取冰晶石,反应时放出CO2气体,写出该反应的化学方程式___________ 。
(5)有一位同学查阅资料发现,AlCl3的熔点很低。他提出:可通过电解熔融状态的AlCl3制取金属铝。你认为他提出的方案是否可行?为什么?___________ 。
(6)某企业用上述工艺流程进行生产,每10.0t钒土可得到金属铝1.35t。如果不考虑生产过程的损耗,请你计算钒土中Al2O3的质量分数___________ 。
请回答下列问题:
(1)固体A所含物质的化学式(或分子式)是
(2)写出溶液A与足量气体B反应的离子方程式
(3)工业冶炼金属铝通常用石墨碳块作电解槽的阳极,请你根据电解原理解释电解冶炼铝的过程中,需要定期补充阳极碳块的原因
(4)Al2O3的熔点很高,因而在工业冶炼时,需将Al2O3熔于熔化的冰晶石(Na3AlF6)中进行电解。请写出电解过程中阴极的电极反应式
(5)有一位同学查阅资料发现,AlCl3的熔点很低。他提出:可通过电解熔融状态的AlCl3制取金属铝。你认为他提出的方案是否可行?为什么?
(6)某企业用上述工艺流程进行生产,每10.0t钒土可得到金属铝1.35t。如果不考虑生产过程的损耗,请你计算钒土中Al2O3的质量分数
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解答题-实验探究题
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(0.4)
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解题方法
【推荐2】氯化钪是一种可溶性、易潮解的固体,某小组用实验室现有的五水合草酸钪来制备氯化钪,基本过程如下。
(1)五水合草酸抗灼烧时除生成,还生成了CO和,化学方程式为___________ 。
(2)该小组用下列装置检验五水合草酸钪灼烧产物中的CO,各装置连接顺序为c→___________ →f(填装置标号,可重复使用)。
把固体与足量焦炭混合,将干燥纯净的通入赤热的混合物反应制备,装置如下:
(3)①试剂a与浓盐酸反应的离子方程式为___________ ,②硬质玻璃管内反应的化学方程式为___________ ,③盛装碱石灰的干燥管作用为___________ 。
(4)工业上粗产品用升华法提纯,将粗产品与固体共热来抑制水解,其原理为___________ 。
(1)五水合草酸抗灼烧时除生成,还生成了CO和,化学方程式为
(2)该小组用下列装置检验五水合草酸钪灼烧产物中的CO,各装置连接顺序为c→
把固体与足量焦炭混合,将干燥纯净的通入赤热的混合物反应制备,装置如下:
(3)①试剂a与浓盐酸反应的离子方程式为
(4)工业上粗产品用升华法提纯,将粗产品与固体共热来抑制水解,其原理为
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解题方法
【推荐3】利用软锰矿(主要成分是,其中还含有少量、MgO、CaO、)生产高纯硫酸锰晶体的一种工艺流程如下:
已知:常温下,,,,。
回答下列问题:
(1)“酸浸”前将矿石粉碎的目的是_______ ;“酸浸”后溶液中检测到、,则此过程中铁屑与软锰矿反应的化学方程式为________ ;“滤渣1”的主要成分为________ (填化学式)。
(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为___________ ,“调pH”的目的是___________ 。
(3)“除镍”时,使用MnS作为沉淀剂的原因是___________ 。
(4)加入使、的浓度均不高于,此时溶液中至少为_______ 。
(5)硫酸锰的溶解度随温度变化关系如图所示,从“除、”所得滤液中获得硫酸锰晶体的方法是________ 。
已知:常温下,,,,。
回答下列问题:
(1)“酸浸”前将矿石粉碎的目的是
(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为
(3)“除镍”时,使用MnS作为沉淀剂的原因是
(4)加入使、的浓度均不高于,此时溶液中至少为
(5)硫酸锰的溶解度随温度变化关系如图所示,从“除、”所得滤液中获得硫酸锰晶体的方法是
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