自古至今,铁及其化合物在人类生产生活中的使用发挥了巨大的作用。
(1)古代中国四大发明之一的司南是由天然磁石制成的,其主要成分是__________ (填化学式)。
(2)工业上,可利用硫酸亚铁溶液和氧气在催化剂条件下制作铁黄(FeOOH),一种不溶于水的黄色固体,写出该反应的离子方程式:______________________________ 。
(3)从某工业废渣wg(主要含二氧化硅、氧化铁、氧化镁)中提取氧化铁的工艺流程如图(部分操作和条件略):
已知:二氧化硅不溶于硫酸。
①滤渣的主要成分为__________ (填化学式)。
②写出步骤Ⅴ的化学方程式:______________________________ 。
③请写出验证硫酸亚铁溶液中是否存在的实验方法:______________________________ 。
④若提取过程中铁元素的损耗忽略不计,最终获得ng的氧化铁。则废渣中铁元素的质量分数为__________ 。
(1)古代中国四大发明之一的司南是由天然磁石制成的,其主要成分是
(2)工业上,可利用硫酸亚铁溶液和氧气在催化剂条件下制作铁黄(FeOOH),一种不溶于水的黄色固体,写出该反应的离子方程式:
(3)从某工业废渣wg(主要含二氧化硅、氧化铁、氧化镁)中提取氧化铁的工艺流程如图(部分操作和条件略):
已知:二氧化硅不溶于硫酸。
①滤渣的主要成分为
②写出步骤Ⅴ的化学方程式:
③请写出验证硫酸亚铁溶液中是否存在的实验方法:
④若提取过程中铁元素的损耗忽略不计,最终获得ng的氧化铁。则废渣中铁元素的质量分数为
更新时间:2023-12-28 20:04:50
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】对以SiO2为载体的加氢废催化剂(主要含有WS2、NiS、Al2S3,少量碳、磷)处理的实验流程如下:(1)高温氧化焙烧时,WS2发生反应的化学方程式为_______ 。
(2)滤渣X的成分为H2SiO3和_______ (填化学式)。
(3)Mg(H2PO4)2易溶于水,MgHPO4、Mg3(PO4)2均难溶于水。除磷装置如图所示,向滤液中先通入NH3,再滴加MgCl2溶液,维持溶液pH为9~10,得到复合肥料NH4MgPO4固体。①实验中球形干燥管的作用是_______ 。
②磷酸的分布分数χ(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。生成NH4MgPO4的离子方程式为_______ 。③向滤液中先通入NH3后加入MgCl2溶液的原因是_______ 。
(4)已知:
①该实验中pH=5.0时,Al3+沉淀完全;在pH=6.0时,Ni2+开始沉淀。
②浸渣中含NiO、少量的Al2O3和不溶性杂质。实验中须用到的试剂:2mol·L-1H2SO4溶液、0.1mol·L-1NaOH溶液。
请完成用浸渣制备NiSO4·6H2O的实验方案:_______ 。
(2)滤渣X的成分为H2SiO3和
(3)Mg(H2PO4)2易溶于水,MgHPO4、Mg3(PO4)2均难溶于水。除磷装置如图所示,向滤液中先通入NH3,再滴加MgCl2溶液,维持溶液pH为9~10,得到复合肥料NH4MgPO4固体。①实验中球形干燥管的作用是
②磷酸的分布分数χ(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。生成NH4MgPO4的离子方程式为
(4)已知:
①该实验中pH=5.0时,Al3+沉淀完全;在pH=6.0时,Ni2+开始沉淀。
②浸渣中含NiO、少量的Al2O3和不溶性杂质。实验中须用到的试剂:2mol·L-1H2SO4溶液、0.1mol·L-1NaOH溶液。
请完成用浸渣制备NiSO4·6H2O的实验方案:
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】碳、硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。
(1)是玻璃的主要成分之一,保存氢氧化钠溶液的玻璃瓶应用橡胶塞的原因是_______ (用化学方程式表示);可通过与纯碱混合高温熔融反应制得,高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是_______
A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚 C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚
(2)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
用石英砂和焦炭在电弧炉中制粗硅,该反应的化学方程式为_______
(3)某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱,用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验),实验操作步骤:
Ⅰ.打开弹簧夹1,关闭弹簧夹2,并打开活塞a,滴加盐酸。
Ⅱ.A中看到白色沉淀时,关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,关闭活塞a。
①B中反应的离子方程式是_______
②通过步骤Ⅰ得知盐酸具有的性质是_______ (填字母)。
A.挥发性 B.还原性 C.氧化性 D.酸性
③C装置中的试剂X是_______ (写化学式),D中反应的化学方程式是_______
(1)是玻璃的主要成分之一,保存氢氧化钠溶液的玻璃瓶应用橡胶塞的原因是
A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚 C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚
(2)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
用石英砂和焦炭在电弧炉中制粗硅,该反应的化学方程式为
(3)某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱,用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验),实验操作步骤:
Ⅰ.打开弹簧夹1,关闭弹簧夹2,并打开活塞a,滴加盐酸。
Ⅱ.A中看到白色沉淀时,关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,关闭活塞a。
①B中反应的离子方程式是
②通过步骤Ⅰ得知盐酸具有的性质是
A.挥发性 B.还原性 C.氧化性 D.酸性
③C装置中的试剂X是
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】一种以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量SiO2)为原料制备硝酸铜晶体的工艺流程如图所示:
(1)写出“浸取”过程中Cu2S溶解时发生反应的离子方程式:___________ 。
(2)恒温“浸取”的过程中发现铜元素的浸取速率先增大后减少,有研究指出CuCl2是该反应的催化剂,该过程的反应原理可用化学方程式表示为:①Cu2S+2CuCl2=4CuCl+S; ②___________
(3)向滤液M中加入(或通入)___________ (填字母), 所得物质可循环利用。
a.铁 b.氯气 c.高锰酸钾 d.氯化氢
(4)“保温除铁”过程中,加入CuO的目的是___________ ;向浓缩池中加入适量HNO3的作用是___________ ;操作1是___________ 。
(1)写出“浸取”过程中Cu2S溶解时发生反应的离子方程式:
(2)恒温“浸取”的过程中发现铜元素的浸取速率先增大后减少,有研究指出CuCl2是该反应的催化剂,该过程的反应原理可用化学方程式表示为:①Cu2S+2CuCl2=4CuCl+S; ②
(3)向滤液M中加入(或通入)
a.铁 b.氯气 c.高锰酸钾 d.氯化氢
(4)“保温除铁”过程中,加入CuO的目的是
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】铁的化合物有广泛用途,如三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶{}是一种光敏材料,也可作催化剂,碳酸亚铁()可作补血剂等,以废铁屑(含及少量Fe和)为原料制备以上物质的流程如下:
已知:
①25℃,,,;
②离子浓度小于认为沉淀完全;
③为可溶于水、难溶于乙醇的翠绿色晶体。
回答下列问题:
(1)滤液Ⅰ中含有、,检验所用的试剂为_______ (填化学式)。
(2)室温下,若滤液Ⅰ中为2,要保证滤液Ⅰ中不出现沉淀,则滤液Ⅰ中至少应大于_______ 。
(3)将滤液Ⅱ与饱和溶液混合,发生反应的离子方程式为_______ ;已知饱和溶液的pH大于11,是否能用饱和溶液代替饱和溶液来制备?_______ (填“是”或“否”)。
(4)滤液Ⅰ与足量空气发生反应的离子方程式为_______ ;甲同学认为该步反应用稀代替空气效果更好,乙同学不同意甲的观点,其理由是_______ 。
(5)获得翠绿色晶体的“一系列操作”包含_______ (填操作名称);用乙醇洗涤晶体而不用水洗涤的目的为_______ 。
已知:
①25℃,,,;
②离子浓度小于认为沉淀完全;
③为可溶于水、难溶于乙醇的翠绿色晶体。
回答下列问题:
(1)滤液Ⅰ中含有、,检验所用的试剂为
(2)室温下,若滤液Ⅰ中为2,要保证滤液Ⅰ中不出现沉淀,则滤液Ⅰ中至少应大于
(3)将滤液Ⅱ与饱和溶液混合,发生反应的离子方程式为
(4)滤液Ⅰ与足量空气发生反应的离子方程式为
(5)获得翠绿色晶体的“一系列操作”包含
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】磁性氧化铁具有磁性强的特点,在电讯器材、汽车制动、焊接、污水处理等领域具有广泛的应用;磷酸铵是一种重要的复合肥料,某工厂用磷矿渣(含FeP和等杂质)制备磁性氧化铁、磷酸铵,其工艺流程如图。
①常温下氢氧化物形成沉淀时的pH:
②FePO4形成沉淀时的pH范围是4~6;
③25℃磷酸铵的溶解度(g)为26.5、硫酸铵为76.4、氯化铵为37.2。
(1)氧化前需要将矿渣进行粉碎,其目的是_______ ,最合适的X是_______ (填“盐酸”或“硫酸”)。
(2)写出氧化时反应的离子方程式:_______ ,pH1的调控范围是_______ ,常温下 的数量级是_______ 。
(3)焙烧是在隔绝空气条件下进行的,其对应的化学方程式为_______ 。
(4)滤渣2的成分是_______ ,系列操作是_______ 、洗涤、干燥。
①常温下氢氧化物形成沉淀时的pH:
Fe3+ | Cu2+ | Al3+ | |
开始沉淀 | 2.7 | 4.8 | 4.0 |
完全沉淀 | 3.2 | 6.4 | 5.2 |
②FePO4形成沉淀时的pH范围是4~6;
③25℃磷酸铵的溶解度(g)为26.5、硫酸铵为76.4、氯化铵为37.2。
(1)氧化前需要将矿渣进行粉碎,其目的是
(2)写出氧化时反应的离子方程式:
(3)焙烧是在隔绝空气条件下进行的,其对应的化学方程式为
(4)滤渣2的成分是
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解答题-无机推断题
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适中
(0.65)
【推荐1】化合物M由两种元素组成,某研究小组按如图流程探究其组成:
请回答:
(1)化合物M的所含的元素为___ 、___ ,其化学式为___ 。
(2)化合物M在足量空气中充分煅烧的化学方程式为___ 。
(3)将气体A通入溶液E中,其反应的离子方程式为___ 。
请回答:
(1)化合物M的所含的元素为
(2)化合物M在足量空气中充分煅烧的化学方程式为
(3)将气体A通入溶液E中,其反应的离子方程式为
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【推荐2】NH3是一种有还原性的气体,可以将Fe2O3还原为Fe,自身被氧化为N2。某学习小组欲制备氨气以还原氧化铁并探究反应产物的成分。
(1)下列各装置中可用于实验室制备氨气的方程式是_____ ;可选用以下哪个装置______ 。
A. B. C. D.
(2) NH3还原Fe2O3的实验装置如图:
①氨气与氧化铁反应的化学方程式为:________________________________ 。
②装置右侧干燥管中装有无水硫酸铜,其作用是_______________________________________ 。
(3)反应一段时间后试管中固体变为黑色,小组同学为探究黑色固体的成份,进行了如下实验:取反应后黑色固体适量加入足稀盐酸,固体完全溶解,并放出大量气泡。取所得溶液分置于两支试管中,向一支试管中滴入2-3滴KSCN溶液,溶液不变色;向另一支试管中滴加2-3滴酸性KMnO4溶液,紫色褪去。该小组同学由此确定反应后的黑色固体中不含Fe2O3,该结论是否正确?___________ (填“是”或“否”);说明你的理由,理由是____________________________ 。
(1)下列各装置中可用于实验室制备氨气的方程式是
A. B. C. D.
(2) NH3还原Fe2O3的实验装置如图:
①氨气与氧化铁反应的化学方程式为:
②装置右侧干燥管中装有无水硫酸铜,其作用是
(3)反应一段时间后试管中固体变为黑色,小组同学为探究黑色固体的成份,进行了如下实验:取反应后黑色固体适量加入足稀盐酸,固体完全溶解,并放出大量气泡。取所得溶液分置于两支试管中,向一支试管中滴入2-3滴KSCN溶液,溶液不变色;向另一支试管中滴加2-3滴酸性KMnO4溶液,紫色褪去。该小组同学由此确定反应后的黑色固体中不含Fe2O3,该结论是否正确?
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】某研究性学习小组设想将少量Cl2通入Fe2+和I-的混合溶液中,探究Fe2+和I-的还原性强弱。
[提出假设] 假设1:Fe2+还原性比I-强。
假设2:I-还原性比Fe2+强。
[验证假设] 选择几种装置进行实验:
(1)实验必需的装置是A→____________ (按Cl2气流方向的顺序填写)。
(2)实验开始后,控制通入氯气的量,当通入少量氯气时,通过观察混合溶液颜色的变化________ (填“能”或“不能”)判断反应的先后顺序。
(3)请在下表中写出实验步骤及预期现象和结论________ 、________ 、________ 、________ 、_______ 、________ 。
(4)为了实验成功,必须控制各物质的量。该小组称取1.52g FeSO4固体,同时称取1.66g KI固体,溶于水中配成混合溶液。为了验证上述假设,通入的Cl2体积最多不能超过________ L(标准状况)。
[思考与交流]
(5)有同学质疑,上述实验中Cl2量很难控制,无法验证Fe2+和I-反应的先后顺序。于是提出另一方案:往KI溶液中滴入________ 溶液,如果能发生反应,即可证明I-的还原性强于Fe2+。
[提出假设] 假设1:Fe2+还原性比I-强。
假设2:I-还原性比Fe2+强。
[验证假设] 选择几种装置进行实验:
(1)实验必需的装置是A→
(2)实验开始后,控制通入氯气的量,当通入少量氯气时,通过观察混合溶液颜色的变化
(3)请在下表中写出实验步骤及预期现象和结论
实验步骤 | 预期现象和结论 |
取少量反应后的混合溶液分别置于A、B两 试管中: 往A中滴加_____________溶液; 往B中滴加_____________溶液 | ①A:_______________________, B: _______________________, 则假设1成立 ②A: _______________________, B: _______________________, 则假设2成立 |
[思考与交流]
(5)有同学质疑,上述实验中Cl2量很难控制,无法验证Fe2+和I-反应的先后顺序。于是提出另一方案:往KI溶液中滴入
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解答题-结构与性质
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适中
(0.65)
【推荐1】碳是一种极其重要的元素,工业上,生活中到处可见。2020年9月,习近平总书记在联合国大会上作出“努力争取2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和”的承诺。碳达峰是指全球或一个地区的二氧化碳排放总量,在某一时间点达到历史最高点,即碳峰值。
碳中和是指将人类经济社会活动所必需的碳排放,通过植树造林和其他人工技术或工程加以捕集利用或封存,从而使排放到大气中的二氧化碳净增量为零。
近期,中国科学院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展,国际上首次实现了二氧化碳和水到淀粉(C6H10O5)n的从头合成。相关工作于2021年9月24日发表于国际学术期刊《科学》,实现 “从0到1”的突破。
(1)实现碳中和、碳达峰对环境的积极意义在于___________ 。请你提出1条有利于碳中和、碳达峰的措施___________ 。
(2)碳原子核外有___________ 种能量不同的电子,最外层电子轨道表示式___________ ,碳原子最合理的电子式___________ 。
(3)金刚石、石墨烯、线型碳(见下图)是碳的几种同素异形体。从键的类型分析它们的热稳定性由强到弱的顺序为___________
(4)黑火药是我国四大发明之一,它爆炸时发生多种化学反应,其中主要化学反应方程式为:2KNO3+3C+SK2S+N2↑+3CO2↑;生成物中,属于非电解质的是___________ 。每生成1 mol氧化产物,消耗KNO3的质量为___________ (保留1位小数)。
(5)收集黑火药爆炸后的烟尘和气体产物,分别与酸性高锰酸钾溶液反应,均能使溶液紫红色退去。
①烟尘中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质是___________ (填化学式)。
②利用如上图装置检验气体产物中的CO气体,一段时间后,观察到B中出现黑色的Pd(钯)沉淀,写出B中发生反应的化学方程式___________ 。
(6)有人提出将CO2通过管道输送到海底,可减缓空气中CO2浓度的增加。但长期下去,海水的酸性也将增强,破坏海洋的生态系统。请你结合CO2的性质,从平衡角度分析酸性增强原因______ 。
碳中和是指将人类经济社会活动所必需的碳排放,通过植树造林和其他人工技术或工程加以捕集利用或封存,从而使排放到大气中的二氧化碳净增量为零。
近期,中国科学院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展,国际上首次实现了二氧化碳和水到淀粉(C6H10O5)n的从头合成。相关工作于2021年9月24日发表于国际学术期刊《科学》,实现 “从0到1”的突破。
(1)实现碳中和、碳达峰对环境的积极意义在于
(2)碳原子核外有
(3)金刚石、石墨烯、线型碳(见下图)是碳的几种同素异形体。从键的类型分析它们的热稳定性由强到弱的顺序为
(4)黑火药是我国四大发明之一,它爆炸时发生多种化学反应,其中主要化学反应方程式为:2KNO3+3C+SK2S+N2↑+3CO2↑;生成物中,属于非电解质的是
(5)收集黑火药爆炸后的烟尘和气体产物,分别与酸性高锰酸钾溶液反应,均能使溶液紫红色退去。
①烟尘中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质是
②利用如上图装置检验气体产物中的CO气体,一段时间后,观察到B中出现黑色的Pd(钯)沉淀,写出B中发生反应的化学方程式
(6)有人提出将CO2通过管道输送到海底,可减缓空气中CO2浓度的增加。但长期下去,海水的酸性也将增强,破坏海洋的生态系统。请你结合CO2的性质,从平衡角度分析酸性增强原因
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【推荐2】日常生活中使用的牙膏里面都含有一定量的摩擦剂,试回答下列相关问题:
(1)根据你的推测,摩擦剂应具备下列性质中的哪几条?_______ 。
①易溶于水 ②难溶于水 ③坚硬 ④柔软 ⑤颗粒较大 ⑥颗粒较小
你认为摩擦剂另外还应具备哪些性质和特点?_______
(2)作牙膏摩擦剂的粉末状碳酸钙可以用石灰石来制备。张华同学为工厂设计了一种制备碳酸钙的生产方案,其流程图为:
请你写出上述方案中有关反应的化学方程式:
①_______
②_______
③_______ 。
(3)请你也用石灰石为原料,设计另一种制备碳酸钙的生产方案(其它试剂任选),画出生产的流程图:
石灰_______
你设计的方案与张华的方案比较,优点是_______ ,缺点是_______ 。
(4)检验牙膏中的摩擦剂是否为碳酸钙的实验方法是_______ 。
(1)根据你的推测,摩擦剂应具备下列性质中的哪几条?
①易溶于水 ②难溶于水 ③坚硬 ④柔软 ⑤颗粒较大 ⑥颗粒较小
你认为摩擦剂另外还应具备哪些性质和特点?
(2)作牙膏摩擦剂的粉末状碳酸钙可以用石灰石来制备。张华同学为工厂设计了一种制备碳酸钙的生产方案,其流程图为:
请你写出上述方案中有关反应的化学方程式:
①
②
③
(3)请你也用石灰石为原料,设计另一种制备碳酸钙的生产方案(其它试剂任选),画出生产的流程图:
石灰
你设计的方案与张华的方案比较,优点是
(4)检验牙膏中的摩擦剂是否为碳酸钙的实验方法是
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】我们要持之以恒,建设天蓝、地绿、水清的中国.水处理技术在生活、生产中应用广泛,对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施.
(1)①生活用水必须保证安全,自来水厂需要对取自江河湖泊中的淡水进行a.杀毒灭菌,b.混凝沉淀,c.过滤等工艺处理,这三项处理的正确顺序是______ (填字母)
②工业上常用硫酸亚铁作混凝剂除去天然水中含有的悬浮物和胶体,为了达到更好的效果,要将待处理水的pH值调到9左右,再加入绿矾,请解释这一做法的原因:______ (用必要的离子方程式和文字描述);
③下列试剂能够用来对自来水进行杀菌消毒,且不会造成二次污染的是______ (填字母)
a.福尔马林 b.漂白粉 c.氯气 d.臭氧
④石灰纯碱法是常用的硬水软化方法.已知25℃时Ksp=2.8×10-9,现将等体积的Ca(OH)2溶液与Na2CO3溶液混合(假设溶液体积具有加和性),若Na2CO3溶液的浓度为5.6×10-5mol•L-1,则生成沉淀所需Ca(OH)2溶液的最小浓度为______ 。
(2)金属铬污染环境,其主要来源于冶金、水泥等工业产生的废水.某兴趣小组拟定以下流程,对Cr3+、Fe2+等离子的废水进行无公害处理
请回答下列问题
①写出加入双氧水后发生反应的离子方程式:______ ;
②过滤操作需要的玻璃仪器是______ ;
③活性炭的作用是______ 。
(1)①生活用水必须保证安全,自来水厂需要对取自江河湖泊中的淡水进行a.杀毒灭菌,b.混凝沉淀,c.过滤等工艺处理,这三项处理的正确顺序是
②工业上常用硫酸亚铁作混凝剂除去天然水中含有的悬浮物和胶体,为了达到更好的效果,要将待处理水的pH值调到9左右,再加入绿矾,请解释这一做法的原因:
③下列试剂能够用来对自来水进行杀菌消毒,且不会造成二次污染的是
a.福尔马林 b.漂白粉 c.氯气 d.臭氧
④石灰纯碱法是常用的硬水软化方法.已知25℃时Ksp=2.8×10-9,现将等体积的Ca(OH)2溶液与Na2CO3溶液混合(假设溶液体积具有加和性),若Na2CO3溶液的浓度为5.6×10-5mol•L-1,则生成沉淀所需Ca(OH)2溶液的最小浓度为
(2)金属铬污染环境,其主要来源于冶金、水泥等工业产生的废水.某兴趣小组拟定以下流程,对Cr3+、Fe2+等离子的废水进行无公害处理
请回答下列问题
①写出加入双氧水后发生反应的离子方程式:
②过滤操作需要的玻璃仪器是
③活性炭的作用是
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