平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末含、、、FeO等物质某课题小组以此粉末为原料,设计如图1工艺流程对资源进行回收,得到和硫酸铁铵矾:
已知:
Ⅰ酸性条件下,铈在水溶液中有、两种主要存在形式,易水解,有较强氧化性;
Ⅱ不溶于稀硫酸;
Ⅲ硫酸铁铵矾广泛用于水的净化处理.
滤液A的主要成分______ 填写化学式.
写出反应的离子方程式______ .
反应之前要洗涤滤渣B,对滤渣B进行洗涤的实验操作方法是______
稀土元素的提纯,还可采用萃取法.已知化合物HT作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,过程表示为水层有机层有机层水层,分液得到有机层,再加入获得较纯的含的水溶液.可选择硫酸作反萃取剂的原因是______ .
用滴定法测定制得的产品纯度.
所用溶液在空气中露置一段时间后再进行滴定,则测得该产品的质量分数______ 填“偏大”、“偏小”或“无影响”
已知沉淀的pH范围:,沉淀的pH范围:,沉淀的pH范围:,时能溶于NaOH溶液生成现用溶液含有杂质来制备硫酸铁铵矾.实验中可选用的试剂:溶液、、NaOH溶液、饱和石灰水、稀溶液、稀盐酸.
实验步骤依次为:
向含有杂质的溶液中,加入足量的NaOH溶液至,______ ;
______ ;
向中得到的溶液中加入硫酸铵溶液,______ 、______ 过滤、洗涤、常温晾干,得硫酸铁铵晶体
已知:
Ⅰ酸性条件下,铈在水溶液中有、两种主要存在形式,易水解,有较强氧化性;
Ⅱ不溶于稀硫酸;
Ⅲ硫酸铁铵矾广泛用于水的净化处理.
滤液A的主要成分
写出反应的离子方程式
反应之前要洗涤滤渣B,对滤渣B进行洗涤的实验操作方法是
稀土元素的提纯,还可采用萃取法.已知化合物HT作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,过程表示为水层有机层有机层水层,分液得到有机层,再加入获得较纯的含的水溶液.可选择硫酸作反萃取剂的原因是
用滴定法测定制得的产品纯度.
所用溶液在空气中露置一段时间后再进行滴定,则测得该产品的质量分数
已知沉淀的pH范围:,沉淀的pH范围:,沉淀的pH范围:,时能溶于NaOH溶液生成现用溶液含有杂质来制备硫酸铁铵矾.实验中可选用的试剂:溶液、、NaOH溶液、饱和石灰水、稀溶液、稀盐酸.
实验步骤依次为:
向含有杂质的溶液中,加入足量的NaOH溶液至,
向中得到的溶液中加入硫酸铵溶液,
更新时间:2020-02-03 12:41:45
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解题方法
【推荐1】钴产品的湿法生产中会生成大量的铜锰渣,主要含有MnO2、CuO,还含有少量的Co2O3、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO等。以铜锰渣为原料制备MnCO3和Cu2(OH)2CO3的工艺流程如下图所示:
已知:室温时相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下(当离子浓度不大于10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全):
(1)“还原浸出”发生的最主要反应的离子方程式为___________ 。
(2)“净化除杂I”需先加入双氧水,再加入氨水调高pH除掉铁、铝杂质,应调节溶液pH范围为___________ 。室温时,当c(Fe3+)<10-6.2mol·L-1时,溶液___________ 。
(3)“沉铜”操作中,通过加入MnCO3调控溶液酸碱性实现Cu2+与其他金属离子的有效分离,该过程产生无色无味的气体,写出“沉铜”的离子方程式___________ 。
(4)“净化除杂II”能深度除钙和镁,则“沉锰”后的母液中存在的主要溶质为___________ (写化学式)
(5)MnCO3纯度测定:准确称取10.00gMnCO3产品完全溶于稀硫酸,加入适量ZnO调节溶液为中性,将上述溶液配制为500mL溶液,取20.00mL于锥形瓶中,用0.1000mol/LKMnO4标准溶液滴定(已知:2MnO+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+),KMnO4溶液盛装在___________ (填“酸式”或“碱式”)滴定管中,重复滴定三次,平均消耗KMnO4标准溶液20.00mL,则MnCO3的纯度为___________ (结果保留4位有效数字)。
已知:室温时相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下(当离子浓度不大于10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全):
金属离子 | Mn2+ | Cu2+ | Co2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ |
开始沉淀时pH | 8.1 | 5.2 | 7.1 | 7.5 | 2.2 | 3.7 | 8.9 |
完全沉淀时pH | 10.1 | 7.2 | 9.1 | 9.0 | 3.6 | 4.7 | 10.9 |
(2)“净化除杂I”需先加入双氧水,再加入氨水调高pH除掉铁、铝杂质,应调节溶液pH范围为
(3)“沉铜”操作中,通过加入MnCO3调控溶液酸碱性实现Cu2+与其他金属离子的有效分离,该过程产生无色无味的气体,写出“沉铜”的离子方程式
(4)“净化除杂II”能深度除钙和镁,则“沉锰”后的母液中存在的主要溶质为
(5)MnCO3纯度测定:准确称取10.00gMnCO3产品完全溶于稀硫酸,加入适量ZnO调节溶液为中性,将上述溶液配制为500mL溶液,取20.00mL于锥形瓶中,用0.1000mol/LKMnO4标准溶液滴定(已知:2MnO+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+),KMnO4溶液盛装在
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【推荐2】铁是人类较早使用的金属之一,运用所学知识,回答下列问题。
Ⅰ.电子工业常用的溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
(1)写出溶液与金属铜发生反应的离子方程式___________ 。
(2)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜,并重新获得溶液,准备采用下列步骤:
请写出上述过程中滤渣③中所含成分的化学式___________ ,物质⑥的化学式___________ 。
Ⅱ.已知易吸收空气里的水分而潮解,左右时易升华,实验室制备的装置如图所示。
回答下列问题:
(3)装置中发生反应的化学方程式为___________ 。
(4)装置中溶液为___________ ,的作用是___________ 。
(5)用粗硬质玻璃管直接连接装置和,比用细导管连接的优点是___________ 。
(6)装置中碱石灰的成分是和的混合物,其作用是防止空气中水蒸气进入装置造成潮解,同时还有的作用___________ 。
Ⅰ.电子工业常用的溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
(1)写出溶液与金属铜发生反应的离子方程式
(2)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜,并重新获得溶液,准备采用下列步骤:
请写出上述过程中滤渣③中所含成分的化学式
Ⅱ.已知易吸收空气里的水分而潮解,左右时易升华,实验室制备的装置如图所示。
回答下列问题:
(3)装置中发生反应的化学方程式为
(4)装置中溶液为
(5)用粗硬质玻璃管直接连接装置和,比用细导管连接的优点是
(6)装置中碱石灰的成分是和的混合物,其作用是防止空气中水蒸气进入装置造成潮解,同时还有的作用
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解答题-工业流程题
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(0.4)
【推荐3】硫酸锰(MnSO4·H2O)是一种粉色晶体,易溶于水,不溶于乙醇,是重要的微量元素肥料之一、工业上由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Si等元素的氧化物)制备硫酸锰的工艺如下图所示。回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
(1)“滤渣1”中含有S和_______ ;“溶浸”时两种含锰化合物与H2SO4反应的化学方程式_______ 。
(2)加入H2O2的主要目的是_______ 。
(3)利用氨水调节溶液的pH范围在_______ 之间,“滤渣2”的成分为_______ 。
(4)“除杂”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是_______ 。
(5)“沉锰”反应的离子方程式_______ 。
(6)由图象可知,从“操作A”所得溶液中得到MnSO4·H2O晶体需进行的操作是_______ 、洗涤、干燥。若称取一定质量的MnSO4·H2O用标准BaCl2溶液滴定(操作过程产生的误差很小可忽略),计算所得样品质量分数大于100%,分析可能的原因是_______ 。
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ |
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 8.9 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.9 |
(2)加入H2O2的主要目的是
(3)利用氨水调节溶液的pH范围在
(4)“除杂”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是
(5)“沉锰”反应的离子方程式
(6)由图象可知,从“操作A”所得溶液中得到MnSO4·H2O晶体需进行的操作是
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(0.4)
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解题方法
【推荐1】为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略)。
活化硫铁矿的主要成分是FeS2。请回答下列问题:
(1)第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是_______________________________ 。
(2)第Ⅱ步中硫铁矿中的S被氧化到最高价态,相应的离子方程式为______________________ 。
(3)第Ⅱ步中检验Fe3+是否被完全还原的实验方法是____________________________________ 。
(4)第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5.2,此时Fe2+不沉淀,滤液中铝、硅杂质被除尽。通入空气引起溶液pH降低的原因是_________________________ 。
(5)FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总反应为4Li+FeS2===Fe+2Li2S,正极反应式是________________ 。
活化硫铁矿的主要成分是FeS2。请回答下列问题:
(1)第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是
(2)第Ⅱ步中硫铁矿中的S被氧化到最高价态,相应的离子方程式为
(3)第Ⅱ步中检验Fe3+是否被完全还原的实验方法是
(4)第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5.2,此时Fe2+不沉淀,滤液中铝、硅杂质被除尽。通入空气引起溶液pH降低的原因是
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解题方法
【推荐2】以粉煤灰(主要成分:Al2O3、SiO2、少量Fe2O3)为原料,制取Al2O3的部分工艺流程如下:
完成下列填空:
(1)铁元素在周期表中的位置是___________ ,氧原子的最外层电子有___________ 种不同空间伸展方向的电子云,上述流程涉及第二周期元素的原子半径由小到大的顺序是___________ 。
(2)已知25℃0.1mol/LNH4HCO3溶液的pH=8.2,则该溶液中的离子按浓度由大到小排列位于前三位的离子依次是___________ 。
(3)“除铁”是将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,反应的离子方程式为___________ 。
(4)向AlCl3溶液中通入HCl气体的原因是___________ ,进行的“操作I”是___________ 。
(5)上述流程可循环的物质是___________ (填化学式)。
通过控制条件,可使AlCl3水解生成聚合氯化铝,离子方程式为:xAl3++yH2O=Alx(OH)y+yH+
(6)欲使平衡正向移动可采用的方法是___________ (填字母)。
a.降温 b.加水稀释 c.加入NH4Cl
室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铝的关键条件是___________ 。
完成下列填空:
(1)铁元素在周期表中的位置是
(2)已知25℃0.1mol/LNH4HCO3溶液的pH=8.2,则该溶液中的离子按浓度由大到小排列位于前三位的离子依次是
(3)“除铁”是将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,反应的离子方程式为
(4)向AlCl3溶液中通入HCl气体的原因是
(5)上述流程可循环的物质是
通过控制条件,可使AlCl3水解生成聚合氯化铝,离子方程式为:xAl3++yH2O=Alx(OH)y+yH+
(6)欲使平衡正向移动可采用的方法是
a.降温 b.加水稀释 c.加入NH4Cl
室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铝的关键条件是
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(0.4)
【推荐3】某工业的含碲废渣中含有较多,同时含有、、、等杂质。某研究小组设计了如流程回收碲。
(1)为提高含碲废渣的浸取率,可采取的措施为___________ (任写一种)。
(2)“滤渣Ⅱ”的主要成分为PbS和,写出生成PbS的化学方程式:___________ 。
(3)加入稀硫酸调节溶液pH为5.8~6.6,使水解沉碲(),写出“沉碲”的离子方程式:___________ 。
(4)经实验测得“滤渣Ⅲ”中含Te的质量分数为75%,则“滤渣”中的质量分数为___________ ,含有的杂质可能为___________ (填化学式)。
(5)与的性质相似,都可与强碱反应。“浸取液Ⅱ”需调节NaOH的浓度在,经惰性电极电解可得到Te,写出电解时阳极的电极反应式:___________ 。
(6)“滤渣Ⅰ”的主要成分有和___________ (填化学式)。其中可被氧化得到亚硒酸()。已知常温下的、,则溶液的pH___________ (填“>”、“<”或“=”)7,硒酸()可以用氯气氧化亚硒酸得到,该反应的化学方程式为___________ 。
(1)为提高含碲废渣的浸取率,可采取的措施为
(2)“滤渣Ⅱ”的主要成分为PbS和,写出生成PbS的化学方程式:
(3)加入稀硫酸调节溶液pH为5.8~6.6,使水解沉碲(),写出“沉碲”的离子方程式:
(4)经实验测得“滤渣Ⅲ”中含Te的质量分数为75%,则“滤渣”中的质量分数为
(5)与的性质相似,都可与强碱反应。“浸取液Ⅱ”需调节NaOH的浓度在,经惰性电极电解可得到Te,写出电解时阳极的电极反应式:
(6)“滤渣Ⅰ”的主要成分有和
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解答题-实验探究题
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(0.4)
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【推荐1】利用草酸(H2C2O4)制备草酸亚铁晶体()的流程及组分测定方法如下:
已知:pH>4时,Fe2+易被氧气氧化
(1)用稀硫酸调溶液pH至1~2的目的是:___________ 。
(2)某样品中可能含有的杂质为 ,采用KMnO4滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下:
步骤I:将 1.26克样品置于锥形瓶中,加入稀H2SO4溶解。
步骤 Ⅱ: 用0.1 mol∙L−1的 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液 24.32mL。
步骤 Ⅲ:向上述溶液中加入适量还原剂(不含铁元素)将Fe3+完全还原为Fe2+加入稀H2SO4酸化后,继续用KMnO4溶液滴定至终点,又消耗KMnO4溶液bmL。
①步骤Ⅱ中0.1 mol∙L−1的KMnO4溶液装在_______ 中(填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”)。
②有关滴定管的正确操作顺序为:D_______ 。
A. 蒸馏水洗涤 B. 装入滴定液至零刻度以上 C. 调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下 D. 检漏 E.排除气泡 F.用滴定液润洗2至3次 G.记录起始读数
③步骤Ⅱ中滴定达到终点时的实验现象是_______ 。
④步骤Ⅲ中若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则b=_______ mL
⑤下列关于步骤Ⅲ滴定的操作,导致测得样品中Fe元素含量偏高是_______ (填标号)。
A. 滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
B. 滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
C. 滴定管用蒸馏水润洗后,未用 KMnO4溶液润洗
D. 滴定过程中,锥形瓶中有少许溶液溅出
⑥计算样品中(M=126 g∙mol−1)的质量分数为_______ 。
已知:pH>4时,Fe2+易被氧气氧化
(1)用稀硫酸调溶液pH至1~2的目的是:
(2)某样品中可能含有的杂质为 ,采用KMnO4滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下:
步骤I:将 1.26克样品置于锥形瓶中,加入稀H2SO4溶解。
步骤 Ⅱ: 用0.1 mol∙L−1的 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液 24.32mL。
步骤 Ⅲ:向上述溶液中加入适量还原剂(不含铁元素)将Fe3+完全还原为Fe2+加入稀H2SO4酸化后,继续用KMnO4溶液滴定至终点,又消耗KMnO4溶液bmL。
①步骤Ⅱ中0.1 mol∙L−1的KMnO4溶液装在
②有关滴定管的正确操作顺序为:D
A. 蒸馏水洗涤 B. 装入滴定液至零刻度以上 C. 调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下 D. 检漏 E.排除气泡 F.用滴定液润洗2至3次 G.记录起始读数
③步骤Ⅱ中滴定达到终点时的实验现象是
④步骤Ⅲ中若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则b=
⑤下列关于步骤Ⅲ滴定的操作,导致测得样品中Fe元素含量偏高是
A. 滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
B. 滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
C. 滴定管用蒸馏水润洗后,未用 KMnO4溶液润洗
D. 滴定过程中,锥形瓶中有少许溶液溅出
⑥计算样品中(M=126 g∙mol−1)的质量分数为
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
【推荐2】亚铜的化合物经常具有令人惊奇的化学性质,常见的有CuH、CuCl等。
已知:CuCl熔点为430℃,沸点为1490℃,见光分解,露置于潮湿空气中易被氧化,难溶于水、稀盐酸、乙醇,易溶于浓盐酸生成H3CuCl4,反应的化学方程式为CuCl(白色,s)+3HCl(aq)⇌H3CuCl4(黄色,aq)。经常有两种方法制CuCl:
方法1:次磷酸H3PO2 是一种强还原剂,将它加入CuSO4水溶液,加热到40~50℃,析出一种红棕色的难溶物CuH。待CuH生成后将A装置产生的HCl气体通入,可产生CuCl。
(1)写出H3PO2与CuSO4水溶液反应的化学方程式____________________ 。
(2)A装置中分液漏斗与圆底烧瓶中的物质依次为_________________________ 。
(3)刚开始通HCl气体时B装置中反应的化学方程式为______________________________ 。
(4)请描述从开始通HCl气体到通大量HCl气体过程中B装置中的现象_______________ 。
方法2:实验室用也可用如图所示装置制取CuCl,反应原理为: 装置B中反应结束后,取出混合物进行一系列操作可得到CuCl晶体。
(5)①在反应过程中SO2要过量通入的原因是______________________ 。
②欲提纯某混有铜粉的CuCl晶体,请简述实验方案:___________________ 。
已知:CuCl熔点为430℃,沸点为1490℃,见光分解,露置于潮湿空气中易被氧化,难溶于水、稀盐酸、乙醇,易溶于浓盐酸生成H3CuCl4,反应的化学方程式为CuCl(白色,s)+3HCl(aq)⇌H3CuCl4(黄色,aq)。经常有两种方法制CuCl:
方法1:次磷酸H3PO2 是一种强还原剂,将它加入CuSO4水溶液,加热到40~50℃,析出一种红棕色的难溶物CuH。待CuH生成后将A装置产生的HCl气体通入,可产生CuCl。
(1)写出H3PO2与CuSO4水溶液反应的化学方程式
(2)A装置中分液漏斗与圆底烧瓶中的物质依次为
(3)刚开始通HCl气体时B装置中反应的化学方程式为
(4)请描述从开始通HCl气体到通大量HCl气体过程中B装置中的现象
方法2:实验室用也可用如图所示装置制取CuCl,反应原理为: 装置B中反应结束后,取出混合物进行一系列操作可得到CuCl晶体。
(5)①在反应过程中SO2要过量通入的原因是
②欲提纯某混有铜粉的CuCl晶体,请简述实验方案:
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(0.4)
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解题方法
【推荐3】用硼镁矿(Mg2B2O5·H2O,含Fe2O3杂质)制取硼酸(H3BO3)晶体的流程如下。
回答下列问题:
(1)沉淀的主要成分为____________________ (填化学式)。
(2)写出生成Na2B4O5(OH)4·8H2O的化学方程式_________________________________ 。
(3)检验H3BO3晶体洗涤干净的操作是______________________________ 。
(4)已知:
实验室利用此原理测定硼酸样品中硼酸的质量分数。准确称取0.3000g样品于锥形瓶中,加入过量甘油加热使其充分溶解并冷却,滴入1~2滴酚酞试液,然后用0.2000mol·L-1NaOH标准溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液22.00mL。
①滴定终点的现象为________________________ 。
②该硼酸样品的纯度为_________________ %(保留1位小数)。
(5)电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的工作原理如下图。
①b膜为________ 交换膜(填“阴离子”或“阳离子”)。理论上每生成1molH3BO3,两极室共生成__________ L气体(标准状况)。
②N室中,进口和出口NaOH溶液的浓度:a%_________ b%(填“>”或“<”)。
回答下列问题:
(1)沉淀的主要成分为
(2)写出生成Na2B4O5(OH)4·8H2O的化学方程式
(3)检验H3BO3晶体洗涤干净的操作是
(4)已知:
实验室利用此原理测定硼酸样品中硼酸的质量分数。准确称取0.3000g样品于锥形瓶中,加入过量甘油加热使其充分溶解并冷却,滴入1~2滴酚酞试液,然后用0.2000mol·L-1NaOH标准溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液22.00mL。
①滴定终点的现象为
②该硼酸样品的纯度为
(5)电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的工作原理如下图。
①b膜为
②N室中,进口和出口NaOH溶液的浓度:a%
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