名校
1 . 酸性条件下,砷酸具有较强氧化性,能被正四价硫、碘离子等还原为正三价砷。某工厂以废渣(主要含)制备砷的流程如下:
(1)砷的原子结构示意图为_______ 。的结构简式为 ,0.5mol 所含有S-S键的物质的量为_______ mol。
(2)“碱浸”后溶液中含有、,则该工序主反应的化学方程式为______________ 。
(3)“沉砷”时,加入试剂A的作用为_______ ;结合必要的化学用语说明为了提高的产率,加石灰乳时控制温度45℃~85℃的目的是_______ 。
(4)滤渣1含硫酸钙和沉淀a,实验室里,用_______ 试剂除去试管壁上的沉淀a。
(5)加热时“再还原”的化学方程式为_______ 。“还原”中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______ 。
(6)该流程中可以循环使用的物质为_______ 。
(7)设计实验检验“还原”后的溶液中是否存在正五价砷元素_______ 。
回答下列问题:
(1)砷的原子结构示意图为
(2)“碱浸”后溶液中含有、,则该工序主反应的化学方程式为
(3)“沉砷”时,加入试剂A的作用为
(4)滤渣1含硫酸钙和沉淀a,实验室里,用
(5)加热时“再还原”的化学方程式为
(6)该流程中可以循环使用的物质为
(7)设计实验检验“还原”后的溶液中是否存在正五价砷元素
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解题方法
2 . 某实验小组对溶液和溶液的反应进行探究。
资料:为白色固体,易溶于水。
【实验1】
I.探究反应的产物
(1)经检验实验中的黑色固体均为。实验1-1反应的离子方程式为_________ 。
【实验2】(2)资料表明,黄色固体为S。小组同学取实验1-2所得固体,依次用盐酸、蒸馏水洗涤干净后继续进行实验2,证明了实验1-2中黄色固体为S。
①证明实验1-2所得固体洗涤干净的实验操作及现象是_________ 。
②依据实验2,推测S与NaOH反应的离子方程式为_________ 。
③实验2中,加入硝酸的目的是_________ 。
(3)实验证明红色固体为Cu。补全静置后红色固体转化为黑色固体反应的离子方程式:_____ 。
□□□___+□__□__+□
Ⅱ.探究影响反应产物的因素
【实验3】
说明:本实验中,电压表的读数越大,氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性)越强。
(4)资料表明,对于电极反应,对还原性没有直接影响。实验3-3的电压表读数大于3-2的可能原因是_________ 。
(5)小组同学用实验3装置补做实验3-5,排除了的影响。他们所用试剂a为饱和溶液,b为_________ 。
(6)综合上述实验可以得到的结论有_________ 。
资料:为白色固体,易溶于水。
【实验1】
序号 | 实验操作 | 实验现象 |
向溶液中加入溶液 | 产生黑色固体 | |
向饱和溶液(约为,约为3)中加入饱和溶液(约为,约为13) | 迅速产生大量黑色固体、少量红色固体和黄色固体,静置后红色固体减少、黑色固体增多 |
(1)经检验实验中的黑色固体均为。实验1-1反应的离子方程式为
【实验2】(2)资料表明,黄色固体为S。小组同学取实验1-2所得固体,依次用盐酸、蒸馏水洗涤干净后继续进行实验2,证明了实验1-2中黄色固体为S。
①证明实验1-2所得固体洗涤干净的实验操作及现象是
②依据实验2,推测S与NaOH反应的离子方程式为
③实验2中,加入硝酸的目的是
(3)实验证明红色固体为Cu。补全静置后红色固体转化为黑色固体反应的离子方程式:
□□□___+□__□__+□
Ⅱ.探究影响反应产物的因素
【实验3】
序号 | 实验方案 | 实验现象 | |
3-1 | a:饱和溶液 b:饱和溶液 | 电压表指针偏转,读数为0.85V | |
3-2 | a:溶液 b:溶液 | 电压表指针偏转,读数为0.46V | |
3-3 | a:溶液(pH调至13) b:溶液 | 电压表指针偏转,读数为0.68V | |
3-4 | a:溶液(pH调至13) b:溶液 | 电压表指针略偏转,读数为0.10V |
(4)资料表明,对于电极反应,对还原性没有直接影响。实验3-3的电压表读数大于3-2的可能原因是
(5)小组同学用实验3装置补做实验3-5,排除了的影响。他们所用试剂a为饱和溶液,b为
(6)综合上述实验可以得到的结论有
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名校
3 . 可用于电子工业生产软磁铁氧体,工业上常以电解金属锰阳极渣(主要成分,杂质为)和黄铁矿为原料制备其流程如图。已知:
回答下列问题:
(1)的价层电子排布图_______ ,“酸浸”过程中,滤渣1的主要成分为S、_______ (填化学式)。
(2)“酸浸”过程中、的质量浓度、Mn的浸出率与时间的关系如图所示。①20~80min,浸出Mn元素的主要离子方程式为_______ 。
②80~100min时,浓度上升的原因可能是_______ 。
(3)“沉铁”过程中依次加入的试剂X、Y为_______ (填字母)。
A. B. C.
(4)“滤液”萃取前调,若有机萃取剂用表HR示,则发生萃取的反应可表示为。若,多次萃取后水相中为,则铜的萃取率为_______ (结果保留小数点后一位,溶液体积变化忽略不计)。
(5)利用溶液,用空气氧化法制备。在溶液中滴入一定浓度的氨水,加压通氧气反应7小时制备。写出上述反应的离子方程式:_______ 。
(6)结合图像分析,若要获得晶体的系列操作步骤为加热_______ 得到_______ ℃饱和溶液,_______ ,过滤酒精洗涤,低温干燥。
完全沉淀时的pH | 3.7 | 9.7 | 7.4 | 9.8 |
(1)的价层电子排布图
(2)“酸浸”过程中、的质量浓度、Mn的浸出率与时间的关系如图所示。①20~80min,浸出Mn元素的主要离子方程式为
②80~100min时,浓度上升的原因可能是
(3)“沉铁”过程中依次加入的试剂X、Y为
A. B. C.
(4)“滤液”萃取前调,若有机萃取剂用表HR示,则发生萃取的反应可表示为。若,多次萃取后水相中为,则铜的萃取率为
(5)利用溶液,用空气氧化法制备。在溶液中滴入一定浓度的氨水,加压通氧气反应7小时制备。写出上述反应的离子方程式:
(6)结合图像分析,若要获得晶体的系列操作步骤为加热
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4 . 某小组同学探究硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液与某些常见金属离子的反应。
已知:i.(淡绿色)、(紫黑色)、(无色)
ii.在酸性溶液中转化为、S和SO2。
iii.BaS4O6可溶于水、BaS2O3微溶于水。
(1)将S粉加入沸腾的Na2SO3溶液中可制得Na2S2O3,离子方程式是___________ 。
(2)研究 Na2S2O3与某些常见金属离子的反应,进行如下实验。
①取I中的浊液,离心分离,经检验,沉淀是Cu2S和S的混合物,清液中存在。
i.补全I中生成黑色沉淀的总反应的离子方程式:___________
□___________□___________□___________□___________+
ii.查阅资料可知,常温时,生成黑色沉淀反应的平衡常数很大,但仍需水浴加热至50℃以上才出现沉淀,原因是___________ 。
②Ⅱ中,被Fe3+氧化的主要产物是,还有很少量的。取Ⅱ中的无色溶液进行如下实验证实了此结论。用H2O代替Ⅱ中的FeCl3溶液,重复上述实验, CS2溶解后几乎无固体剩余。
i.仅由溶液1中加入足量的盐酸后得到沉淀2,不能说明Ⅱ中生成了,理由是___________ 。
ii.补全实验方案证实上述结论:将沉淀1洗净,___________ 。
③向Ⅲ的无色溶液中继续加入0.5mL 0.1mol·L-1AgNO3溶液,产生白色沉淀Ag2S2O3。静置,得到黑色沉淀Ag2S,同时生成强酸。生成Ag2S的化学方程式是___________ 。
(3)软硬酸碱原理认为,Ⅲ中, Ag+为软酸,为软碱, S2-是比更软的碱,可解释与Ag+反应的最终产物为Ag2S。由此推测,Ⅰ中, Cu+和Cu2+,___________ 是更软的酸。
已知:i.(淡绿色)、(紫黑色)、(无色)
ii.在酸性溶液中转化为、S和SO2。
iii.BaS4O6可溶于水、BaS2O3微溶于水。
(1)将S粉加入沸腾的Na2SO3溶液中可制得Na2S2O3,离子方程式是
(2)研究 Na2S2O3与某些常见金属离子的反应,进行如下实验。
序号 | X溶液 | 现象 | |
I | CuCl2溶液 | 溶液变为淡绿色,水浴加热至50℃以上,逐渐析出黑色沉淀 | |
Ⅱ | FeCl3溶液 | 溶液变为紫黑色,片刻后溶液变为无色 | |
Ⅲ | AgNO3溶液 | 逐滴加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,振荡后沉淀溶解,得无色溶液 |
i.补全I中生成黑色沉淀的总反应的离子方程式:
□___________□___________□___________□___________+
ii.查阅资料可知,常温时,生成黑色沉淀反应的平衡常数很大,但仍需水浴加热至50℃以上才出现沉淀,原因是
②Ⅱ中,被Fe3+氧化的主要产物是,还有很少量的。取Ⅱ中的无色溶液进行如下实验证实了此结论。用H2O代替Ⅱ中的FeCl3溶液,重复上述实验, CS2溶解后几乎无固体剩余。
i.仅由溶液1中加入足量的盐酸后得到沉淀2,不能说明Ⅱ中生成了,理由是
ii.补全实验方案证实上述结论:将沉淀1洗净,
③向Ⅲ的无色溶液中继续加入0.5mL 0.1mol·L-1AgNO3溶液,产生白色沉淀Ag2S2O3。静置,得到黑色沉淀Ag2S,同时生成强酸。生成Ag2S的化学方程式是
(3)软硬酸碱原理认为,Ⅲ中, Ag+为软酸,为软碱, S2-是比更软的碱,可解释与Ag+反应的最终产物为Ag2S。由此推测,Ⅰ中, Cu+和Cu2+,
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解题方法
5 . 二氧化硫脲[]()为氮化合物的重要中间体,微溶于冷水,有还原性(碱性条件下增强)、热稳定性好。某同学利用废石膏制取二氧化硫脲,实验过程如下:部分实验装置如图所示:已知:
①滤液b主要成份为硫脲[](),该物质易溶于水、有还原性。
②当pH<2时,硫脲与双氧水发生反应只生成甲脒化二硫。
③二氧化硫脲粗产品中存在尿素[]。
请回答:
(1)仪器Y的名称是________________ 。
(2)下列说法正确的是 。
(3)装置A的气密性检查操作为___________ 。
(4)请写出溶液b生成二氧化硫脲的化学方程式_____________ 。
(5)步骤5中将溶液温度下降到5℃的目的是______________ 。
(6)为了检验产品中二氧化硫脲的含量(主要杂质为硫脲,其他杂质不参与反应),该同学设计了如下实验:
①称取5.000g产品,配制成100mL溶液。取10.00mL待测液于碘量瓶中,加入20.00mL 1.500 NaOH溶液,再加入25.00mL 0.5000 I2标准溶液,静置一段时间,加入适量硫酸进行酸化,改用0.5000 溶液进行滴定,测得消耗溶液体积为10.00mL。
涉及到的反应有:
②另取0.1000g产品,加入50.00mL 0.1000 NaOH溶液,再加入30.00mL 3.000% 溶液,静置2分钟。改用0.1000 溶液进行滴定,测得消耗溶液为16.00mL。
涉及到的反应有:
该产品中二氧化硫脲的质量分数为____________ 。
①滤液b主要成份为硫脲[](),该物质易溶于水、有还原性。
②当pH<2时,硫脲与双氧水发生反应只生成甲脒化二硫。
③二氧化硫脲粗产品中存在尿素[]。
请回答:
(1)仪器Y的名称是
(2)下列说法正确的是 。
A.装置B中装的X溶液为饱和溶液 |
B.装置E中的与发生氧化还原反应,起到尾气处理的作用 |
C.装置F中可分多次加入碳酸氢铵,以提高二氧化硫脲的产率 |
D.步骤6“一系列操作”可为减压过滤,用冷水洗涤沉淀2-3次,一定温度下烘干沉淀 |
(3)装置A的气密性检查操作为
(4)请写出溶液b生成二氧化硫脲的化学方程式
(5)步骤5中将溶液温度下降到5℃的目的是
(6)为了检验产品中二氧化硫脲的含量(主要杂质为硫脲,其他杂质不参与反应),该同学设计了如下实验:
①称取5.000g产品,配制成100mL溶液。取10.00mL待测液于碘量瓶中,加入20.00mL 1.500 NaOH溶液,再加入25.00mL 0.5000 I2标准溶液,静置一段时间,加入适量硫酸进行酸化,改用0.5000 溶液进行滴定,测得消耗溶液体积为10.00mL。
涉及到的反应有:
②另取0.1000g产品,加入50.00mL 0.1000 NaOH溶液,再加入30.00mL 3.000% 溶液,静置2分钟。改用0.1000 溶液进行滴定,测得消耗溶液为16.00mL。
涉及到的反应有:
该产品中二氧化硫脲的质量分数为
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6 . 金属钨是重要的战略资源,由黑钨矿(主要成分为、,含有少量Si、As的化合物)制取金属钨的流程如图所示:
已知:常温下钨酸()难溶于水,酸性很弱,其钠盐易溶于水。
回答下列问题:
(1)已知元素周期表中74号元素钨与铬同族,钨在元素周期表中的位置是第六周期第________ 族。中铁元素的化合价为________ 。
(2)“碱熔”步骤中为提高反应速率,可以将黑钨矿预先________ ,“碱熔”过程发生反应的化学方程式为________ 。
(3)上述流程中加盐酸中和至pH=10时,溶液中的杂质阴离子有、、等,则“氧化、净化”过程中,先加入发生反应的离子方程式为________ 。
(4)沉钨过程中,判断是否沉淀完全的方法是________ 。
(5)钨酸钙()和氢氧化钙都是微溶电解质。某温度下和的饱和溶液中,与pc(阴离子)的关系如图1所示,已知:pc(离子)=-lgc(离子)。该温度下将溶液加入石灰乳中得到大量钨酸钙,该反应的平衡常数K=________ 。
(6)合金具有比金属单质更优越的性能,Cu-Mn-Al合金为磁性形状记忆合金材料之一,其晶胞结构如图2所示。该合金的化学式为________ 。若A原子的坐标参数为(0,0,0),则B原子的坐标参数为________ 。
已知:常温下钨酸()难溶于水,酸性很弱,其钠盐易溶于水。
回答下列问题:
(1)已知元素周期表中74号元素钨与铬同族,钨在元素周期表中的位置是第六周期第
(2)“碱熔”步骤中为提高反应速率,可以将黑钨矿预先
(3)上述流程中加盐酸中和至pH=10时,溶液中的杂质阴离子有、、等,则“氧化、净化”过程中,先加入发生反应的离子方程式为
(4)沉钨过程中,判断是否沉淀完全的方法是
(5)钨酸钙()和氢氧化钙都是微溶电解质。某温度下和的饱和溶液中,与pc(阴离子)的关系如图1所示,已知:pc(离子)=-lgc(离子)。该温度下将溶液加入石灰乳中得到大量钨酸钙,该反应的平衡常数K=
(6)合金具有比金属单质更优越的性能,Cu-Mn-Al合金为磁性形状记忆合金材料之一,其晶胞结构如图2所示。该合金的化学式为
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7 . 是常用的媒染剂,可用作玻璃工业添加剂。以玻璃废粉(含有及铁、钡、硅的氧化物)为原料制备硫酸铁铵晶体及的流程如图所示。
回答下列问题:
(1)“酸溶”中,若使用的硫酸溶液,反应速率反而较慢,原因是___________ 。
(2)该生产使用的流程中,控制温度在左右的原因是___________ 。
(3)滤渣A转化为滤液B的离子方程式为___________ 。
(4)某同学检验滤液C中是否含有,采用如下操作:取适量滤液,滴加酸性高锰酸钾溶液,红色褪去,该同学得出滤液C中含有。该同学的结论___________ (填“正确”或“错误”),用离子方程式说明:___________ 。
(5)碳酸钡是制造光学玻璃、陶瓷的重要原料,滤渣B中硫酸钡可通过沉淀转化法使之转化为碳酸钡。若滤渣B中含有,每次用的溶液处理,则完全转化为,需要反复清洗至少___________ 次(假设清洗过程中不参与反应,不考虑的水解(已知:;)
(6)滤液C中加入硫酸铵溶液制备硫酸铁铵晶体所采用的操作为___________ 。浓度均为的①硫酸铵、②硫酸铁铵、③硫酸氢铵、④氨水,由大到小的顺序为___________ 。
(7)通过热重仪分析可以得出硫酸铁铵晶体在氮气中热重曲线(TG曲线)如下图所示,已知时硫酸铁铵晶体恰好失去全部结晶水,固体残留率。
写出的化学方程式:___________ 。
回答下列问题:
(1)“酸溶”中,若使用的硫酸溶液,反应速率反而较慢,原因是
(2)该生产使用的流程中,控制温度在左右的原因是
(3)滤渣A转化为滤液B的离子方程式为
(4)某同学检验滤液C中是否含有,采用如下操作:取适量滤液,滴加酸性高锰酸钾溶液,红色褪去,该同学得出滤液C中含有。该同学的结论
(5)碳酸钡是制造光学玻璃、陶瓷的重要原料,滤渣B中硫酸钡可通过沉淀转化法使之转化为碳酸钡。若滤渣B中含有,每次用的溶液处理,则完全转化为,需要反复清洗至少
(6)滤液C中加入硫酸铵溶液制备硫酸铁铵晶体所采用的操作为
(7)通过热重仪分析可以得出硫酸铁铵晶体在氮气中热重曲线(TG曲线)如下图所示,已知时硫酸铁铵晶体恰好失去全部结晶水,固体残留率。
写出的化学方程式:
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8 . 从含钴余液(含、、、等杂质)中提取氧化钴的流程如下:回答下列问题:
(1)在去除钙、镁时,选择适当加热条件的理由是___________ ;该步骤控制pH是影响除钙镁效果的重要因素,下图是不同pH条件下硫化钴含量和钴收率图,根据图中信息选择最适宜的pH为___________ ;(2)酸解时,硫元素转化为最高价含氧酸根,请写出CoS酸解反应的离子方程式___________ ;
(3)已知P507萃取剂和发生如下反应:
萃取时适当增加溶液的pH,能增大的萃取率,原因是___________ ;
(4)反萃取时加入的试剂a应为___________(填代号);
(5)沉钴的离子方程式为___________ ;
(6)系列操作中如何检验是否洗涤干净___________ ;
(7)空气中煅烧生成钴的某种氧化物和,测得充分煅烧后剩余固体质量为24.1 g,同时获得标准状况下,则钴的氧化物的化学式为___________ 。
(1)在去除钙、镁时,选择适当加热条件的理由是
(3)已知P507萃取剂和发生如下反应:
萃取时适当增加溶液的pH,能增大的萃取率,原因是
(4)反萃取时加入的试剂a应为___________(填代号);
A. | B.HCl | C.NaOH | D. |
(5)沉钴的离子方程式为
(6)系列操作中如何检验是否洗涤干净
(7)空气中煅烧生成钴的某种氧化物和,测得充分煅烧后剩余固体质量为24.1 g,同时获得标准状况下,则钴的氧化物的化学式为
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9 . 连二硫酸锰(MnS2O6,其中Mn为+2价)是一种常用的果蔬保鲜剂,易溶于水,室温下其水溶液在pH为2.8~3.5时最稳定。回答下列问题:
Ⅰ.制备连二硫酸锰(MnS2O6)
某化学小组利用MnO2悬浊液吸收SO2气体制取连二硫酸锰的装置(部分夹持、加热仪器已省略)如图所示。
(1)仪器a的名称为________ ,装置B的作用是________ 。
(2)装置C中的反应温度需要控制在0℃左右,控制温度的方法是_______ 。实验时需要向C中通入稍过量的SO2,目的是________ 。
(3)装置C中反应生成等物质的量的MnS2O6和MnSO4,则反应的化学方程式为_______ ,判断反应完成的现象是_______ ,待反应结束后经除杂、减压蒸发浓缩、结晶可得产品MnS2O6•nH2O。
Ⅱ.测定产品中Mn的质量分数
称取ag产品充分加热使其分解为MnSO4,然后加水溶解,用cmol•L-1的KMnO4溶液进行滴定(Mn元素均转化为MnO2)。
(4)滴定时,发生反应的离子方程式为_______ ;若滴定消耗KMnO4溶液的体积为VmL,则产品中Mn的质量分数为_______ 。
(5)下列操作会使得测定结果偏大的是_______ 。
Ⅰ.制备连二硫酸锰(MnS2O6)
某化学小组利用MnO2悬浊液吸收SO2气体制取连二硫酸锰的装置(部分夹持、加热仪器已省略)如图所示。
(1)仪器a的名称为
(2)装置C中的反应温度需要控制在0℃左右,控制温度的方法是
(3)装置C中反应生成等物质的量的MnS2O6和MnSO4,则反应的化学方程式为
Ⅱ.测定产品中Mn的质量分数
称取ag产品充分加热使其分解为MnSO4,然后加水溶解,用cmol•L-1的KMnO4溶液进行滴定(Mn元素均转化为MnO2)。
(4)滴定时,发生反应的离子方程式为
(5)下列操作会使得测定结果偏大的是
A.滴定前锥形瓶用蒸馏水洗后未用待测MnSO4溶液润洗 |
B.滴定前平视读数,滴定结束俯视读数 |
C.滴定前滴定管中尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失 |
D.对连二硫酸锰产品进行加热操作时加热不充分 |
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10 . 重铬酸钠()是一种用途极广的氧化剂,工业上可以用铬铁矿[主要成分为,还含有、、等杂质]制备,同时还可回收Cr。其主要工艺流程如图所示:
已知:,
回答下列问题:
(1)若在实验室将铬铁矿和纯碱的混合物煅烧,该过程一定不需要的仪器是________ (填标号)
A.石英坩埚 B.铁坩埚 C.三脚架 D.泥三角 E.蒸发皿
(2)“煅烧”的目的是将转化为,写出生成的化学方程式________ 。
(3)为提高铬的“浸出”率,可采取的措施为________ ;浸出液中溶质除、外,还含有________ (填化学式)。
(4)已知部分物质在水中的溶解度曲线如图1所示,若固体E的主要成分是,则“操作a”为________ 、________ 、洗涤、干燥。
(5)从溶液B中得到重铬酸钠晶体后,剩余的母液由于仍含有,故不能随意排放,可加入铝粉,将母液中的还原为,不同初始pH下随时间的变化如图2所示。
①初始pH为2.0,用铝粉还原的离子方程式为________ 。
②初始pH为3.0,反应180min后,溶液中浓度仍较高的可能原因是________ 。
③调节反应完后的溶液的pH值,使溶液中的金属阳离子生成沉淀,过滤除去后即可排放。若调节pH后的溶液中,则残留的________ 。
已知:,
回答下列问题:
(1)若在实验室将铬铁矿和纯碱的混合物煅烧,该过程一定不需要的仪器是
A.石英坩埚 B.铁坩埚 C.三脚架 D.泥三角 E.蒸发皿
(2)“煅烧”的目的是将转化为,写出生成的化学方程式
(3)为提高铬的“浸出”率,可采取的措施为
(4)已知部分物质在水中的溶解度曲线如图1所示,若固体E的主要成分是,则“操作a”为
(5)从溶液B中得到重铬酸钠晶体后,剩余的母液由于仍含有,故不能随意排放,可加入铝粉,将母液中的还原为,不同初始pH下随时间的变化如图2所示。
①初始pH为2.0,用铝粉还原的离子方程式为
②初始pH为3.0,反应180min后,溶液中浓度仍较高的可能原因是
③调节反应完后的溶液的pH值,使溶液中的金属阳离子生成沉淀,过滤除去后即可排放。若调节pH后的溶液中,则残留的
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