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1 . 高锰酸钾生产过程中产生的废锰渣(主要成分为MnO2、KOH和Fe2O3)可用于制备MnSO4晶体,工艺流程如下:
已知:硫铁矿的主要成分为二硫化亚铁(FeS2,杂质不参与反应)。
回答下列问题:
(1)二硫化亚铁中S元素的化合价为___________ 。
(2)滤渣A的主要成分是___________ (填化学式)。
(3)“反应III”中还原剂和氧化剂物质的量之比为___________ ;加入MnO2作为氧化剂的优点是___________ ;
(4)“调pH"时,验证Fe2+已经沉淀完全的实验操作和现象为___________ ;
(5)“蒸发结晶”时,应在___________ 时停止加热。
已知:硫铁矿的主要成分为二硫化亚铁(FeS2,杂质不参与反应)。
回答下列问题:
(1)二硫化亚铁中S元素的化合价为
(2)滤渣A的主要成分是
(3)“反应III”中还原剂和氧化剂物质的量之比为
(4)“调pH"时,验证Fe2+已经沉淀完全的实验操作和现象为
(5)“蒸发结晶”时,应在
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2 . 铁及其化合物在生产和生活中起到重要的作用。请回答下列问题:
(1)人体对的吸收效果更好,但人体中时刻进行着、的转化。服用补铁口服剂时,配合服用维生素C会增强人体对铁的吸收效果,在此过程中维生素C的作用是起_______ 剂。
(2)钢铁烤蓝是在钢铁表面形成一层一定厚度和强度的致密氧化膜,古代铁匠常用红热的铁浸入水中形成烤蓝,体现该反应原理的化学方程式为_______ 。
(3)实验室中储存溶液时,为了防止其被空气中氧气氧化变质,会在溶液中加入一定量的_______ 。
(4)某小组同学欲用废铁屑(主要成分为Fe,还含有少量)制备。操作过程如下:
i.用稀盐酸溶解废铁屑。
ii.在所得溶液中先加入过量氧化剂,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得。
①步骤ii中加入过量氧化剂的目的是_______ 。离子方程式为_______ 。
②设计实验验证操作i所得溶液中不含,简述实验操作及现象:_______ 。
③该小组同学认为即使操作i所得溶液中不含,也不需要加入,若直接加入NaOH溶液可观察到的实验现象为_______ 。
(5)羟基氧化铁是一种重要的化工原料,一种以工厂废料(含FeO、、、CuO)为原料生产的工艺流程如下:
已知:为酸性氧化物,不与硫酸等强酸反应;易溶于水,难溶于乙醇。
①“固体1”的主要成分是_______ 。
②“酸浸”时CuO与硫酸发生反应的离子方程式为_______ 。“试剂X”宜选择的是_______ 。
A.双氧水 B.铜粉 C.铁粉 D.钠块
(1)人体对的吸收效果更好,但人体中时刻进行着、的转化。服用补铁口服剂时,配合服用维生素C会增强人体对铁的吸收效果,在此过程中维生素C的作用是起
(2)钢铁烤蓝是在钢铁表面形成一层一定厚度和强度的致密氧化膜,古代铁匠常用红热的铁浸入水中形成烤蓝,体现该反应原理的化学方程式为
(3)实验室中储存溶液时,为了防止其被空气中氧气氧化变质,会在溶液中加入一定量的
(4)某小组同学欲用废铁屑(主要成分为Fe,还含有少量)制备。操作过程如下:
i.用稀盐酸溶解废铁屑。
ii.在所得溶液中先加入过量氧化剂,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得。
①步骤ii中加入过量氧化剂的目的是
②设计实验验证操作i所得溶液中不含,简述实验操作及现象:
③该小组同学认为即使操作i所得溶液中不含,也不需要加入,若直接加入NaOH溶液可观察到的实验现象为
(5)羟基氧化铁是一种重要的化工原料,一种以工厂废料(含FeO、、、CuO)为原料生产的工艺流程如下:
已知:为酸性氧化物,不与硫酸等强酸反应;易溶于水,难溶于乙醇。
①“固体1”的主要成分是
②“酸浸”时CuO与硫酸发生反应的离子方程式为
A.双氧水 B.铜粉 C.铁粉 D.钠块
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3 . 水处理包括水的净化、杀菌消毒等。其中常见的杀菌消毒剂包括氯气、漂白粉、高铁酸钾等。
(一)氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题:
(1)新制氯水中含有的离子有______ ,向其中滴入紫色石蕊试液,可以看到的现象为_____ 。
(2)新制饱和氯水经光照后,其pH值会________ (填“增大”或“减小”)。
(3)工业用氯气和石灰乳反应制备________ ,可用作棉、麻、织物的漂白,可用于游泳池水等的杀菌消毒。
(二)某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al,此外还含有少量Al2O3和Fe2O3,该厂用此废金属屑制取新型高效水处理剂Na2FeO4(高铁酸钠)等产品的过程如下:
Ⅰ.向废金属屑中加入过量的NaOH溶液,充分反应后过滤;
Ⅱ.向Ⅰ所得固体中加入过量稀H2SO4,充分反应后过滤;
Ⅲ.向Ⅱ所得固体中继续加入热的稀H2SO4,同时不断鼓入空气,固体溶解得CuSO4溶液;
Ⅳ..……
(4)步骤Ⅰ中发生的单质溶解的化学反应方程式为_________________ 。
(5)步骤Ⅱ所得硫酸亚铁滤液经进一步处理可制得Na2FeO4,流程如下:
该流程中使用的两种氧化剂,理论上按反应顺序消耗两者的物质的量之比为____________ 。
(6)从步骤Ⅲ中的CuSO4溶液里获得CuSO4·5H2O的方法为____________ 、____________ 、过滤、洗涤、干燥。
(一)氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题:
(1)新制氯水中含有的离子有
(2)新制饱和氯水经光照后,其pH值会
(3)工业用氯气和石灰乳反应制备
(二)某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al,此外还含有少量Al2O3和Fe2O3,该厂用此废金属屑制取新型高效水处理剂Na2FeO4(高铁酸钠)等产品的过程如下:
Ⅰ.向废金属屑中加入过量的NaOH溶液,充分反应后过滤;
Ⅱ.向Ⅰ所得固体中加入过量稀H2SO4,充分反应后过滤;
Ⅲ.向Ⅱ所得固体中继续加入热的稀H2SO4,同时不断鼓入空气,固体溶解得CuSO4溶液;
Ⅳ..……
(4)步骤Ⅰ中发生的单质溶解的化学反应方程式为
(5)步骤Ⅱ所得硫酸亚铁滤液经进一步处理可制得Na2FeO4,流程如下:
该流程中使用的两种氧化剂,理论上按反应顺序消耗两者的物质的量之比为
(6)从步骤Ⅲ中的CuSO4溶液里获得CuSO4·5H2O的方法为
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解题方法
4 . 硫酸亚锡()是应用于镀锡及铝合金表面处理的化学试剂。利用锡精矿(主要成分是,含少量、S、Cu、Pb、Fe)制备硫酸亚锡的流程如下:
已知:
①在酸性条件下,溶液中的可被氧化成;
②常温下,相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.01mol/L计算):
(1)滤渣X的化学式是________ 。
(2)焙烧2中发生反应的化学方程式是________ 。
(3)若氧化时不引入新的杂质,则足量的Y溶液与金属离子发生反应的离子方程式为________ 。
(4)利用表格数据,计算的________ ;沉锡控制溶液pH的范围是________ ;试剂Z可以是________ (填字母)。
a. b. c.溶液 d.氨水
(5)锡有多种同素异形体,其中白锡为四方晶系,晶胞参数a=b=0.5832nm,c=0.3181nm,灰锡为立方晶系,晶胞参数a=0.6489nm(如图)。在低温下,白锡转化为灰锡的现象常被称为锡疫。列式比较并说明发生“锡疫”时体积如何变化________ 。
已知:
①在酸性条件下,溶液中的可被氧化成;
②常温下,相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.01mol/L计算):
金属离子 | |||||
开始沉淀的pH | 7.5 | 2.1 | 4.7 | 1.7 | 0.3 |
完全沉淀的pH | 95 | 3.5 | 6.7 | 3.7 | 1.3 |
(1)滤渣X的化学式是
(2)焙烧2中发生反应的化学方程式是
(3)若氧化时不引入新的杂质,则足量的Y溶液与金属离子发生反应的离子方程式为
(4)利用表格数据,计算的
a. b. c.溶液 d.氨水
(5)锡有多种同素异形体,其中白锡为四方晶系,晶胞参数a=b=0.5832nm,c=0.3181nm,灰锡为立方晶系,晶胞参数a=0.6489nm(如图)。在低温下,白锡转化为灰锡的现象常被称为锡疫。列式比较并说明发生“锡疫”时体积如何变化
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解题方法
5 . 以焙烧黄铁矿(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝颜料。工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)红渣的主要成分为___________ (填化学式),滤渣①的主要成分为___________ (填化学式)。
(2)黄铁矿研细的目的是___________ 。
(3)还原工序中,S元素被氧化为硫酸根的化学方程式为___________ 。
(4)沉铁工序中加入的溶液可用于___________ 的检验,现象为___________ 。
(5)若用还原工序得到的滤液制备和,所加试剂为___________ 和___________ (填化学式,不引入杂质)。
回答下列问题:
(1)红渣的主要成分为
(2)黄铁矿研细的目的是
(3)还原工序中,S元素被氧化为硫酸根的化学方程式为
(4)沉铁工序中加入的溶液可用于
(5)若用还原工序得到的滤液制备和,所加试剂为
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解题方法
6 . 化学实验小组在实验室进行含铁元素物质的实验,请回答下列问题:
(1)研究价铁与价铁的转化,实验操作如图:
①检验试管甲的溶液中含有的实验方案为:取少量甲中溶液于试管中,________________ (叙述操作并描述现象),说明其中含有。
②向试管甲中加入过量铁粉,发生反应的离子方程式为___________________ 。
③试管乙中的实验现象是_____________________ 。
④试管丙中产生白色沉淀,一段时间后部分沉淀变为红褐色,写出白色沉淀变为红褐色的化学方程式__________________________ 。
(2)溶液在空气中易变质,利用部分变质的溶液制备,实验流程图如下.已知化合物X的焰色试验为紫色,请在“ ”内填写X和其它必要试剂的化学式或反应条件,在“☐”内填写含铁元素物质的化学式.________
(3)测定某混合物中氧化铁的含量.
现有钢和氧化铁的混合物粉末共,将其加入到的稀硫酸溶液中,充分反应后,剩余固体的质量为.则原混合物中氧化铁的质量分数为________ %(保留小数点后一位)。
(1)研究价铁与价铁的转化,实验操作如图:
①检验试管甲的溶液中含有的实验方案为:取少量甲中溶液于试管中,
②向试管甲中加入过量铁粉,发生反应的离子方程式为
③试管乙中的实验现象是
④试管丙中产生白色沉淀,一段时间后部分沉淀变为红褐色,写出白色沉淀变为红褐色的化学方程式
(2)溶液在空气中易变质,利用部分变质的溶液制备,实验流程图如下.已知化合物X的焰色试验为紫色,请在“ ”内填写X和其它必要试剂的化学式或反应条件,在“☐”内填写含铁元素物质的化学式.
(3)测定某混合物中氧化铁的含量.
现有钢和氧化铁的混合物粉末共,将其加入到的稀硫酸溶液中,充分反应后,剩余固体的质量为.则原混合物中氧化铁的质量分数为
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7 . 我国某现代化铜冶炼厂排放的废水中含有较多的、、、和少量的,为了减少污染并变废为宝,该铜冶炼厂以该废水为原料制备硫酸钠、硫酸亚铁晶体()并回收金属铜,设计了如下流程(流程中加入的试剂均过量)。
已知:加入的试剂①为溶液。
回答下列问题:
(1)操作a的名称为___________ ;溶液A中所含的溶质主要为___________ (填化学式)。
(2)加入的试剂③为___________ (填试剂名称)。
(3)检验溶液D中的金属阳离子的具体操作及现象为___________ ,写出检验过程中属于氧化还原反应的离子方程式:___________ 。
(4)若取2mL溶液G加入试管中,然后滴加氢氧化钠溶液,可观察到的现象为___________ ,此现象中涉及的氧化还原反应的化学方程式为___________ 。
已知:加入的试剂①为溶液。
回答下列问题:
(1)操作a的名称为
(2)加入的试剂③为
(3)检验溶液D中的金属阳离子的具体操作及现象为
(4)若取2mL溶液G加入试管中,然后滴加氢氧化钠溶液,可观察到的现象为
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8 . 一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Al3+、Mn2+、Ca2+、Mg2+等;
②部分阳离子开始沉淀和完全沉淀的pH见下表(c=1×10−5 mol∙L−1时认为该离子沉淀完全):
③CoCl2·6H2O熔点86°C,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110~120°C时失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
(1)Co2O3与Na2SO3和盐酸反应的离子方程式为___________ 。
(2)加入NaClO3的目的是___________ 。
(3)为了除去Fe3+、Al3+,需加Na2CO3调pH,则pH应控制的范围为___________ 。已知溶液中c(Co2+)与pH的关系为lgc(Co2+)=8.6−2pH,若溶液中c(Co2+)为1 mol∙L−1,此时溶液中的c(Fe3+)=___________ 。
(4)加入萃取剂的目的是___________ 。
(5)CoCl2·6H2O常用减压烘干法烘干,原因是___________ 。
(6)电解CoCl2溶液制备金属钴的装置如图所示。
①工作时,石墨电极的电极反应式为___________ 。
②每生成1mol金属Co,Ⅰ室溶液质量理论上减少的质量为___________ 。
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Al3+、Mn2+、Ca2+、Mg2+等;
②部分阳离子开始沉淀和完全沉淀的pH见下表(c=1×10−5 mol∙L−1时认为该离子沉淀完全):
阳离子 | Fe3+ | Fe2+ | Co2+ | Al3+ | Mn2+ | Mg2+ |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 | 9.4 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 | 12.4 |
③CoCl2·6H2O熔点86°C,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110~120°C时失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
(1)Co2O3与Na2SO3和盐酸反应的离子方程式为
(2)加入NaClO3的目的是
(3)为了除去Fe3+、Al3+,需加Na2CO3调pH,则pH应控制的范围为
(4)加入萃取剂的目的是
(5)CoCl2·6H2O常用减压烘干法烘干,原因是
(6)电解CoCl2溶液制备金属钴的装置如图所示。
①工作时,石墨电极的电极反应式为
②每生成1mol金属Co,Ⅰ室溶液质量理论上减少的质量为
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9 . 钛白粉广泛用于颜料、油漆和造纸等。某小组以钛铁矿粉(主要成分为,还含有少量的)和金红石矿粉为原料制备和高纯度铁红。简易流程如下:
已知:、、的沸点依次为1412℃、316℃、136℃。
请回答下列问题:
(1)钛在元素周期表中的位置为_______ 。
(2)操作A利用的原理为_______ 。
(3)操作B中包括对沉淀进行洗涤,请简述实验室洗涤沉淀的方法:_______ 。
(4)铁红的主要成分是_______ (填化学式)。
(5)实验室可利用如图装置制备粗产品。
①若用氯酸钾和浓盐酸制备氯气,写出A中发生反应的化学方程式:_______ 。
②仪器a的名称是_______ ,C装置中的试剂是_______ 。
③从环境保护角度考虑,本实验存在不足,请提出改进措施:_______ 。
(6)测定样品中纯度。取2.000g样品,在酸性条件下充分溶解,加入适量铝粉将还原为。过滤并洗涤,将所得滤液和洗涤液合并配制成250mL溶液。取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,滴加几滴KSCN溶液,用标准溶液滴定,将转化成,重复操作3次,平均消耗标准溶液。
①计算该样品中的质量分数:_______ 。
②若其他操作都正确,盛装标准溶液的滴定管没有润洗,则测得结果将_______ (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
已知:、、的沸点依次为1412℃、316℃、136℃。
请回答下列问题:
(1)钛在元素周期表中的位置为
(2)操作A利用的原理为
(3)操作B中包括对沉淀进行洗涤,请简述实验室洗涤沉淀的方法:
(4)铁红的主要成分是
(5)实验室可利用如图装置制备粗产品。
①若用氯酸钾和浓盐酸制备氯气,写出A中发生反应的化学方程式:
②仪器a的名称是
③从环境保护角度考虑,本实验存在不足,请提出改进措施:
(6)测定样品中纯度。取2.000g样品,在酸性条件下充分溶解,加入适量铝粉将还原为。过滤并洗涤,将所得滤液和洗涤液合并配制成250mL溶液。取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,滴加几滴KSCN溶液,用标准溶液滴定,将转化成,重复操作3次,平均消耗标准溶液。
①计算该样品中的质量分数:
②若其他操作都正确,盛装标准溶液的滴定管没有润洗,则测得结果将
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10 . 绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁。某化学兴趣小组对绿矾的某一性质进行探究。回答下列问题:
(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,再向试管中通入氯气,溶液逐渐变红。由此可知硫酸亚铁的一些性质为:_________ ;此过程中涉及的反应离子方程式为_______________ 。
(2)为探究硫酸亚铁的分解产物,无水硫酸亚铁固体置于装置A中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管A中残留固体为红色粉末。
①C、D、E中的溶液依次为_______ (填标号)。C、D中有气泡冒出,C、D中还可观察到的现象分别为________ 、________ 。
a.品红 b.NaOH c.BaCl2 d.Ba(NO3)2 e.浓H2SO4
②写出装置A 中反应的化学方程式_____________ 。
③装置E 的作用_____________ 。
(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,再向试管中通入氯气,溶液逐渐变红。由此可知硫酸亚铁的一些性质为:
(2)为探究硫酸亚铁的分解产物,无水硫酸亚铁固体置于装置A中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管A中残留固体为红色粉末。
①C、D、E中的溶液依次为
a.品红 b.NaOH c.BaCl2 d.Ba(NO3)2 e.浓H2SO4
②写出装置A 中反应的化学方程式
③装置E 的作用
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