2.某工業(yè)廢液中含有Cu2+、Mg2+、Zn2+等離子,為將其回收利用,再采用了如圖下工藝

已知Zn(OH)2的性質(zhì)與Al(OH)3相似所用試劑在下列試劑中選擇
①鐵粉 ②鋅粉 ③稀HNO3 ④稀H2SO4 ⑤稀HCl ⑥稀氨水 ⑦NaOH溶液 ⑧石灰水
請(qǐng)回答下列問題:
(1)試劑1、試劑2、試劑3分別可以是②、④⑤、⑦(填編號(hào))
(2)操作2是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾;
(3)操作3是在HCl氣流中加熱;
(4)加過量CO2時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式ZnO22-+2CO2+2H2O=Zn(OH)2↓+2HCO3-;
(5)用離子方程式解釋試劑7能分離出Mg(OH)2的原理:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Zn2++4OH-=ZnO22-+2H2O;
(6)在金屬冶煉方法中方法1是電解法、方法2是還原劑法.

分析 廢液中含有Cu2+、Mg2+、Zn2+等離子,加入試劑1得到固體,且固體中加入試劑2得到Cu,故固體中含有Cu,那么試劑1是能還原銅離子的物質(zhì),結(jié)合題目得知,為鋅粉,試劑2是可以溶解過量鋅粉,且不能溶解Cu的物質(zhì),可以是稀硫酸或稀鹽酸,由此流程可知最終得到鹽酸鹽,為不引入新雜質(zhì),故選擇稀鹽酸,操作1后的溶液中含有Mg2+和Zn2+;加入試劑3生成氫氧化鎂沉淀,故試劑3為氫氧化鈉,依據(jù)“Zn(OH)2的性質(zhì)與Al(OH)3相似”得知過量的氫氧化鈉與鋅離子生成溶液,此溶液中通入二氧化碳?xì)怏w生成氫氧化鋅,氫氧化鋅加熱分解生成ZnO,據(jù)此解答各小題即可.

解答 解:(廢液中含有Cu2+、Mg2+、Zn2+等離子,加入試劑1得到固體,且固體中加入試劑2得到Cu,故固體中含有Cu,那么試劑1是能還原銅離子的物質(zhì),結(jié)合題目得知,為鋅粉,試劑2是可以溶解過量鋅粉,且不能溶解Cu的物質(zhì),可以是稀硫酸或稀鹽酸,為不引入新雜質(zhì),故選擇稀鹽酸,操作1后的溶液中含有Mg2+和Zn2+;加入試劑3生成氫氧化鎂沉淀,故試劑3為氫氧化鈉,依據(jù)“Zn(OH)2的性質(zhì)與Al(OH)3相似”得知過量的氫氧化鈉與鋅離子生成溶液,此溶液中通入二氧化碳?xì)怏w生成氫氧化鋅,氫氧化鋅加熱分解生成ZnO,
(1)由分析可知:試劑1、試劑2、試劑3分別可以是②、④⑤、⑦,故答案為:②;④⑤;⑦;
(2)操作2是從溶液中得到固體,那么次操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾,故答案為:蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶;過濾;
(3)由于氯化鎂為強(qiáng)酸弱堿鹽,鎂離子容易水解,故應(yīng)在HCl氣流中加熱以防止鎂離子水解,故答案為:在HCl氣流中加熱;
(4)偏鋁酸鈉與二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉,據(jù)此得出氫氧化鋅與過量的氫氧化鈉反應(yīng)生成ZnO22-(由于Zn為+2價(jià),據(jù)此得出此離子),此離子與二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋅沉淀,故離子反應(yīng)方程式為:ZnO22-+2CO2+2H2O=Zn(OH)2↓+2HCO3-,故答案為:ZnO22-+2CO2+2H2O=Zn(OH)2↓+2HCO3-;
(5)試劑7為氫氧化鈉溶液能分離出Mg(OH)2的原理是氫氧化鎂不溶于過濾氫氧化鈉溶液,氫氧化鋅能溶于過濾氫氧化鈉溶液,反應(yīng)的離子方程式為:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,Zn2++4OH-=ZnO22-+2H2O,
故答案為:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Zn2++4OH-=ZnO22-+2H2O;
(6)活潑金屬采用電解法冶煉,較活潑金屬采用熱還原法冶煉,由于Mg很活潑,故采用電解法,Z你n較活潑,采用還原劑法,故答案為:電解法;還原劑法.

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查的是無機(jī)流程中的物質(zhì)的分離和提純,涉及化學(xué)試劑的選取、鋁的兩性類比考查、活潑金屬的冶煉方法等,綜合性較強(qiáng),題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.工業(yè)上冶煉鋁的原料是鋁土礦,鋁土礦的主要成分是Al2O3,雜質(zhì)為Fe2O3、SiO2等,已知SiO2是不溶于水的酸性氧化物,F(xiàn)e2O3是不溶于水的堿性氧化物.某化學(xué)研究小組設(shè)計(jì)的提純Al2O3的方案如下:
鋁土礦$→_{過濾}^{鹽酸}$濾液1$→_{過濾}^{過量NaOH溶液}$濾液2$→_{過濾}^{過量CO_{2}}$沉淀A$\stackrel{△}{→}$Al2O3
(1)寫出沉淀A的化學(xué)式Al(OH)3
(2)加入過量的NaOH溶液,過濾后的濾液中含有的溶質(zhì)有NaOH、NaAlO2、NaCl.
(3)寫出由沉淀A→Al2O3的化學(xué)方程式2Al(OH)3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O,寫出通入過量的CO2生成沉淀A的離子方程式AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.關(guān)于Na2CO3和NaHCO3下列比較正確的是(  )
①相同溫度下,Na2CO3的溶解度比NaHCO3大;
②Na2CO3的熱穩(wěn)定性比NaHCO3強(qiáng)
③相同物質(zhì)的量濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液,Na2CO3溶液的PH值比NaHCO3溶液的PH值大;
④等物質(zhì)的量Na2CO3和NaHCO3分別和鹽酸反應(yīng),劇烈程度是Na2CO3強(qiáng)于NaHCO3
⑤相同質(zhì)量的Na2CO3和NaHCO3分別和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2在相同條件下的體積是NaHCO3大于Na2CO3
A.①②③④⑤B.①②③⑤C.①③④⑤D.①②③

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

11.B同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室用廢鐵屑(含少量銅)制取新型凈水劑Na2FeO4的流程如圖.

請(qǐng)回答下列問題.
(1)向固體A中加入稀鹽酸后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Fe+2H+=Fe2++H2↑.反應(yīng)后得到的溶液若需較長時(shí)間保存,應(yīng)采取的措施是向溶液中加入少量鐵粉.
(2)溶液B中的陽離子是Fe2+、H+,向溶液B中加入NaOH溶液,之后通入空氣,攪拌,觀察到的現(xiàn)象是先產(chǎn)生白色沉淀,白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色,通入空氣后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
(3)向固體C中加入NaOH溶液并通入Cl2可制取Na2FeO4,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Fe(OH)3+10NaOH+3Cl2=2Na2FeO4+6NaCl+8H2O.
(4)Na2FeO4中Fe的化合價(jià)是+6,從氧化還原角度分析,Na2FeO4具有氧化性,故用Na2FeO4凈水時(shí),除了可除去水中懸浮余質(zhì),還可以殺菌消毒.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

18.根據(jù)圖中包含的信息分析,下列敘述正確的是( 。
A.氫氣與氯氣反應(yīng)生成1mol氯化氫氣體,反應(yīng)吸收248kJ的能量
B.436kJ/mol是指斷開1molH2 中的H-H鍵需要放出436kJ的能量
C.431kJ/mol是指生成2molHCl中的H-Cl鍵需要放出431kJ的能量
D.氫氣與氯氣反應(yīng)生成2mol氯化氫氣體,反應(yīng)放出183kJ的能量

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.海藻中含豐富的、以離子形式存在的碘元素.如圖是實(shí)驗(yàn)室從海藻里提取碘的流程的一部分下列判斷正確的是( 。
A.步驟①、③的操作都是過濾
B.可用淀粉溶液檢驗(yàn)步驟②的反應(yīng)是否進(jìn)行完全
C.步驟③中加入的有機(jī)溶劑是乙醇
D.步驟④的操作是精餾

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.分子式為C9H6O3(只有苯環(huán)而不含其它的環(huán))的有機(jī)物苯環(huán)上的一氯取代物只有一種的結(jié)構(gòu)種類為( 。
A.1種B.2種C.3種D.4種

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

11.實(shí)驗(yàn)室里從海藻中提取碘的流程圖如圖1所示:
(1)指出制取碘的過程中有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作名稱:①過濾,②萃取和分液.操作②中要用到分液漏斗,在使用分液漏斗前要檢查是否漏水,檢查方法是關(guān)閉分液漏斗頸部旋塞,向分液漏斗內(nèi)注入適量的蒸餾水,觀察旋塞的兩端以及漏斗的下口處是否漏水,若不漏水,關(guān)閉上磨口塞,左手握住旋塞,右手食指摁住上磨口塞,倒立,檢查是否漏水;若不漏水,正立,將上磨口塞旋轉(zhuǎn)180度,倒立,檢查是否漏水,若不漏水,則此分液漏斗可以使用
(2)灼燒海藻時(shí),除需要三腳架外,還需要用到的儀器是BDE(從下列儀器中選擇所需的儀器,將標(biāo)號(hào)字母填寫在空白處).
A.燒杯  B.坩堝  C.表面皿  D.泥三角  E.酒精燈 F.干燥器
(3)提取碘的過程中,可供選擇的有機(jī)溶劑是BC(填字母序號(hào)).
A.酒精 B.四氯化碳  C.苯 理由是四氯化碳、苯與水不互溶,且碘在這兩種溶劑中的溶解度比在水中的大,和碘也不反應(yīng)
(4)進(jìn)行上述蒸餾操作時(shí),最后晶體碘在蒸餾燒瓶里聚集.
(5)含碘的有機(jī)物溶液中提取碘和回收有機(jī)溶劑,還需要經(jīng)過蒸餾,觀察如圖2實(shí)驗(yàn)裝置,指出其錯(cuò)誤之處,并指出正確操作未墊石棉網(wǎng),應(yīng)該墊石棉網(wǎng);溫度計(jì)的水銀球不應(yīng)插在溶液中,應(yīng)該處于蒸餾燒瓶的支管口處;冷凝管水流方向錯(cuò)了,下口為進(jìn)水口.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.化學(xué)與生活密切相關(guān),下列說法不正確的是( 。
A.改燃煤為燃?xì)猓梢詼p少廢氣中SO2等有害物質(zhì)的排放量天氣的一種措施
B.84 消毒液的有效成分是 NaClO
C.含有食品添加劑的食物對(duì)人體健康不一定有益
D.金屬防護(hù)中:犧牲陽極的陰極保護(hù)法利用的是電解原理,外加電流的陰極保護(hù)法利用的 是原電池原理

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