【題目】化工生產(chǎn)是指對原料進行化學(xué)加工,最終獲得有價值的產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。某研究小組利用含硫酸亞鐵和硫酸銅的工業(yè)廢料制備鐵紅(氧化鐵)和硫酸銨晶體。流程如圖:
請回答下列問題:
(1)操作I的名稱_____,操作Ⅲ的名稱____。
(2)濾渣的成分為_____。
(3)請寫出溶液A中反應(yīng)的離子方程式___。在標(biāo)準狀況下,轉(zhuǎn)移0.4NA個電子時,通入的空氣體積為_____。
(4)測定廢料中硫酸銅的質(zhì)量分數(shù):稱取ag廢料樣品,將操作I得到的濾渣用足量的稀硫酸溶解、過濾、洗滌、干燥,稱得固體的質(zhì)量為b g,則廢料中硫酸銅的質(zhì)量分數(shù)____(寫出表達式)。
(5)向工業(yè)廢料溶液中加入足量的酸性高錳酸鉀,寫出有關(guān)的離子方程式___。
【答案】過濾 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 Fe、Cu 10H2O+8NH3+O2+4Fe2+=4Fe(OH)3↓+8NH4+ 10.7L (5b/2a)×100% 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
【解析】
向含硫酸亞鐵和硫酸銅的工業(yè)廢料中加入硫酸溶解,加入過量的鐵粉與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)得到不溶的銅單質(zhì),過濾,濾渣為銅和未反應(yīng)完的鐵,溶液A為硫酸亞鐵的溶液,向其中通入空氣氧化亞鐵離子為鐵離子,加入氨氣沉淀鐵離子,過濾,固體B為氫氧化鐵,溶液為硫酸銨溶液,將硫酸銨溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到硫酸銨晶體,將固體B(氫氧化鐵)灼燒得到氧化鐵。據(jù)此解答。
(1)經(jīng)過操作I得到固體和溶液,故操作I為過濾;操作Ⅲ為將硫酸銨溶液蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶為硫酸銨晶體。故答案為:過濾;蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶;
(2)通過分析,鐵粉將硫酸銅還原為銅單質(zhì),故濾渣為銅和未反應(yīng)完的鐵;故答案為:Fe、Cu;
(3)溶液A為硫酸亞鐵的溶液,向其中通入空氣氧化亞鐵離子為鐵離子,加入氨氣沉淀鐵離子,過濾,固體B為氫氧化鐵,溶液為硫酸銨溶液,溶液A中反應(yīng)的離子方程式為10H2O+8NH3+O2+4Fe2+=4Fe(OH)3↓+8NH4+。根據(jù)反應(yīng)方程式可得,消耗1mol氧氣,轉(zhuǎn)移4mol電子,在標(biāo)準狀況下,轉(zhuǎn)移0.4NA個電子時,需要消耗0.1mol的氧氣,體積為2.24L,氧氣在空氣中的體積分數(shù)為21%,因此通入的空氣體積為≈10.7L;答案為:10H2O+8NH3+O2+4Fe2+=4Fe(OH)3↓+8NH4+;10.7L;
(4)稱取ag廢料樣品,操作I得到的濾渣為銅和鐵,用足量的稀硫酸溶解、過濾、洗滌、干燥,稱得固體的質(zhì)量為bg,銅不溶解,故m(Cu)=bg,則n(Cu)=mol,根據(jù)銅元素質(zhì)量守恒,則n(CuSO4)=n(Cu)=mol,則廢料中硫酸銅的質(zhì)量分數(shù)為;故答案為:;
(5)向工業(yè)廢料(含硫酸亞鐵和硫酸銅)溶液中加入足量的酸性高錳酸鉀,硫酸亞鐵與酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子方程式為5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;故答案為:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】我國科學(xué)家研發(fā)了一種新型液硫二次電池,其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是
A. 放電時,電池左側(cè)為負極,發(fā)生氧化反應(yīng)
B. 充電時,電解質(zhì)溶液中K+經(jīng)交換膜向右側(cè)移動
C. 放電時,電池右側(cè)的電極反應(yīng)為I3-+2e-=3I-
D. 充電時,電池的總反應(yīng)為S22-+3I-2S2-+I3-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】海水中含有80多種元素,是重要的物質(zhì)資源寶庫,同時海水具有強大的自然調(diào)節(jié)能力,為解決環(huán)境污染問題提供了廣闊的空間。
(1)①已知不同pH條件下,水溶液中碳元素的存在形態(tài)如下圖所示。
下列說法不正確的是_____________ (填字母序號)。
a. pH=8時,溶液中含碳元素的微粒主要是HCO3-
b. A點,溶液中H2CO3和HCO3-濃度相同
c. 當(dāng)c(HCO3-)=c(CO32-)時,c(H+)>c(OH-)
②向上述pH=8.4的水溶液中加入NaOH溶液時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_____________。
(2)海水pH穩(wěn)定在7.9~8.4之間,可用于煙道氣中CO2和SO2的吸收劑。
①海水中含有的OH-可以吸收煙道氣中的CO2,同時為海水脫鈣,生產(chǎn)CaCO3。寫出此反應(yīng)的離子方程式:_____________。
②已知:25℃時,H2CO3電離平衡常數(shù)K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11
H2SO3電離平衡常數(shù)K1=1.5×10-2 K2=6.0×10-8
海水中含有的HCO3-可用于吸收SO2,該過程產(chǎn)物中有CO2和_____________。
(3)洗滌煙氣后的海水呈酸性,需處理后再行排放。與新鮮海水混合同時鼓入大量空氣排出部分CO2,是一種處理的有效方式。
①通入O2可將酸性海水中的硫(IV)氧化,該反應(yīng)的離子方程式是_____________。
②上述方式使處理后海水pH升高的原因是_____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】烯烴在一定條件下發(fā)生氧化反應(yīng),碳碳雙鍵斷裂,如:被氧化為和、、、表示烴基或氫原子。由此推斷分子式為的烯烴所有可能的氧化產(chǎn)物有( )
A. 5種B. 6種C. 7種D. 8種
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,在新制氯水中滴加NaOH溶液,溶液中水電離的與NaOH溶液體積之間的關(guān)系如下圖所示,下列推斷正確的是( )
A. 用pH試紙測定a點對應(yīng)溶液,其
B. b、d點對應(yīng)的溶液中都存在:
C. c點對應(yīng)的溶液中:
D. 常溫下加水稀釋d點對應(yīng)的溶液,溶液的pH增大
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氯酸是一種強酸,濃度超過40%時會發(fā)生分解,反應(yīng)可表示為:a HClO3 = bO2↑+ c Cl2↑+ d HClO4 + e H2O。下列有關(guān)說法正確的是 ( )
A. 由反應(yīng)可確定:氧化產(chǎn)物是HClO4
B. 由非金屬性Cl>S,可推知酸性HClO3>H2SO4
C. 若化學(xué)計量數(shù)a=8,b=3,則該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為8e-
D. 若該反應(yīng)所得lmol混合氣體質(zhì)量為45g,則反應(yīng)可表示為:3HClO3 = 2O2↑+ C12↑+ HClO4 + H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25℃時用溶液沉淀、 兩種金屬離子,所需最低濃度的對數(shù)值與的關(guān)系如下圖。下列說法中錯誤的是( )
A. 時,比的小
B. 時,約為
C. 溶液中:
D. 向濃度為的廢水中加入粉末,會有沉淀析出
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列反應(yīng)中,不屬于氧化還原反應(yīng)的是( )
A.H2+Cl2=2HCl
B.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
C.NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
D.Zn+H2SO4=H2↑+ZnSO4
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【題目】超細氧化鋁是一種重要的功能陶瓷原料。
Ⅰ、(1)實驗室常以NH4Al(SO4)2和NH4HCO3為原料,在一定條件下先反應(yīng)生成沉淀NH4AlO(OH)HCO3,該沉淀高溫分解即得超細Al2O3。NH4AlO(OH)HCO3熱分解的化學(xué)反應(yīng)方程式為________________________________________________。
(2)NH4Al(SO4)2·12H2O的相對分子質(zhì)量為453。欲配制100 mL pH為2、濃度約為0.1 mol·L-1的NH4Al(SO4)2溶液,配制過程中須稱量NH4Al(SO4)2·12H2O固體_________g;
(3)在0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液中,鋁各形態(tài)的濃度(以Al3+計)的對數(shù)(lgc)隨溶液pH變化的關(guān)系見如圖:
用NaOH溶液調(diào)節(jié)(2)中溶液pH至7,該過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有_______________________、_______________________。
Ⅱ、從鋁土礦(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì))中提取氧化鋁的兩種工藝流程:
請回答下列問題:
(1)流程甲加入鹽酸后生成Al3+的離子方程式為_________________________。
(2)流程乙向濾液Y中通入足量CO2的離子方程式為_____________________。
(3)濾液E、K中溶質(zhì)的主要成分是__________(填化學(xué)式)。
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