题目内容
【题目】[化学——选修2:化学与技术]
聚合硫酸铁(PFS)是谁处理中重要的絮凝剂,下图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。
回答下列问题
(1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁,铁锈的主要成分为_________。粉碎过筛的目的是_______
(2)酸浸时最合适的酸是_____,写出铁锈与酸反应的离子方程式_____________________。
(3)反应釜中加入氧化剂的作用是_________,下列氧化剂中最合适的是____________(填标号)。
A.KMnO4 | B. | C. | D. |
(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内,pH偏小时Fe3+水解程度弱,pH偏大时则_______。
(5)相对于常压蒸发,减压蒸发的优点是______。
(6)盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标,定义式为(n为物质的量)。为测量样品的B值,取样品mg,准确加入过量盐酸,充分反应,再加入煮沸后冷却的蒸馏水,以酚酞为指示剂,用c
的标准NaOH溶液进行中和滴定(部分操作略去,已排除铁离子干扰)。到终点时消耗NaOH溶液V mL。按照上述步骤做空白对照试验,消耗NaOH溶液
,已知该样品中Fe的质量分数w,则B的表达式为__________
【答案】(1)Fe2O3·xH2O 选取细小颗粒,增大反应物接触面积,提高“酸浸”反应速率 (2)硫酸 Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++3SO42-+(x+3)H2O
(3)氧化Fe2+c (4)pH过大,容易生成Fe(OH)3,产率降低
(5)减压蒸馏,可防止温度过高,聚合硫酸铁分解 (6)
【解析】
试题分析:(1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁,铁锈的主要成分为Fe2O3·xH2O。粉碎过筛的目的是控制铁屑的颗粒。
(2)由于不能引入杂质,则酸浸时最合适的酸是硫酸,铁锈与酸反应的离子方程式为Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++3SO42-+(x+3)H2O。
(3)由于溶液中含有亚铁离子,则反应釜中加入氧化剂的作用是氧化Fe2+,由于不能引入杂质,则氧化剂中最合适的是绿色氧化剂双氧水。
(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内,pH偏小时水解程度弱,pH偏大时则Fe3+转化为氢氧化铁沉淀而损失,造成产率降低。
(5)相对于常压蒸发,减压蒸发的优点是可防止温度过高,聚合硫酸铁分解。
(6)做空白对照试验,消耗NaOH溶液,这说明与样品反应的盐酸的物质的量是(V0-V)c×10-3mol,所以样品中氢氧根的物质的量是(V0-V)c×10-3mol。已知该样品中Fe的质量分数w,则铁的物质的量是
,因此B的表达式为
=
。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】自然界中的物质绝大多数以混合物的形式存在,为了便于研究和利用,常需对混合物进行分离和提纯。下列A、B、C、D是中学常见的混合物分离或提纯的装置。
I.请根据混合物分离或提纯的原理,回答在下列实验中需要使用哪种装置。将A、B、C、D填入适当的空格中。
(1)碳酸钙悬浊液中分离出碳酸钙_____;
(2)氯化钠溶液中分离出氯化钠____;
(3)分离植物油和水____;
(4)海水淡化___;
(5)除去自来水中的Cl﹣等杂质____;
(6)从碘水中分离出I2____。
II.碘水中提取碘单质的方法如下:
(1)萃取分液
①下列可作为碘水中提取碘单质萃取剂的是____
A.酒精 B.苯
②分液漏斗在使用前必须先____
③查资料得知:ρ(H2O)>ρ(苯)>ρ(酒精),若用①中所选萃取剂萃取碘水中的碘单质,分液时,上层液体显___色。
(2)蒸馏
①装置A中a的名称是___,a中加入少量___防止加热时液体暴沸。冷凝装置中冷凝水应该____口进(填“上”或“下”)。
②已知碘和四氯化碳的熔沸点数据如表
熔点 | 沸点 | |
碘 | 113.7℃ | 184.3℃ |
四氯化碳 | -22.6℃ | 76.8℃ |
若用蒸馏法分离碘和四氯化碳的混合物,锥形瓶中先收集到的物质的名称是______。
Ⅲ.海水中蕴藏着丰富的资源,在实验室中取少量海水,进行如下流程的实验:
[海水][粗盐]
[食盐水]→[氯化钠晶体]
问题一:粗盐中含Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质,需要提纯后才能综合利用。粗盐提纯的步骤有:
①加入过量的Na2CO3溶液 ②加入过量的BaCl2溶液 ③加入过量的NaOH溶液 ④调节溶液的pH等于7 ⑤溶解 ⑥过滤 ⑦蒸发,正确的操作顺序是____(填选项字母)
a.⑤②③①⑥④⑦ b.⑤①②③⑥④⑦
c.⑤②①③④⑥⑦ d.⑤③②①⑥④⑦
问题二:蒸发进行到____时,停止加热。
问题三:粗盐中含有少量泥沙、CaCl2、MgCl2及硫酸盐,将粗盐溶解后,先过滤将泥沙除去,再检验滤液中的SO42﹣,如何检验某未知溶液中的SO42﹣___。
【题目】根据下列实验现象或要求写离子方程式(描述现象的,需要写出所有涉及的离子方程式。
实验现象 | 离子方程式 |
(1)澄清石灰水中通入CO2出现白色沉淀,继续通,沉淀溶解,加热后又出白色沉淀。 | ___________ |
(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的过程为,在氢氧化铁固体中加入KClO和KOH的混合液。写出该过程的离子方程式并配平。 | _______________ |