题目内容

铁是地壳中含量第二的金属元素,其单质、合金化合物在生产生活中的应用广泛。
(一)工业废水中有一定量的Cr2O72--和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大的危害,必须进行处理。常用的处理方法是电解法,该法用Fe作电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解的进行,阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(1)用Fe作电极的目的是____________________________________________________。
(2)阴极附近溶液pH升高的原因是___________(用电极反应式解释);溶液中同时生成的沉淀还有___________。
(二)氮化铁磁粉是一种磁记录材料,利用氨气在400℃以上分解得到的氮原子渗透到高纯铁粉中可制备氮化铁。制备高纯铁涉及的主要生产流程如下:

已知:①某赤铁矿石含60.0Fe2O3、3.6% FeO,还含有Al2O3、MnO2、CuO等。
②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH:

(3)步骤②中加双氧水的目的是__________________,pH控制在3.4的作用是_______________________;已知25℃时,Ksp[Cu(OH) 2] =2.0×10-20,该温度下反应:Cu2++2H2O Cu(OH) 2+2H+的平衡常数K=_______。
(4)如何判断步骤③中沉淀是否洗涤干净?_____________________________________。

(14分)
(1)提供还原剂Fe2+(2分)
(2)2H++2e-=H2↑ (或2H2O-2e-= H2↑+2OH-)(2分);Fe(OH)3 (1分)
(3)将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+(1分);使溶液中的Fe3+完全沉淀,而其他金属离子不沉淀(1分);
5.0×10-9(2分)
(4)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则表明沉淀没有洗净;若无白色沉淀生成,则表明沉淀已洗净(2分)

解析试题分析:
(1)Fe作电极的目的是提供还原剂Fe2+与Cr2O72-反应。
(2)H+在阴极放电:2H++2e-=H2↑,导致附近溶液pH升高;
附近溶液pH升高使得Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,平衡正移出现Fe(OH)3沉淀,
(3)根加双氧水的目的是将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,通过调节pH到3.4除去Fe3+;Ksp[Cu(OH) 2] =c(Cu2+)×c2(OH-)=2.0×10-20, K= c2(H+)/ c(Cu2+)=K2W/ Ksp[Cu(OH) 2]= 5.0×10-9
(4)检验方法:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则表明沉淀没有洗净;若无白色沉淀生成,则表明沉淀已洗净
考点:本题考查氧化还原、沉淀的生成、化学实验、电池等相关知识。。

练习册系列答案
相关题目

为了证明醋酸是弱电解质,甲、乙、丙、丁四人分别选用下列试剂进行实验:
0.01mol/L醋酸溶液、0.1mol/L醋酸钠溶液、pH=3的盐酸、pH=3的醋酸、醋酸钠晶体、氯化钠晶体、甲基橙、pH试纸、蒸馏水。
(1)甲用pH试纸测出0.10mol/L的醋酸溶液pH=4,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?(填“正确”或“不正确”)   
(2)乙取出10ml0.10mol/L的醋酸溶液,用pH试纸测出其pH=a,然后用蒸馏水稀释到1000mL,在用pH试纸测定其pH=b,要确定醋酸是弱电解质,则a、b应该满足的关系是 (用“等式”或“不等式”表示)
(3)丙取出10ml0.10mol/L醋酸溶液,滴入甲基橙试液,显红色,再加入醋酸钠晶体,颜色变橙色,你认为这一方法能否证明醋酸是弱电解质?(填“能”或“不能”)               
(4)丁用pH试纸来测定0.1mol/L醋酸钠溶液的pH值,发现0.1mol/L醋酸钠溶液的pH值为14,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?(填“正确”或“不正确”)      
(5)戊将pH=3醋酸和盐酸,各取10ml,用蒸馏水稀释到原来的100倍,然后用pH试纸测定该溶液的pH,醋酸的变化小,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?(填“正确”或“不正确”)         
(6)己将pH=3醋酸和盐酸,分别加入相应的钠盐固体,醋酸的PH变化大,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?(填“正确”或“不正确”)          
(7)庚取pH=3的盐酸和醋酸,分别稀释到原来的100倍,然后加入完全一样的锌粒,醋酸放出H2的速率快,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?(填“正确”或“不正确”)       

工业上以软锰矿为原料,利用烧结烟气中的SO2制备MnSO4·H2O的流程如下:

某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。酸浸过程发生反应:MemOn+H+→Me(2n/m)++H2O,Me表示Fe、 Al、 Zn、 Cu等。25℃时部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表:        

沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Cu(OH)2
Zn(OH)2
CuS
ZnS
MnS
FeS
pH
5.2
3.2
9.7
10.4
6.7
8.0
≥-0.42
≥2.5
≥7
≥7
 
回答下列问题:
(1)酸浸时SO2将MnO2还原为MnSO4,其离子方程式为                     
酸浸时SO2的吸收率与pH和温度的关系如下图,为提高SO2的吸收率,酸浸适宜的条件是                        
               
图1: SO2的吸收率与 pH值的关系      图2: SO2的吸收率与温度的关系
(2)滤渣B的主要成分是                     
(3)加入MnS的目的是                        
(4)操作IV的步骤为             、过滤、洗涤、干燥。
(5)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,在不断搅拌情况下,电解酸化的MnSO4溶液,阳极的电极反应式为:                          
(6)已知金属离子浓度小于1.0×105mol/L时认为已经完全沉淀,根据表格数据,计算25℃时Zn(OH)2溶度积Ksp            (不需计算过程,计算结果保留两位有效数字)。

在自来水消毒和工业上砂糖、油脂的漂白与杀菌过程中,亚氯酸钠(NaClO2)发挥着重要的作用。下图是生产亚氯酸钠的工艺流程图:

已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出
NaClO2·3H2O;
②常温下,Ksp(FeS)=6.3×10-18;Ksp(CuS)=6.3×10-28;Ksp(PbS)=2.4 ×10-28
(1)反应I中发生反应的离子方程式为      
(2)从滤液中得到NaClO2·3H2O晶体的所需操作依次是      (填写序号)。
a.蒸馏   b.蒸发浓缩   c.过滤   d.冷却结晶    e.灼烧
(3)印染工业常用亚氯酸钠(NaClO2)漂白织物,漂白织物时真正起作用的是HClO2。下表是25℃时HClO2及几种常见弱酸的电离平衡常数:

弱酸
HClO2
HF
H2CO3
H2S
Ka/mol·L-1
1×10-2
6.3×10-4
K1=4.30×10-7
K2=5.60×10-11
K1=9.1×10-8
K2=l.1×10-12
 ①常温下,物质的量浓度相等的NaClO2、NaF、NaHCO3、Na2S四种溶液的pH由大到小的顺序为        (用化学式表示);体积相等,物质的量浓度相同的NaF、NaClO2两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为:              (填“前者大”“相等”或“后者大”)。
②Na2S是常用的沉淀剂。某工业污水中含有等浓度的Cu2+、Fe2+、Pb2+离子,滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是        ;常温下,当最后一种离子沉淀完全时(该离子浓度为10-5mol·L-1)此时体系中的S2-的浓度为          
(4)Ⅲ装置中生成气体a的电极反应式          ,若生成气体a的体积为1.12L(标准状况),则转移电子的物质的量为   

某化学实验小组从市场上买来一瓶某品牌食用白醋(主要是醋酸的水溶液),用实验室标准NaOH溶液对其进行滴定以测定它的准确浓度。下表是4种常见指示剂的变色范围:

指示剂
 
石蕊
 
甲基橙
 
甲基红
 
酚酞
 
变色范围(pH)
 
5.0~8.0
 
3.1~4.4
 
4.4~6.2
 
8.2~10.0
 
 
(1)该实验应选用           作指示剂。
(2)如图表示50mL滴定管中液面的位置,若A与C刻度间相差1mL,A处的刻度为25,滴定管中液面读数应为      mL;反应达滴定终点时的现象为                              

(3)为减小实验误差,该同学一共进行了三次实验,假设每次所取白醋体积均为VmL,NaOH标准液浓度为c mo1/L,三次实验结果记录如下:
实验次数
 
第一次
 
第二次
 
第三次
 
消耗NaOH溶液体积/mL
 
26.02
 
25.35
 
25.30
 
 
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗NaOH溶液的体积明显多于后两次,其原因可能是                      
A.实验结束时,俯视刻度线读取滴定终点时NaOH溶液的体积;
B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束尖嘴部分充满溶液;
C.盛装白醋溶液的滴定管用蒸馏水洗过,未用白醋溶液润洗;
D.锥形瓶预先用食用白醋润洗过;
E.滴加NaOH溶液时,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定。
(4)根据所给数据,写出计算该白醋中醋酸的物质的量浓度的表达式(不用化简):C1           mol/L。

某学生在0.1mol/LNaHCO3溶液中滴加酚酞溶液1滴,整个溶液几乎没有什么变化,但溶液加热后,显明显淡红色,加热较长时间后冷却,红色不褪去。
该学生为了了解该过程的原因,进行了下列探究过程:
【实验探究】
实验1: 加热0.1mol/LNaHCO3溶液,测得溶液pH变化如下表

温度(℃)
10
20
30
50
70
80
100
pH
8.3
8.4
8.5
8.9
9.4
9.6
10.1
 
实验2:10℃时,在烧杯中加入0.1mol/LNaHCO3溶液200mL,测得该溶液pH=8.3,加热到100℃,测得pH=10.2,恢复到10℃,pH=9.8。
实验3:加热0.1mol/LNaHCO3溶液,将产生的气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊。
实验4:
①配制0.1mol/LNaHCO3溶液和0.1mol/LNa2CO3溶液各200mL,10℃时,分别测得NaHCO3溶液pH=8.3,Na2CO3溶液pH=11.5。
②加热蒸发0.1mol/L NaHCO3溶液200mL,至溶液体积100mL,停止加热,加水至200mL,冷却至原温度,测得溶液pH=9.8。
③将0.1mol/L NaHCO3溶液200mL敞口放置三天,再加水至200mL,测得溶液pH=10.1。
请根据上述实验回答下列问题:
(1)用离子方程式表示0.1mol/LNaHCO3溶液中存在的平衡(除水电离平衡外)___________
________________、_______________________________。这两个平衡以_______________
为主,理由是_______________________________.
(1)实验3得到的结论是__________________________________________________。
(1)结合实验2、3分析,加热0.1mol/LNaHCO3溶液,pH增大的原因可能是_____________
__________、______________________、________________________________。
(1)实验4①得到的结论是_______________________________________________。
(1)实验4②“加水至200mL”的目的是____________________________________________。
实验4③可以得到的结论是_______________________________________。
(1)要确定NaHCO3溶液加热后pH增大的主要原因还需要解决的问题是________________。

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网