题目内容
【题目】《环境科学》刊发了我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8,其中S为+6价)去除废水中的正五价砷[As(V)]的研究成果,其反应机制模型如图所示。设阿伏加德罗常数的值为NA,Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39。下列叙述正确的是( )
A.1mol过硫酸钠(Na2S2O8)含2NA个过氧键
B.若56gFe参加反应,共有NA个S2O82-被还原
C.室温下,中间产物Fe(OH)3溶于水所得饱和溶液中c(Fe3+)为2.7×10-18mol·L-1
D.pH越小,越有利于去除废水中的正五价砷
【答案】C
【解析】
A.过硫酸钠的结构如图所示,可以清楚地看到里面只有1个过氧键,A项错误;
B.一个和一个反应生成两个和一个,该过程转移2个电子,但是还要与反应变成和自由基,因此1mol铁参加反应要消耗1.5mol,B项错误;
C.根据,注意此溶液碱性极弱pH接近7,即,代入方程即可解得为,C项正确;
D.因为最后是将离子转变为沉淀析出的,则溶液的碱性越强越有利于析出,D项错误;
本题选C。
【题目】以废旧锌锰电池初步处理分选出的含锰废料(MnO2、MnOOH、MnO及少量Fe、Pb等)为原料制备高纯MnCl2·xH2O,实现锰的再生利用。其工作流程如下:
资料a:Mn的金属活动性强于Fe;Mn2+在酸性条件下比较稳定,pH高于5.5时易被O2氧化。
资料b:生成氢氧化物沉淀的pH
Mn(OH)2 | Pb(OH)2 | Fe(OH)3 | |
开始沉淀时 | 8.1 | 6.5 | 1.9 |
完全沉淀时 | 10.1 | 8.5 | 3.2 |
注:金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-l
(1)过程I的目的是浸出锰。经检验滤液1中含有的阳离子为Mn2+、Fe3+、Pb2+和H+。
①MnO2与浓盐酸反应的离子方程式是____________。
②检验滤液1中只含Fe3+不含Fe2+的操作和现象是:分别取两份少量滤液1于试管中,一份__________;另一份 ________________。
③Fe3+由Fe2+转化而成,可能发生的反应有:
a. 2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl- b.4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
c.…… 写出c的离子方程式:____________________。
(2)过程Ⅱ的目的是除铁。有如下两种方法:
i.氨水法:将滤液1先稀释,再加适量10%的氨水,过滤。
ii.焙烧法:将滤液l浓缩得到的固体于290℃焙烧,冷却,取焙烧物加水溶解、过滤,滤液再加盐酸酸化至合适pH。
已知:焙烧中发生的主要反应为2FeCl3+3O22Fe2O3+3Cl2,焙烧时MnCl2和PbCl2不发生变化。
①氨水法除铁时,溶液pH应控制在__________之间。
②两种方法比较,氨水法除铁的缺点是____________。
(3)过程Ⅲ的目的是除铅。加入的试剂是____________。
(4)过程Ⅳ所得固体中的x的测定如下:取m1g样品,置于氮气氛围中加热至失去全部结晶水时,固体质量减轻m2g。则x=________。