题目内容
【题目】某兴趣小组用Fe2(SO4)3溶液吸收含SO2的尾气(SO2的体积分数约10%,其余为空气),实验装置如图所示:
(1)装置A中SO2与Fe2(SO4)3溶液中反应生成FeSO4,写出该反应的化学方程式:___。
(2)反应后,若要检验装置A中Fe3+是否过量,可用试剂为___;若要检验SO2是否过量,可用试剂为___。
(3)装置B中所用X溶液为___,作用是___。
(4)若实验测得反应后的装置A中不含有SO2,为测定其中所含FeSO4的物质的量浓度,现进行如下实验:取20.00mL装置A中溶液,向其中逐滴加入0.1000mol·L-1Ce(SO4)2溶液,发生反应Fe2++Ce4+=Ce3++Fe3+,当反应恰好完全时,共消耗Ce(SO4)2溶液18.00mL。请通过计算确定FeSO4的物质的量浓度___(写出计算过程)。
【答案】SO2+Fe2(SO4)3+2H2O=2FeSO4+2H2SO4 KSCN溶液 品红溶液 NaOH溶液 吸收未完全反应的SO2,防止污染空气 ,
【解析】
Fe3+具有一定的氧化性,SO2具有一定的还原性,因此用Fe2(SO4)3吸收SO2时二者会发生氧化还原反应;检验A中的Fe3+是否过量,即检验Fe3+是否剩余即可;若SO2过量,则选择试剂检验有SO2剩余即可;为了保证SO2吸收完全,防止其污染空气,需要用NaOH溶液对尾气再进行吸收;在计算确定FeSO4的浓度时,可利用题干中提供的方程式计算即可。
(1)装置A中SO2与Fe2(SO4)3发生的氧化还原反应的方程式为:SO2+Fe2(SO4)3+2H2O=2FeSO4+2H2SO4;
(2)检验Fe3+可用KSCN溶液,出现血红色物质,则证明Fe3+过量;检验SO2可用品红溶液,品红褪色,则证明SO2过量;
(3)通过分析可知,B装置中盛放的为NaOH溶液,作用是吸收未反应完的SO2,避免其造成空气污染;
(4)因为Ce4+与Fe2+反应时按照1:1反应,因此消耗的Ce(SO4)2的量即为FeSO4的量,即:,那么FeSO4的浓度为:。
【题目】锶有“金属味精”之称。以天青石(主要含有SrSO4和少量CaCO3、MgO杂质)生产氢氧化锶的工艺如下:
已知氢氧化锶在水中的溶解度:
温度(℃) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 60 | 80 | 90 | 100 |
溶解度(g/100mL) | 0.91 | 1.25 | 1.77 | 2.64 | 3.95 | 8.42 | 20.2 | 44.5 | 91.2 |
(1)隔绝空气焙烧时SrSO4只被还原成SrS,化学方程式为____。
(2)“除杂”方法:将溶液升温至95℃,加NaOH溶液调节pH为12。
①95℃时水的离子积KW=1.0×10-12,Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-10,则溶液中c(Mg2+)=____。
②若pH过大,将导致氢氧化锶的产率降低,请解释原因____。
(3)“趁热过滤”的目的是____,“滤渣”的主要成分为___。
(4)从趁热过滤后的滤液中得到Sr(OH)2产品的步骤为____、过滤、洗涤、干燥。
(5)“脱硫”方法:用FeCl3溶液吸收酸浸产生的气体,吸收时的氧化产物为___(填化学式);再用石墨电极电解吸收液,电解后可在“脱硫”中循环利用的物质是__。