题目内容

某化学实验室产生的废液中含有Fe3＋、Cu2＋、Ba2＋、Cl－四种离子，现设计下列方案对废液进行处理，以回收金属并制备氯化钡、氯化铁晶体。

（1）沉淀1中含有的金属单质是   。
（2）氧化时加入H2O2溶液发生反应的离子方程式为   。
（3）下列物质中，可以作为试剂X的是   （填字母）。

A．BaCl2B．BaCO3
C．NaOHD．Ba(OH)2
（4）检验沉淀2洗涤是否完全的方法是   。
（5）制备氯化铁晶体过程中需保持盐酸过量，其目的是   。
（6）由过滤2得到的滤液制备BaCl2的实验操作依次为   、冷却结晶、   、洗涤、干燥。

（1）铁、铜（2分，各1分）
（2）2Fe2＋＋2H＋＋H2O2＝2Fe3＋＋2H2O（2分）
（3）BD（2分，各1分）
（4）取最后一次洗涤液少许，滴入1～2滴硫酸钠溶液，若不出现白色浑浊，表明已洗涤完全。（或取最后一次洗涤液少许，滴入1～2滴硝酸银溶液，若不出现白色浑浊，表明已洗涤完全。）（2分）
（5）抑制Fe3＋水解（合理答案均可）（2分）
（6）蒸发浓缩     过滤（2分，各1分）

解析试题分析：（1）加入铁屑能把铜置换出来，同时又铁剩余，沉淀为铁、铜；（2）流程中需把亚铁离子氧化为铁离子后再沉淀除去，双氧水氧化Fe2＋；（3）加入X试剂是为了调节pH使铁离子生成氢氧化铁沉淀，为了不引入新杂质可以加入BaCO3、Ba(OH)2等物质；（4）检验沉淀洗涤是否干净一般应取最后次的滤液检验可能含有的杂质离子，一般检验硫酸根离子、氯离子等；（5）氯化铁在水溶液中水解，加如盐酸过量能抑制Fe3＋水解；（6）过滤后得到的溶液为稀溶液，从溶液中得到晶体可以采用蒸发浓缩降温结晶的方法。
考点：考查工业流程中操作原理分析有关问题。

练习册系列答案
相关题目

某地煤矸石经预处理后含SiO2（63%）、Al2O3（25%）、Fe2O3（5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下：

（1）“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为__________  、____________。
（2）“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有_____ ________、_____ ______。（写出两个）
（3）物质X的化学式为___________。“碱溶”时反应的主要离子方程式为：Fe3++3OH- = Fe(OH)3↓；                                     。
（4）已知Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2，Al3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4为了获得产品Al(OH）3，从煤矸石的盐酸浸取液开始，若只用CaCO3一种试剂，后续操作过程是                      。
（5）以煤矸石为原料还可以开发其他产品，例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后，常温下向AlCl3溶液中不断通入HCl气体，可析出大量AlCl3·6H2O晶体，结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因：                                        。

锶(Sr)是人体必需的微量元素，其单质和化合物的化学性质与钙、钡的相似。实验室用含碳酸锶的废渣(含SrCO3 38.40%，SrO12.62%，CaCO3 38.27%，BaCO3 2.54%，其它不溶于硝酸的杂质8.17%)制备硝酸锶粗品的部分实验过程如下：

（1）市售浓硝酸的质量分数为65%，密度为1.4g/cm3，要配制30%稀硝酸500mL，还需要查阅的数据是      ，若配制过程中不使用天平，则必须要计算的数据是          ，必须要使用的仪器是               。
已知两种盐的溶解度(g/100 g水)如下表

温度/℃物质
0
20
30
45
60
80
100
Sr(NO3)2
28.2
40.7
47
47.2
48.3
49.2
50.7
Ca(NO3)2·4H2O
102
129
152
230
300
358
408
 
（2）由浸取后得到的混合物制备硝酸锶粗品的实验步骤依次为：过滤、       、      、洗涤，干燥。
已知，硝酸钙能溶于有机溶剂A中。式量：Sr(NO3)2–212、Ba(NO3)2–261、Ca(NO3)2–164
（3）制得的硝酸锶粗品中含少量Ca(NO3)2、Ba(NO3)2等杂质。测定硝酸锶纯度的实验如下：称取5.39g硝酸锶样品，加入足量的有机溶剂A，经过滤、洗涤、干燥后，剩余固体5.26g，将此固体配成250 mL的溶液，取出25.00 mL，调节pH为7，加入指示剂，用浓度为0.107mol/L的碳酸钠溶液滴定至终点，消耗碳酸钠溶液22.98mL。
滴定过程的反应：Sr2＋＋CO32－→ SrCO3↓　　Ba2＋＋CO32－→ BaCO3↓
①滴定选用的指示剂为             ，滴定终点观察到的现象为           。
②该硝酸锶粗品中，硝酸锶的质量分数为           （小数点后保留两位）。若滴定前样品中Ca(NO3)2没有除尽，所测定的硝酸锶纯度将会           (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

由软锰矿制备高锰酸钾的主要反应如下：
熔融氧化  3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O
加酸歧化  3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
相关物质的溶解度（293K）见下表：

 
K2CO3
KHCO3
K2SO4
KMnO4
溶解度/g
111
33.7
11.1
6.34
（1）在实验室进行“熔融氧化”操作时，应选用铁棒、坩埚钳和   。（填字母）
a．表面皿     b．蒸发皿     c．铁坩埚     d．泥三角
（2）加酸时不宜用硫酸的原因是   ；不宜用盐酸的原因是   。
（3）采用电解法也可以实现K2MnO4的转化，2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑。与原方法相比，电解法的优势为   。
（4）草酸钠滴定法分析高锰酸钾纯度步骤如下：
Ⅰ 称取0.80 g左右的高锰酸钾产品，配成50 mL溶液。
Ⅱ 准确称取0.2014 g左右已烘干的Na2C2O4，置于锥形瓶中，加入少量蒸馏水使其溶解，再加入少量硫酸酸化。
Ⅲ 将瓶中溶液加热到75～80 ℃，趁热用Ⅰ中配制的高锰酸钾溶液滴定至终点。记录消耗高锰酸钾溶液的体积，计算得出产品纯度。
①滴定过程中反应的离子方程式为   。
②达到滴定终点的标志为   。
③加热温度大于90℃，部分草酸发生分解，会导致测得产品纯度   。（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）     
④将一定量高锰酸钾溶液与酸化的草酸钠溶液混合，测得反应液中Mn2+的浓度随反应时间t的变化如图，其原因可能为   。

含苯酚的工业废水处理的流程图如图所示：

（1）上述流程里，设备Ⅰ中进行的是_________操作（填写操作名称）。实验室里这一步
操作可以用____________（填写仪器名称）进行。
（2）由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是_____    ____。由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是______________。（均填写物质的化学式）
（3）在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为：_______                    ________。
（4）在设备Ⅳ中，物质B的水溶液和CaO反应后，产物是NaOH、H2O和________。通过________操作（填写操作名称），可以使产物相互分离。
（5）图中，能循环使用的物质是C6H6、CaO、________、__________。（均填写物质的化学式）

海水是巨大的资源宝库，海水淡化及其综合利用具有重要意义。

完成下列填空：
（1）氯碱工业主要以食盐为原料。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42－及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列操作，正确的操作顺序是             。
①过滤；②加过量的NaOH溶液；③加适量的盐酸；④加过量的Na2CO3溶液；⑤加过量的BaCl2溶液
a．②⑤④①③       b．①④②⑤③       c        d．⑤②④①③
（2）在实验室中可以用萃取的方法提取溴，可选用的试剂是________________，所用主要仪器的名称是____________________。
（3）步骤Ⅰ中用硫酸酸化可提高Cl2利用率的原因是                       。
（4）步骤II反应的离子方程式__________________________________________。
（5）海水提溴蒸馏过程中，温度应控制在80~90℃，温度过高或过低都不利于生产 ，请解释原因                                                                。
（6）Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2，可选用__________溶液进行洗涤除去。如直接加热Mg(OH)2得到MgO，再电解熔融MgO制金属镁，这样可简化实验步骤，你_______（选填“同意”，“不同意”）该说法，理由是                                  。

有一固体混合物，可能由NaI、KCl、Na2CO3、Na2SO4、CaCl2、Cu(NO3)2中的一种或几种组成，为了检验所含的物质，做了以下实验：
①取少许固体溶于水，得到无色透明溶液；
②往此溶液中滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成；
③过滤，往沉淀中加入足量的稀硝酸，发现沉淀没有全部溶解且有无色无味的气体生成。
④往滤液中加入足量的新制的氯水，再加入少许汽油，振荡，静置，上层液体呈紫红色。
（1）试判断：固体混合物中肯定含有                                 ，
一定没有                                         ，
可能含有                                         。
（2）对可能含有的物质，如何进行实验以进一步检验。
                                                                      。
（3）实验④中发生的化学反应属于                  反应（填反应类型），主要实验操作名称叫               。

下表是四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g水）：

 
 		NaNO3
 		KNO3
 		NaCl
 		KCl
 
10℃
 		80.5
 		21.2
 		35.7
 		31.0
 
100℃
 		175
 		246
 		39.1
 		56.6
 
 
（假设：盐类共存时不影响各自的溶解度，分离晶体时，溶剂的损耗忽略不计）
某同学设计用物质的量之比为1∶1的硝酸钠和氯化钾为原料，加入一定量的水制取硝酸钾的实验，其流程如下图所示：

（1）在①和②的实验过程中，需要控制的关键的实验条件是______________________，在上述晶体中，______（填“A”或“C”）应为硝酸钾晶体。
（2）在①的实验过程中，需要进行的操作依次是________________、________________、_____________。
（3）粗产品中可能含有杂质离子_______________________，检验其中一种离子的方法是________________________________________________________________________。
（4）为了洗涤所得的硝酸钾晶体，下列溶剂可用作洗涤剂的是___________（填编号）。
a．热水         b．冰水        c．95%的酒精        d．四氯化碳
（5）如取34.0g硝酸钠和29.8g氯化钾，加入70g水，在100℃蒸发掉50g水，维持该温度，过滤，析出晶体的质量为_______________。

氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等，实验室制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下：

已知：①卤块主要成分为MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质。
②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。

（1）过滤所需要的主要玻璃仪器有                               ，
（2）加入BaCl2的目的是             ，加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为                 。
（3）加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为                             ，再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为：①蒸发结晶；②          ；③         ；④过滤、洗涤。
（4）产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定：
步骤1：准确称量3.50 g产品配成100 mL溶液。
步骤2：取10.00 mL于锥形瓶中，加入10.00 mL稀硫酸和20 .00mL 1.000 mol·L－1的FeSO4溶液，微热。
步骤3：冷却至室温，用0.100 mol·L－1 K2Cr2O7 溶液滴定剩余的Fe2＋至终点，此过程中反应的离子方程式为：Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。
步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗K2Cr2O7   溶液15.00 mL。
①写出步骤2中发生反应的离子方程式：                                        ；
②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为          。

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