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）

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。
练习册系列答案
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硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]又称莫尔盐，是常用的分析试剂。实验室用FeSO4和(NH4)2SO4两种溶液混合很容易得到莫尔盐晶体。为了确定产品中Fe2＋的含量，研究小组用KMnO4(酸化)溶液来滴定莫尔盐溶液中的Fe2＋。滴定时必须选用的仪器有   (　　)。
A．①④⑤⑥B．②③⑦⑧C．②④⑤⑥D．④⑤⑥⑧
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”)。
选择下列实验方法分离物质，将最好的分离方法的序号填在横线上。
A．萃取分液法B．加热法C．结晶法D．分液法 E．过滤法 F．蒸馏法
(1)___________分离饱和食盐水和沙子的混合物；
(2)___________分离二氧化硅与氯化铵的化合物；
(3)___________分离水和煤油的混合物；
(4)____ _______分离碘和酒精；
(5)___________分离溴水中的溴和水。
无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上由铝土矿（主要成分是A12O3和Fe2O3）和石油焦（主要成分是C）按下图所示流程进行一系列反应来制备无水AlCl3。

（1）氯化铝在加热条件下易升华，气态氯化铝的化学式为Al2Cl6，每种元素的原子最外层均达到8电子稳定结构，则AlCl3是：   晶体，其结构式为：   。
（2）氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式是        。
（3）冷却器排出的尾气中含有大量CO和少量Cl2，需用Na2SO3溶液除去Cl2，此反应的离子方程式为：            。
（4）升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al，其作用是：   。
（5）AlCl3产品中Fe元素含量直接影响其品质，为测定产品中Fe元素的含量，现称取16.25g无水AlCl3产品，溶于过量的NaOH溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重残留固体质量为0.32g。则产品中Fe元素的含量为：   。
无水硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体，受热温度不同生成的气体成分也不同。气体成分可能含SO3、SO2和O2中的一种、两种或三种。某化学课外活动小组设计探究性实验，测定反应产生的SO3、SO2和O2的物质的量，并计算确定各物质的化学计量数，从而确定CuSO4分解的化学方程式。实验用到的仪器如下图所示：

【提出猜想】
猜想I．硫酸铜受热分解所得气体的成分可能只含SO3一种；
猜想Ⅱ．硫酸铜受热分解所得气体的成分可能只含_______两种。
猜想Ⅲ．硫酸铜受热分解所得气体的成分可能含有_______三种。
【实验探究】
已知实验结束时，硫酸铜完全分解。
（1）组装探究实验的装置，按从左至右的方向，各仪器接口连接顺序为①→⑨→⑩→⑥→⑤→____→_____→_____→______→②。(填接口序号)
（2）若实验结束时装置B中量筒没有收集到水，则证明猜想_______(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ’’)正确。
（3）有两个实验小组进行该实验，由于加热时的温度不同，实验结束后，测得相关数据也不
同，数据如下：

请通过计算，推断出在第一小组和第二小组的实验条件下CuSO4分解的化学方程式：
第一小组：_____________________________________________________________;
第二小组：_____________________________________________________________。
如图各装置不能达到实验目的的是
     
A．装置①可用于从Fe(OH)3胶体中过滤出Fe(OH)3胶粒
B．装置②可用于干燥、收集氨气，并吸收多余的氨气
C．装置③可用于排空气法收集NO2气体
D．装置④可用于证明Cl2易与NaOH溶液反应
家里的食用玉米油不小心混入了大量的水。要将玉米油与水分离，最简便的方法是
纳米材料二氧化钛（TiO2）具有很高的化学活性，可做性能优良的催化剂。
（1）工业上二氧化钛的制备方法是：
Ⅰ.将干燥后的金红石（主要成分是TiO2，主要杂质是SiO2）与碳粉混合放入氯化炉中，在高温下通入Cl2反应，制得混有SiCl4杂质的TiCl4。
Ⅱ.将SiCI4分离，得到纯净的TiCl4。
Ⅲ.在TiCl4中加水、加热，水解得到沉淀TiO2·xH2O。
Ⅳ.TiO2·xH2O高温分解得到TiO2。

①根据资料卡片中信息判断，TiCl4与SiCl4在常温下的状态是      ，分离二者所采用的操作名称是      。
②Ⅲ中反应的化学方程式是             。
③如Ⅳ在实验室中完成，应将TiO2·xH2O放在      （填字母）中加热。

（2）据报道：“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2，TiO2受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H2O2。H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，其主要是利用了H2O2的              （填“氧化性”或“还原性”）。
（3）某研究小组用下列装置模拟“生态马路”的部分原理。（夹持装置已略去）

①如缓慢通入22.4 L（已折算成标准状况）CO气体，结果NaOH溶液增重11 g，则CO的转化率为        。
②当CO气体全部通入后，还要按图示通一段时间空气，其目的是        。

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