题目内容
【题目】铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是分析化学常用的基准试剂,工业上常用铝土矿(主要成分为Al2O3)来生产铵明矾,其中Z的水溶液可用于伤口消毒,其工艺流程图如下:
(1)写出反应Ⅱ的离子方程式________。
(2)从反应IV的铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为________、________、过滤、洗涤(填操作名称)。
(3)反应Ⅵ的化学方程式为________。
(4)废水中含有Fe2+、Mn2+等金属离子对自然环境有严重的破坏作用,可用(NH4)2S2O8氧化除去。写出Mn2+被氧化生成MnO2的离子方程式为________。Z也有较强氧化性,在实际生产中不用Z氧化Mn2+的原因是________。
【答案】AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 蒸发浓缩 冷却结晶 (NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2 S2O82-+2H2O+Mn2+=4H++2SO42-+MnO2↓ 锰的化合物可催化H2O2的分解,使消耗的H2O2增多
【解析】
(1)反应Ⅰ试剂X为碱溶液,铝土矿中的Al2O3反应形成AlO2-,因此反应Ⅱ中通入过量的CO2,反应生成Al(OH)3沉淀和HCO3-;
(2)从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤;
(3)反应Ⅵ中反应物为(NH4)2S2O8和H2O,生成物为NH4HSO4和H2O2;
(4)根据化合价升降法配平;MnO2能催化H2O2的分解。
(1)反应Ⅰ所加试剂X为碱溶液,铝土矿中的Al2O3反应形成AlO2-,因此反应Ⅱ中通入过量的CO2,反应生成Al(OH)3沉淀和HCO3-,该反应的离子方程式为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(2)从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤;
(3)由图示流程可知,反应Ⅵ中反应物为(NH4)2S2O8和H2O,生成物为NH4HSO4和Z,由于Z具有氧化性,同时结合氧化还原规律可得,Z为H2O2,因此该反应的化学方程式为:(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2;
(4)Mn2+被氧化生成MnO2的过程中,S2O82-被还原为SO42-;过程中锰元素由+2价变为+4价,失去2个电子,硫元素由+7价变为+6价,得到两个电子,根据得失电子守恒可得,Mn2+和MnO2、S2O82-的系数都为1,SO42-的系数为2;根据电荷守恒可得,生成物中含有H+,且系数为4;根据氢原子个数守恒可得,反应物中有H2O,且其系数为2;因此可得该反应的离子方程式为:S2O82-+2H2O+Mn2+=4H++2SO42-+MnO2↓;
由上述分析可知,Z为H2O2, MnO2能催化H2O2的分解,因此不用Z氧化Mn2+。
【题目】下表是某同学探究Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液反应规律的实验记录,已知:Cr2O72-(橙色)+ H2O2CrO42-(黄色)+ 2H+
序号 | a | b | 现象 | |
1 | 2 mL 0.05 mol·L1 K2Cr2O7溶液(pH = 2) | 3滴饱和Na2SO3溶液(pH = 9) | 溶液变绿色(含Cr3+) | |
2 | 2 mL 0.1 mol·L1 K2CrO4溶液(pH = 8) | 3滴饱和Na2SO3溶液 | 溶液没有明显变化 | |
3 | 2 mL饱和Na2SO3溶液 | 3滴0.05 mol·L1 K2Cr2O7溶液 | 溶液变黄色 | |
4 | 2 mL蒸馏水 | 3滴0.05 mol·L1 K2Cr2O7溶液 | 溶液变成浅橙色 |
下列说法不正确的是
A. 实验1中的绿色溶液中含有SO42-
B. 实验1、2的a溶液中所含的离子种类相同
C. 向实验3溶液中继续滴加过量硫酸可使溶液变为浅橙色
D. 实验4的目的是排除稀释对溶液颜色变化造成的影响