题目内容
明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料,明矾石的组成和明矾相似,此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示:
根据上述图示,完成下列填空:
(1)明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500 mL稀氨水(每升含有39.20 g氨)需要取浓氨水(每升含有251.28 g氨)__________mL,用规格为__________mL量筒量取。
(2)氨水浸出后得到固体混合体系,过滤,滤液中除K+、SO42-外,还有大量的NH4+。检验NH4+的方法是_________________________________________________________________。
(3)写出沉淀物中所有物质的化学式___________________________________。
(4)滤液Ⅰ的成分是水和______________________。
(5)为测定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中钾的含量,请完善下列步骤:
①称取钾氮肥试样并溶于水,加入足量__________溶液,产生白色沉淀。
②__________、__________、__________(依次填写实验操作名称)。
③冷却、称重。
(6)若试样为m g,沉淀的物质的量为n mol,则试样中K2SO4的物质的量为__________mol(用含有m、n的代数式表示)。
(1)78 100
(2)取滤液少许,加入NaOH溶液,加热,生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
(3)Al(OH)3、Al2O3和Fe2O3
(4)K2SO4、(NH4)2SO4
(5)①BaCl2[或Ba(NO3)2] ②过滤 洗涤 干燥
(6)
解析试题分析:(1)根据稀释前后溶质的质量不变得:0.5 L×39.20 g·L-1=V×251.28 g·L-1,V=0.078 L=78 mL。为了减少误差,最好选用比氨水的实际体积稍大一点的量筒。
(2)NH4+的检验方法是:先往NH4+中加入强碱,使之转化为NH3,然后检验NH3即可。
(3)Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,根据题意,明矾石中含有Al2O3、Fe2O3,所以沉淀物为Al(OH)3、Al2O3和Fe2O3。
(4)由于明矾石的组成与明矾相似,所以滤液的成分中含有K2SO4和反应后生成的(NH4)2SO4以及水。
(5)混合肥料中含有K2SO4和(NH4)2SO4,要产生白色沉淀,加入的溶液为BaCl2或Ba(NO3)2溶液,以后的操作为:先将混合液过滤,然后洗涤,最后干燥,冷却后称量。
(6)根据题意有:174n(K2SO4)+132n[(NH4)2SO4]=m g……①再由SO42-守恒得:n(K2SO4)+n[(NH4)2SO4]=n mol……②,两式联立可解得n(K2SO4)= mol。
考点:本题考查化学工艺流程的分析、仪器的选择和基本操作、产物的判断、化学计算。
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铁单质及其化合物在生活、生产中应用广泛。请回答:
(1)钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时,正极的电极反应是 。
(2)由于氧化性Fe3+>Cu2+氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式是 。
(3)硫酸铁可作絮凝剂,常用于净水,其原理是 (用离子方程式表示)。在使用时发现硫酸铁不能将酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是 。
(4)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一,其原理是Fe3O4十4CO3Fe+4CO2,若有1.5 mol Fe3O4参加反应,转移电子的物质的量是 。
(5)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是 (填字母)。
| 陈述Ⅰ | 陈述Ⅱ | 判断 |
A | 铁是地壳中含量最高的金属元素 | 铁是人类最早使用的金属材料 | Ⅰ对;Ⅱ对;有 |
B | 常温下铁与稀硫酸反应生成氢气 | 一定温度下氢气能还原氧化铁得到铁 | Ⅰ对;Ⅱ对;无 |
C | 铁属于过渡元素 | 铁和铁的某些化合物可用作催化剂 | Ⅰ错;Ⅱ对;无 |
D | 在空气中铁表面形成致密氧化膜 | 铁不能与氧气反应 | Ⅰ对;Ⅱ对;有 |
(10分)工业上综合利用黄铜矿(CuFeS2)制备净水剂高铁酸钠(Na2FeO4)、铜及其化合物的工业流程如下图所示:
(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2。若中CuFeS2铁元素的化合价为+2,1molCuFeS2参与反应转移电子的物质的量为_______ mol。
(2)利用炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)制备高铁酸钠的方法为:
①用稀盐酸浸取炉渣,过滤;
②向滤液中加入足量H2O2溶液,再加入足量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、于燥得Fe(0H)3;
③Fe(OH)3与NaClO和NaOH反应,生成高铁酸钠。
a.写出制取高铁酸钠的化学方程式:______________________;
b.验证炉渣中含有FeO必要的化学试剂为________________________。
(3)制备纳米氧化亚铜(Cu2O)时用铜棒和石墨做电极,饱和食盐水做电解质,电解反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑。铜棒上发生的电极反应式为_________________________________________。(5)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。用NaOH溶液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化关系如下表:
n(SO32-):n(HSO3-) | 91:9 | 1:1 | 1:91 |
pH(25℃) | 8.2 | 7.2 | 6.2 |