题目内容
【题目】有一包白色固体粉末,可能含有CuSO4、Na2SO4、(NH4)2CO3、BaCl2、NH4Cl 、KCl中的一种或几种。现做如下实验:
根据上述实验现象判断:
(1)原白色固体中一定不含________,一定含有________,可能含有________。
(2)写出①中生成白色沉淀的化学反应方程式__________________________。
(3)写出②中化学反应方程式__________________________________。
【答案】CuSO4 (NH4)2CO3Na2SO4 BaCl2 NH4ClKClNa2SO4+ BaCl2= BaSO4↓+ 2NaClNH4Cl + NaOH △ NaCl + H2O + NH3↑
【解析】
有铜离子的溶液显蓝色,因此白色固体粉末加水溶解后得到无色溶液和白色沉淀,说明原白色固体中一定不含CuSO4;白色沉淀加入稀盐酸后不溶解,说明沉淀为硫酸钡,而不是碳酸钡,因此可判断原白色固体中一定含Na2SO4、BaCl2,一定不含(NH4)2CO3;无色溶液加入氢氧化钠溶液加热,产生能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体为氨气,说明原固体中含有NH4Cl;而氯化钾的有无在整个实验中对反应结论无影响;据以上分析解答。
含有铜离子的溶液显蓝色,因此白色固体粉末加水溶解后得到无色溶液和白色沉淀,说明原白色固体中一定不含CuSO4;白色沉淀加入稀盐酸后不溶解,说明沉淀为硫酸钡,而不是碳酸钡,说明原白色固体中一定含Na2SO4、BaCl2,一定不含(NH4)2CO3;无色溶液加入氢氧化钠溶液加热,产生能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体为氨气,说明原固体中含有NH4Cl;而氯化钾的有无在整个实验中对反应结论无影响;
(1)据以上分析可知,原白色固体中一定不含CuSO4 和 (NH4)2CO3,一定含有Na2SO4 、BaCl2 和 NH4Cl;可能含有KCl;正确答案:CuSO4 、(NH4)2CO3 ;Na2SO4 、BaCl2、NH4Cl;KCl。
(2)硫酸钠与氯化钡溶液反应生成硫酸钡和氯化钠,所以①中化学反应方程式:Na2SO4+ BaCl2=BaSO4↓+2NaCl;正确答案:Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl。
(3)氯化铵溶液与氢氧化钠溶液加热反应生成氨气和氯化钠、水,所以②中化学反应方程式:NH4Cl+NaOH NaCl+H2O +NH3↑;正确答案:NH4Cl+NaOH NaCl+H2O +NH3↑。
【题目】利用湿法炼锌产生的铜镉渣生产金属镉的流程如下:
已知:铜镉渣主要含锌、铜、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质。
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 mol·L-1计算):
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cd(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.2 | 8.2 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 9.9 | 9.5 | 10.6 |
(1)为了提高铜镉渣浸出的速率,可采取的措施有:①适当升高温度;②搅拌;③______等。已知浸出的金属离子均为二价,写出浸出钴的化学方程式__________________。
(2)除钴的过程中,需要加入活化剂Sb2O3,锌粉会与Sb2O3、Co2+的溶液形成微电池并产生合金CoSb。该微电池的正极反应式为________________________________。
(3)除铁的过程分两步进行:
①先加入适量KMnO4,发生反应的离子方程式为______________________________,
②再加入ZnO控制反应液的pH范围为_____________。
(4)除铁过程第①步,若加入KMnO4时条件控制不当,MnO2会继续反应,造成的结果是______________,若加入的KMnO4不足量,则待电解溶液中有Fe元素残余。请设计实验方案加以验证_________________。
(5)净化后的溶液用惰性电极电解可获得镉单质。电解废液中可循环利用的溶质是____。
(6)处理含镉废水常用化学沉淀法,以下是几种镉的难溶化合物的溶度积常数(25℃):
Ksp(CdCO3)=5.210-12, Ksp(CdS)=3.610-29,Ksp(Cd(OH)2)=2.010-16,根据上述信息:
沉淀Cd2+效果最佳的试剂是____________。
a.Na2CO3 b.Na2S c.CaO
若采用生石灰处理含镉废水最佳pH为11,此时溶液中c(Cd2+)=_________。