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下表列出了几种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1.0 mol·L—1计算)。
| | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH | 沉淀溶解的pH |
| Cu2+ | 4.4 | 6.4 | |
| Al3+ | 3.0 | 5.0 | 10 |
| Zn2+ | 5.9 | 8.9 | 11 |
②由表可知Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2—,请写出金属锌与氢氧化钠溶液反应的离子方程式
(2)为了符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:空气为氧化剂法
将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加入物质甲调节pH,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1,就认为沉淀完全。已知:Ksp[Fe((OH)3]≈10-38,然后过滤、浓缩、结晶。
请回答下列问题:
①方案为了使铁离子全部沉淀,应调节pH至少为 。
②方案中甲物质可选用的是
A.CaO B.NaOH C.CuCO3 D.Cu2(OH) 2CO3 E.Fe2(SO4) 3
③方案中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,用离子方程式解释其原因 。
第二组:过氧化氢为氧化剂法
将铜粉放到 1.5 mol·L-1的足量稀硫酸中,控温在50℃加入10%的足量H2O2反应0.5 h,升温到60℃,持续反应1 h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O 。
请回答下列问题:
④用过氧化氢为氧化剂法比流程中采用硝酸和硫酸溶解的优点是 。
⑤用少量95%的酒精淋洗的目的是 。
(3)废铜溶解后经过一系列操作得到硫酸铜溶液,补充完整由溶解液制备纯净硫酸铜溶液的实验步骤 。
不同的金属在化学反应中表现出来的活泼程度不同,瑞典化学家贝采里乌斯和俄国化学家贝开托夫称之为金属活动顺序.另一方面,同一金属在不同条件或不同化学反应中也可以表现出不同的活泼程度.
(1)根据金属活动性顺序,工业上冶炼金属可以采用不同的冶炼方法.其中可以用“热分解法”冶炼的金属有________.
(2)
工业上用氯化铁溶液腐蚀铜制电路板.根据金属活动性顺序及该反应原理,比较Cu2+、Fe3+、Fe2+的氧化性由强到弱的顺序:________.(3)合金Fe-Cr在不同酸中反应情况不同,其在三种稀硫酸、稀硝酸和稀盐酸中的腐蚀速率如图所示,则下列有关说法正确的是________(填写序号).
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A.酸的氧化性越强,对该合金的腐蚀速率越大
B.稀硝酸对该合金的腐蚀性比另两种酸弱
C.合金中Cr含量增加,稀硝酸对该合金的腐蚀性减弱
(4)已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质
(与酸不反应).某化学兴趣小组在实验室条件下,以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯,并对阳极泥和电解液中金属进行回收.步骤一:电解精制电解时,粗铜应与电源的________极相连.电解过程中,硫酸铜的浓度会________(填“变大”、“不变”或“变小”).
步骤二:电解完成后,该小组同学按以下流程对电解液进行处理:
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稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液,请你写出该步反应的离子方程式:________.
残渣含有极少量的黄金,如何回收金,他们查阅了有关资料,了解到了一些有关金的知识,以下是他们获取的一些信息:
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从表中可知,金很难与硝酸反应,但却可溶于王水(浓硝酸与盐酸按体积比1∶3的混合物),请你简要解释金能够溶于王水的原因:________.
(14分)不同的金属在化学反应中表现出来的活泼程度不同,瑞典化学家贝采里乌斯和俄国化学家贝开托夫称之为金属活动顺序。另一方面,同一金属在不同条件或不同化学反应中也可以表现出不同的活泼程度。
⑴根据金属活动性顺序,工业上冶炼金属可以采用不同的冶炼方法。其中可以用“热分解法”冶炼的金属有 。
腐蚀速率/g.m-2.h-1
⑵工业上用氯化铁溶液腐蚀铜制电路板。根据金属活动性顺序及该反应原理,比较Cu2+、Fe3+、Fe2+的氧化性由强到弱的顺序: 。
⑶合金Fe-Cr在不同酸中反应情况不同,其在三种稀硫
酸、稀硝酸和稀盐酸中的腐蚀速率如图所示,则下列
有关说法正确的是 (填写序号)。
A.酸的氧化性越强,对该合金的腐蚀速率越大
B.稀硝酸对该合金的腐蚀性比另两种酸弱
C.合金中Cr含量增加,稀硝酸对该合金的腐蚀性减弱
⑷已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量
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以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯,
并对阳极泥和电解液中金属进行回收。
步骤一:电解精制
电解时,粗铜应与电源的 极相连。电解过程中,硫酸铜的浓度会 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
步骤二:电解完成后,该小组同学按以下流程对电解液进行处理:
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稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液,请你写出该步反应的离子方程式: 。
残渣含有极少量的黄金,如何回收金,他们查阅了有关资料,了解到了一些有关金的知识,以下是他们获取的一些信息:
| 序号 | 反应 | 平衡常数 |
| 1 | Au + 6HNO3(浓)= Au(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O | << 1 |
| 2 | Au3+ + 4Cl- = AuCl4- | >>1 |
从表中可知,金很难与硝酸反应,但却可溶于王水(浓硝酸与盐酸按体积比1:3的混合物),请你简要解释金能够溶于王水的原因: 。
查看习题详情和答案>>(4分)铁的氧化物有多种用途。请解答下面有关问题:
(1)赤铁矿的主要成分是Fe2O3,是工业炼铁的主要原料之一。写出由Fe2O3制得单质铁的化学方程式 。某赤铁矿除了含Fe2O3之处,还含有少量的SiO2和Al2O3。将试样溶于NaOH溶液,充分反应过滤,即可得到较纯净的Fe2O3。发生反应的离子方程式是 。
(2)Fe2O3可以与铝粉组成铝热剂用于焊接钢轨或定向爆破。某同学猜测,该反应所得熔融物中含有Fe2O3。他设计如下实验来验证自己的猜想:取少量试样,加入足量 稀盐酸,然后滴加KSCN溶液,若出现血红色,证明含有Fe2O3。否则,不含有Fe2O3。
你认为该方案合理吗?为什么? 。
(3)合成氨工业中所用的α―Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3。已知当催化剂中Fe2+和Fe3+的物质的量之比为1:2时,其催化活性最高。某化学小组试图以Fe2O3为原料制备该催化剂,方法之一是向其中加入炭粉高温反应:
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实验教师提供了12g炭粉。请你计算,若要制取这种活性最高的催化剂,加入的Fe2O3的质量为 g。 该小组设计了多个实验方案来测定所得产品是否符合要求。其中一个实验方案是用氢气还原加热的混合物,测定铁的质量分数。在用锌跟稀硫酸反应制取氢气时,该小组的同学向稀硫酸中加入少量硫酸铜溶液,目的是 。当混合物中铁的质量分数为 (用化简的分数表示)时,该产品合格。
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