题目内容
【题目】绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其它杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),设计了如图流程:
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已知:某些金属阳离子可以通过“控制pH”[即调节溶液的酸碱性,pH=-lgc(H+), pH值越大,碱性越强]使其转化为沉淀。固体2为白色沉淀。
(1)加足量酸之后的实验操作是______________________。
(2)溶解烧渣选用的足量酸能否是盐酸,并说明理由___________________________。
(3)验证溶液2中是否含有Fe3+的方法:_______________________________________。
(4)试剂X的作用是_________________。
(5)从溶液2中得到绿矾的操作步骤为:______________、冷却结晶、过滤、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有________________。(此空填序号)
A.蒸发皿 B.石棉网 C.烧杯 D.玻璃棒
【答案】过滤 不能,因最终产品需要的是SO42-,用盐酸会引入Cl-杂质 取少量溶液2于试管中,向其中加入KSCN溶液,若溶液变红色,说明溶液中含 Fe3+;若溶液不变红色,说明溶液2中不含Fe3+ 还原Fe3+ 蒸发浓缩 B
【解析】
烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2 、Al2O3 ,不考虑其它杂质)制取七水合硫酸亚铁(
),加足量酸,Fe2O3、Al2O3与硫酸反应生成
、
,SiO2不与硫酸反应是沉淀,加入铁粉将
还原为
,
不反应,加
控制
,
与
反应生成
白色沉淀,
溶液蒸发浓缩、冷却结晶,干燥生成
晶体,据此解答。
⑴烧渣加足量酸之后反应生成固体和溶液,分离固体和溶液的操作是过滤,故答案为:过滤;
⑵后面制取的产品是
,如果用盐酸会引入杂质离子
,故答案为:不能,因最终产品需要的是
,用盐酸会引入
杂质;
⑶检验
用
溶液,故答案为:取少量溶液2于试管中,向其中加入
溶液,若溶液变红色,说明溶液中含
;若溶液不变红色,说明溶液2中不含
;
⑷产品是
,需要加入铁粉将
还原为
,故答案为:还原
;
⑸制取晶体的步骤一般是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥,需要用到的仪器是蒸发皿、烧杯、玻璃棒、酒精灯、带铁圈铁架台等,故答案为:蒸发浓缩;B。
【题目】Ⅰ、重金属离子对河流及海洋造成严重污染。某化工厂废水(pH=2.0,ρ≈1g·mL-1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度各约为0.01mol·L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如下:
难溶电解质 | AgI | AgOH | Ag2S | PbI2 | Pb(OH)2 | PbS |
Ksp | 8.3×10-17 | 5.6×10-8 | 6.3×10-50 | 7.1×10-9 | 1.2×10-15 | 3.4×10-28 |
(1)你认为往废水中投入_____(填字母序号),沉淀效果最好。
A.NaOH B.Na2S C.KI D.Ca(OH)2
(2)常温下,如果用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8.0,处理后的废水中c(Pb2+)=___。
(3)如果用食盐处理其只含Ag+的废水,测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%。若环境要求排放标准为c(Ag+)低于1.0×10-8mol·L-1,问该工厂处理后的废水中c(Ag+)=__,是否符合排放标准__(填“是”或“否”)。已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10mol2·L-2。
Ⅱ、为了研究难溶盐的沉淀溶解平衡和沉淀转化,某同学设计如下实验。
步骤1:向2mL0.005 mol/LAgNO3溶液中加入2 mL0.005 mol/LKSCN溶液,静置。 | 出现白色沉淀。 |
步骤2:取1 mL上层清液于试管中,滴加1滴2 mol/LFe(NO3)3溶液。 | 溶液变为红色。 |
步骤3:向步骤2的溶液中,继续加入5滴3mol/LAgNO3溶液。 | 现象a,且溶液红色变浅。 |
步骤4:向步骤1余下的浊液中加入5滴3mol/LKI溶液。 | 出现黄色沉淀。 |
已知:25℃,Ksp(AgI,黄色)=8.3×1017 ,Ksp(AgSCN,白色)= 1.0×1012 。
回答下列问题:
(4)步骤3中现象a是_______。
(5)向50mL0.005 mol/L的AgNO3溶液中加入150mL0.005 mol/L的KSCN溶液,若混合后溶液体积为200mL,则溶液中Ag+的浓度约为____