题目内容
工业上利用电镀污泥 (主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质)回收铜和铬等金属,回收流程如下:
![]()
已知部分物质沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲线如下:
![]()
(1)在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外,主要还有__________________。
(2)在除铁操作中,需要除去Fe3+和CaSO4,请完成相关操作:
①加入石灰乳调节pH到约________,检验Fe3+已经除尽的操作是_________________;
②将浊液加热到80℃,______________________。
(3)写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体反应的离子方程式: ,此步骤中加入NaHSO3得到Cu2O的产率为95%,若NaHSO3过量,除了浪费试剂外,还会出现的问题是_______。
(4)当离子浓度小于或等于1×10-5mol·L-1时可认为沉淀完全,若要使Cr3+完全沉淀则要保持 c(OH-)≥______。[已知:Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31,
≈4.0]。
实验室采用简易装置模拟演示工业炼铁原理,实验装置图和实验步骤如下:
![]()
![]()
![]()
① 按上图连接好装置,检查装置气密性。
② 称取适量 Fe2O3于石英试管中,点燃Ⅰ处酒精灯,缓慢滴入甲酸。
③ 在完成某项操作后,点燃另外两处酒精灯。
④ 30 min后熄灭酒精灯,关闭弹簧夹。
⑤ 待产物冷却至室温后,收集产物。
⑥ 采用如上方法分别收集带金属网罩酒精灯(金属网罩可以集中火焰、提高温度)和酒精喷灯加热的产物。
请回答下列问题:
(1)制备CO的原理是利用甲酸(HCOOH)在浓硫酸加热条件下的分解制得,盛放甲酸的仪器名称为 ,该反应的化学方程式 。
(2)实验步骤③某项操作是指 。
(3)实验步骤④熄灭酒精灯的顺序为______________。(填I,II,III)
(4)通过查资料获取如下信息:
I.酒精灯平均温度为600℃;加网罩酒精灯平均温度为700℃,酒精喷灯平均温度为930℃。
II.资料指出当反应温度高于710℃,Fe能稳定存在,680℃~710℃之间,FeO稳定存在,低于680℃,则主要是Fe3O4。试分析酒精灯加热条件下生成Fe的原因是 。
(5)已知FeO、Fe2O3、Fe3O4氧元素的质量分数分别为:22.2%、30%、27.6%。利用仪器分析测出3种样品所含元素种类和各元素的质量分数如下表:
加热方式 | 产物元素组成 | 各元素的质量分数%[§科§网] | |
Fe | O | ||
酒精灯 | Fe和O | 74.50 | 25.50 |
带网罩酒精灯 | Fe和O | 76.48 | 23.52 |
酒精喷灯 | Fe | 100.00 | 0.00 |
分析各元素的质量分数可知前二种加热方式得到的产物为混合物,其中酒精灯加热所得产物的组成最多有_______种可能。
(6)通过进一步的仪器分析测出前二种加热方式得到的固体粉末成分均为Fe3O4和Fe,用酒精喷灯加热得到的固体粉末成分为Fe。请计算利用酒精灯加热方式混合物中Fe3O4和Fe的质量比为_____。(要求保留整数)
下列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示变化的是( )
![]()
选项 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
A | N2 | NH3 | NO | NO2 |
B | Na | Na2O | NaOH | Na2O2 |
C | SiO2 | SiF4 | H2SiO3 | Na2SiO3 |
D | Al | AlCl3 | Al2O3 | NaAlO2 |
(1)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2 kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.4 kJ·mol-1
2H2S(g)=2H2(g)+S2(g) ΔH=+169.8 kJ·mol-1
以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
(2)Na2S的水溶液洗患处可以用来治疗由一种小芥虫在皮肤内生活引起的皮肤病,而且用热水配制的Na2S溶液治疗效果更好。请说明原因 ,并写出有关的化学方程式 。
(3)某自来水中含有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HCO、SO、Cl-,长期烧煮上述自来水会在锅炉内形成水垢。锅炉水垢不仅耗费燃料,而且有烧坏锅炉的危险,因此要定期清除锅炉水垢。
已知部分物质20 ℃时的溶解度数据:
物质 | Mg(OH)2 | CaCO3 | MgCO3 | Ca(OH)2 | CaSO4 | MgSO4 |
溶解度/(g/100 g H2O) | 9.0×10-4 | 1.5×10-3 | 1.0×10-2 | 1.7×10-1 | 2.1×10-1 | 26.7 |
①请用化学方程式表示锅炉中的水垢含有Mg(OH)2的原因:______________________。
②锅炉中的水垢所含有的CaSO4不能直接用酸除去,需要加入试剂X,使其转化为易溶于盐酸的物质Y而除去。试剂X是________(填序号)。
A.食醋 B.氯化钡 C.碳酸钠 D.碳酸氢钠
CaSO4能转化为物质Y的原因是(用文字叙述) _______________________________。