题目内容

10.某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4、较多的Cu2+和少量的Na+.为了减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜.简单的实验方案流程图如下,方框和括号内是所需用的物质A~F或操作方法Ⅰ~Ⅲ:

则物质A和操作Ⅱ分别为D
A.NaOH  过滤;      B.Cu   蒸馏;      C.Fe   萃取;        D.Fe   过滤.

分析 某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4、较多的Cu2+和少量的Na+,先加过量铁(A),过滤,得到F溶液为FeSO4,C为Cu和多余的铁,再向C中加过量稀硫酸,过滤得到的D为Cu,E为FeSO4,以此解答该题.

解答 解:某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4、较多的Cu2+和少量的Na+,先加过量铁(A),过滤,得到F溶液为FeSO4,C为Cu和多余的铁,再向C中加过量稀硫酸,过滤得到的D为Cu,E为FeSO4,由此可知A为铁,操作Ⅱ为过滤,用于分离固体和溶液,
故答案为:D.

点评 本题考查了工艺流程图的分析判断,解答本题要充分理解各种物质的性质,从而得出正确的结论,应熟悉混合物的分离方法,掌握过滤和蒸发结晶分离方法的使用条件及实验操作,题目难度中等.

练习册系列答案
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7.氨是生产硝酸、尿素等物质的重要原料,工业合成氨是最重要的化工生产之一.
(1)氨催化氧化法是工业制硝酸的主要方法.已知:2NO(g)+3H2(g)?2NH3(g)+O2(g)△H1=-272.9 kJ•mol-1,2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H2=-483.6kJ•mol-1,则4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H3=-905.0 kJ/mol. 
(2)恒容密闭容器中进行合成氨反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H4=-92.4 kJ•mol-1,其化学平衡常数(K)与温度的关系如表:

温度/K
298398498
平衡常数(K)4.1×105K1K2
K1> (填“>”或“<”)K2,其判断理由是反应是放热反应,温度升高,平衡逆向进行,平衡常数减小. 
(3)向氨合成塔中充入10molN2和40mol H2进行氨的合成,一定温度(T)下平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系如图1所示.下列说法正确的是AB(填字母). 
A.由图1可知增大体系压强(p),有利于增大氨气在混合气体中的体积分数 
B.若图1中T=500℃,则温度为450℃时对应的曲线是b 
C.工业上采用500℃温度可有效提高氮气的转化率 
D.当3v(H2)=2v(NH3)时,反应达到平衡状态 
当温度为T、氨气的体积分数为25%时,N2的转化率为50%. 
(4)电化学法是合成氨的一种新方法,其原理如图2所示,通入H2的一极为阳极(填“阴极”或“阳极”),阴极得电极反应式是N2+6H++6e-=2NH3

(5)氨碳比[$\frac{n(N{H}_{3})}{C{O}_{2}}$]对合成尿素的反应:2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(g)+H2O(g)有影响,T℃时,在一体积为2L地 恒容密闭容器中,将物质的量之和为3mol的NH3和CO2以不同的氨碳比进行反应,结果如图3所示,a,b分别表示CO2或NH3的转化率,c表示平衡体系中尿素的体积分数,$\frac{n(N{H}_{3})}{C{O}_{2}}$=2时,尿素的产量最大;该条件下反应的平衡常数K=40.
8.二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”.由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1
反应Ⅱ:2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)、△H2
反应Ⅲ:2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H3
相关反应在不同温度时的平衡常数及其大小关系如表所示
温度/K反应I反应Ⅱ已知:
K1>K2>K1′>K2
298K1K2
328K1K2
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的自发性可能自发(填“一定自发”、“可能自发”或“一定不自发”);反应Ⅱ的平衡常数表达式为$\frac{c({H}_{2}O)•c(C{H}_{3}OC{H}_{3})}{{c}^{2}(C{H}_{3}OH)}$,反应Ⅲ的△H3和△H1、△H2的关系△H3=2×△H1+△H2反应.
(2)在合成过程中,因为有CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)反应发生,所以能提高CH3OCH3的产率,原因是此反应消耗了H2O(g)有利于反应II、III正向移动;同时此反应生成了H2,有利于反应I、III正向移动.
(3)如图1两条曲线分别表示反应I(按物质的量比:n(CO):n(H2)=1:2)中压强为0.1MPa和5.0MPa下CO转化率随温度的变化关系,计算压强为5.0MPa、温度为200℃时,平衡混合气中甲醇的物质的量分数是43.75%.

(4)反应Ⅲ逆反应速率与时间的关系如图2所示:
①试判断t2时改变的条件是增大生成物C浓度或升高温度.
②若t4扩大容器体积,t5达到平衡,t6时增大反应物浓度,请在上图中画出t4-t6的变化曲线.

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