题目内容

【题目】钛矿工业中的酸性废水富含Ti、Fe等元素,其综合利用如图已知:易水解,只能存在于强酸性溶液中:

(1)富含溶液中加入粉末能得到固体,其原理是______。

(2)制取发生的化学方程式为______;反应温度一般需控制在以下,其目的是______。

(3)已知。制取时,达到溶解平衡时,若室温下测得溶液的pH为,。试判断所得的中______填“有”或“没有”;煅烧中,为了得到较为纯净的,除了适当的温度外,还需要采取的措施是______。

(4)为了控制用量需要测定固体中的含量。称1g固体样品,用30mL蒸馏水溶解并加入溶液和溶液,再用标准溶液滴定到溶液刚好变成粉红色,停止滴定,消耗标准溶液VmL。反应中涉及的重要化学方程式有:

紫红粉红

黄无色

①的作用______。②样品中的含量为______。

【答案】因为发生水解反应:,加入后,与反应,减小,水解平衡正反应方向移动 防止分解或减小水解 没有 向反应容器中补充适量空气氧气 消除的颜色干扰

【解析】

钛矿工业中的酸性废水富含Ti、Fe等元素,含有、、等离子,加入铁粉还原铁离子得到亚铁离子,通过蒸发浓缩、冷却结晶过滤洗涤、干燥得到硫酸亚铁晶体,加入足量碳酸氢铵,过滤得到碳酸亚铁沉淀,在坩埚中灼烧得到氧化铁。过滤后得到富含的溶液,加入粉末与反应,降低了溶液中,使平衡向生成的方向移动,可得到粗产品,以此解答该题。

根据上述分析可知:

富含的溶液,加入粉末与反应,降低了溶液中,使平衡向生成的方向移动,可得到粗产品,
故答案为:因为发生水解反应:,加入后,与反应,减小,水解平衡正反应方向移动;
硫酸亚铁和碳酸氢铵反应生成碳酸亚铁沉淀、硫酸铵、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:,反应温度一般需控制在以下,是为了避免温度过高碳酸氢铵分解,减少铁离子的水解程度,
故答案为:;防止分解或减小水解;
室温下测得溶液的pH为,,由题中数据可知,溶液中,故无沉淀生成;步骤Ⅳ中,为了得到较为纯净的,除了适当的温度外,还需要采取的措施是向反应容器中补充适量空气氧气,
故答案为:没有;向反应容器中补充适量空气氧气;
铁离子颜色呈黄色,干扰终点判断,而黄色无色,消除了铁离子干扰,
故答案为:消除的颜色干扰;
待测液消耗的高锰酸钾的物质的量为:,
根据反应:,硫酸亚铁的物质的量为:,
所以样品中含有的的质量为:,
的质量分数为:,
故答案为:。

练习册系列答案
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已知:FeC2O4·2H2O难溶于水,150℃开始失结晶水;H2C2O4易溶于水,溶解度随温度升高而增大。

请回答:

(1)下列操作或描述正确的是________。

A.步骤②,H2C2O4稍过量主要是为了抑制Fe2+水解

B.步骤③,采用热水洗涤可提高除杂效果

C.步骤③,母液中的溶质主要是(NH4)2SO4和H2C2O4

D.步骤③,如果在常压下快速干燥,温度可选择略高于100℃

(2)如图装置,经过一系列操作完成步骤③中的抽滤和洗涤。请选择合适的编号,按正确的操作顺序补充完整(洗涤操作只需考虑一次):

开抽气泵→a→b→d→________→c→关抽气泵。

a.转移固液混合物;b.关活塞A;c.开活塞A;d.确认抽干;e.加洗涤剂洗涤

抽滤和普通过滤相比,优点是___________________________________________。

(3) 称取一定量的FeC2O4·2H2O试样,用硫酸溶解,

采用KMnO4滴定法测定,折算结果如下:

n(Fe2+)/mol

n()/mol

试样中FeC2O4·2H2O的质量分数

9.80×10ˉ4

9.80×10ˉ4

0.980

由表中数据推测试样中最主要的杂质是____________________。

(4)实现步骤④必须用到的两种仪器是____________________

(供选仪器:a.烧杯;b.坩埚;c.蒸馏烧瓶;d.高温炉;e.表面皿;f.锥形瓶);

该步骤的化学方程式是______________________________________。

(5)为实现步骤⑤,不宜用碳粉还原Fe2O3,理由是________________________________。

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A.直形冷凝管 B.球形冷凝管C.接收瓶D.烧杯

(4)浓缩液加生石灰的作用是中和______________和吸收______________。

(5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热,咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结,该分离提纯方法的名称是______________。

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