题目内容
工厂中用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中,除了含有大量硫酸外,还含有少量NH4+、Fe3+、AsO43-、Cl-。为除去杂质离子,部分操作流程如下:
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请回答问题:
(1)用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中,硫酸的浓度为4.9g·L-1,则该溶液中的pH约为 。
(2)NH4+在用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中以(NH4)2SO4和NH4Cl形式存在。现有一份(NH4)2SO4溶液,一份NH4Cl溶液,(NH4)2SO4溶液中c(NH4+)恰好是NH4Cl溶液中c(NH4+)的2倍,则c[(NH4)2SO4] c(NH4Cl)(填:<、=或>)。
(3)随着向废液中投入生石灰(忽略溶液温度的变化),溶液中
_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)投入生石灰调节pH到2~3时,大量沉淀主要成分为CaSO4·2H2O[含有少量Fe(OH)3],提纯CaSO4·2H2O的主要操作步骤:向沉淀中加入过量 ,充分反应后,过滤、洗涤、 。
(5)25℃, H3AsO4电离常数为K1=5.6×10-3,K2=1.7×10-7,K3=4.0×10-12。当溶液中pH调节到8~9时,沉淀主要成分为Ca3(AsO4)2。
①pH调节到8左右Ca3(AsO4)2才开始沉淀的原因是 。
②Na3AsO4第一步水解的平衡常数数值为: 。
③已知:AsO43-+2I-+2H+= AsO33-+I2+H2O ,SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+ 。上述两个反应中还原性最强的微粒是 。
(1)1(2分)(2)< (2分)(3)减小(2分)(4)稀硫酸(2分)晾干或干燥(2分)(5)①H3AsO4是弱酸,当溶液中pH调节到8左右,c(AsO43-)增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀 (2分)②2.5×10-3(3分) ③SO2(2分)。
下表是四种盐的溶解度(g)。
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| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| NaCl | 35.7 | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.3 | 38.4 | 39.8 |
| NaNO3 | 73 | 80 | 88 | 96 | 104 | 124 | 148 | 180 |
| KCl | 27.6 | 31 | 34.0 | 37.0 | 40.0 | 45.5 | 51.1 | 56.7 |
| KNO3 | 13.3 | 20.9 | 31.6 | 45.8 | 63.9 | 110.0 | 169 | 246 |
请设计一个从硝酸钠和氯化钾制备纯硝酸钾晶体的实验(要求写出化学方程式及实验步骤)。
过氧化钙是一种重要的化工原料,温度在350℃以上容易分解。
(1)利用反应Ca(s)+O2
CaO2(s),在纯氧条件下,制取CaO2的装置示意图如下:
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请回答下列问题:
①装置A中反应的化学方程式为____________;仪器a的名称为__________;装置D中盛有的液体是浓硫酸,其作用一是观察氧气的流速,判断氧气通入是否过快及氧气与钙反应进行的程度;二是_______________。仪器安装后应进行的实验操作:a.通入氧气 b.检查装置气密性 c.加入药品 d.停止通氧气 e.点燃酒精灯 f.熄灭酒精灯 g.冷却至室温,正确的操作顺序为________________。
②完全反应后,有关数据记录如下:
| 空瓷舟质量m0/g | 瓷舟与钙的质量m1/g | 瓷舟与产物的质量m2/g |
| 14.80 | 15.08 | 15.25 |
据此可判断m2与理论值不符,则产物中的杂质可能是_________________________。
(2)利用反应Ca2++H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O+2NH4+,在碱性环境中,制取CaO2的流程示意图如下:
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请回答下列问题:
①主反应中,NH3·H2O在Ca2+和H2O2的反应历程中所起的作用是_______________;该反应所需的条件及操作为_______(填字母)。
a.把氯化钙溶液逐滴加入过氧化氢—氨水溶液中
b.把过氧化氢—氨水溶液逐滴加入氯化钙溶液中
c.滴加时先搅拌后静置,观察晶体析出
d.滴加时不停搅拌,直至晶体完全析出
e.反应体系热水浴加热
f.反应体系冰水浴冷却
洗涤CaO2·8H2O晶体时,判断晶体是否完全洗净的试剂为_____;滤液循环使用时需在反应器中加入一种物质,该物质的化学式为_____。
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