题目内容
【题目】向200mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉,充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示。忽略溶液体积的变化,下列说法正确的是( )
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A. a点时溶液中发生的反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+
B. b点时溶液中固体剩余物为Fe和Cu
C. c点时溶液中溶质的物质的量浓度为0.25 mol·L-1
D. 原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比为1∶1
【答案】AC
【解析】A项,向200mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉,先发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+故A正确; B项,由图可得,加入铁粉从0.56g--1.68g时,剩余物为1.28g,而1.28gCu的物质的量为0.02mol,所以此时发生反应为:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,b点时溶液中固体剩余物为Cu,故B错误;C项,加入铁粉为从0.56g--2.24g时,若发生反应Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,则生成1.92gCu,而由图示可得剩余物为1.84g,所以此时溶液中早已没有Cu2+,设0.03mol铁粉中与Cu2+反应的为x mol,剩余y mol,则生成Cu的质量为64x g,剩余铁的质量为56y g,所以x+y=0.03、64x+56y=1.84,解得:x=0.02(mol)、y=0.01(mol),因此加入铁粉从0.56g--1.68g,刚好与溶液中的Cu2+反应完全,溶液中溶质为FeSO4,又根据前面的分析可得反应Fe+2Fe3+=3Fe2+生成Fe2+为0.03mol,又因为反应Fe+Cu2+=Cu+Fe2+生成Fe2+为0.02mol,所以c点时溶液中溶质的物质的量浓度为:(0.03mol+0.02mol)÷0.2L=0.25 mol·L-1,故C正确;D项,由前面的分析可得,原溶液中Fe3+为0.02mol,则Fe2(SO4)3为0.01mol,Cu2+为0.02mol,则CuSO4为0.02mol,所以原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比=物质的量之比,为1:2,故D错误。
【题目】重金属元素铬的毒性较大,含铬废水需经处理达标后才能排放。已知部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | Al(OH)3 | Cr(OH)3 |
pH | 3.7 | 9.6 | 11.1 | 8 | 9(>9溶解) |
I.某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,且酸性较强。为回收利用,通常采用如下流程处理:
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(1)氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________(填序号)。
a.Na2O2 b.HNO3 c.FeCl3 d.KMnO4
(2)加入NaOH溶液调溶液pH=8时,除去的离子是________(填序号);已知钠离子交换树脂的原理:Mn++nNaRMRn+nNa+,此步操作被交换除去的杂质离子__________(填序号)。
a.Fe3+ b.Al3+ c.Ca2+ d.Mg2+
II.酸性条件下,铬元素主要以Cr2O72-形式存在,工业上常用电解法处理含Cr2O72-的废水。该法用Fe、石墨分别作电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3和Fe(OH)3
(3)电解时连接铁棒的一极是电源的_________极。
(4)写出电解时阳极的电极反应式____________________;阳极附近溶液中Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式为______________________________;
(5)常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=1×10-32,溶液的pH应为________时才能使c(Cr3+)降至1×10-5molL-1
【题目】钨是熔点最高的金属,是重要的战略物资,广泛用于钢铁工业,电真空照明材料等方面。黑钨矿是一种有开采价值的钨矿石,其主要成分是铁和锰的钨酸盐(常用FeWO4、MnWO4表示)。它的传统冶炼工艺的第一阶段如下图所示:
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注:①上述流程中钨的化合价不变 ②钨酸(H2WO4)是一种难溶性酸
(1)写出C的化学式:______;写出生成B的化学方程式:_________
(2)上述流程中,第一次过滤所得滤渣的主要成份除MnO2外,还含有_________,请写出FeWO4在熔融条件下发生反应生成该成分的化学方程式_________
(3)冶炼金属钨是用非整比的钨氧化物为原料,钨元素在其中存在两种价态:+5价和+6价,试确定组成为WO2.7的氧化钨中两种对应价态的钨原子个数的整数比为_____________。
(4)黑钨矿还含少量Si、As的化合物,上述流程需优化(见下图)。向含Na2WO4的滤液中加硫酸调节pH=10后,再除杂净化。
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则“净化”过程中,加入H2O2的目的是__________,滤渣Ⅰ的主要成分是____________。
(5)某温度下,Ca(OH)2、CaWO4的相关数据见下表
项目 | CaWO4 | Ca(OH)2 |
-lgc(阴离子) | 4 | 2 |
-lgc(Ca2+) | 6 | 4 |
将钨酸钠溶液加入石灰乳中,发生反应的离子方程式为WO42-(aq)+Ca(OH)2(s)
CaWO4(s)+2OH-(aq)该温度下此反应的平衡常数为______mol/L。