题目内容
为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用,甲同学设计的实验方案如下:
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请回答:
(1)绿矾的化学式为 。
(2)写出反应①的化学方程式 ,反应②生成沉淀的离子反应方程式 。
(3)为了检测滤液D中含有的金属离子,可设计实验方案为(试剂自选): 。
(4)在滤渣B中滴加稀硫酸时,发现反应速率比一般的铁粉反应要快,其原因是 。
(5)若考虑绿色化学工艺,在滤渣E中加入稀硫酸和试剂Y制胆矾晶体,试剂Y为无色液体,则反应④的总化学方程式为 ;若不考虑绿色化学工艺,所选试剂Y为1mol/L的硝酸,欲使3molCu全部溶解且溶液中含铜元素的溶质仅为CuSO4,则需该硝酸的体积 L。
(1)(2分) FeSO4·7H2O
(2)(4分)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
(或2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-) [未写离子方程式扣1分,不配平扣1分,离子符号错0分]
(3)(3分) 用试管取少量滤液D(1分),向滤液中滴加KSCN(或NaSCN、或NH4SCN)]
溶液无明显现象(1分),再滴入氯水(或双氧水,或通入Cl2)若变成血红色,则溶
液则中存在Fe2+(1分)。
(4)(2分)铜、铁与稀硫酸形成了原电池(或发生了电化腐蚀,或有电流产生)
(5)(5分) Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O(2分。配平1分,化学式错0分)
2(3分)[说明:反应式为3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4++2NO↑+4H2O]
【解析】
试题分析:(1)绿矾为硫酸亚铁晶体,化学式为:FeSO4·7H2O
(2)反应①为Al与NaOH溶液的反应,离子方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;反应②中通入的气体气体X为CO2,CO2、H2O与AlO2-反应生成的沉淀为Al(OH)3,离子方程式为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- (或2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-)
(3)滤液D的溶质为FeSO4,检验Fe2+的原理为:Fe2+不能使KSCN变为血红色,但加入氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,溶液变为血红色,所以实验方案为:用试管取少量滤液D,向滤液中滴加KSCN(或NaSCN、或NH4SCN)],溶液无明显现象,再滴入氯水(或双氧水,或通入Cl2)若变成血红色,则溶液则中存在Fe2+。
(4)滤渣B中含有铁、铜金属,滴加稀硫酸后,铜、铁与稀硫酸形成了原电池,使反应速率加快。
(5)滤渣E为Cu,加入稀硫酸和试剂Y生成CuSO4,考虑绿色化学工艺,Y为无色液体,则试剂Y为H2O2,则反应④的总化学方程式为:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;Cu全部溶解且溶液中含铜元素的溶质仅为CuSO4,则化学方程式为:3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4++2NO↑+4H2O,Cu为3mol,则消耗的HNO3为2mol,需该硝酸的体积为:2mol÷1mol?L?1=2L。
考点:本题考查化学流程的分析、化学方程式与离子方程式的书写、离子的检验、原电池原理、化学计算。
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:
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已知部分物质沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲线如下:
| Fe3+ | Cu2+ | Cr3+ |
开始沉淀pH | 2.1 | 4.7 | 4.3 |
完全沉淀pH | 3.2 | 6.7 | a |
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(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 ;②将浊液加热到80℃, 。
(3)写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体的离子反应方程式 ,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≤1×10—5 mol?L-1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,
)
下列陈述I、II正确并且有因果关系的是
选项 | 陈述I | 陈述II |
A | SO2和氯水有漂白性 | 两者都能使溴水褪色 |
B | 用淀粉-KI鉴别FeCl2 | Fe2+有氧化性 |
C | 盐酸和氨水能溶解Al(OH)3 | Al(OH)3是两性氢氧化物 |
D | CuSO4可以用作游泳池消毒剂 | 铜盐能使蛋白质变性 |