题目内容
(16分)某工业废玻璃粉末含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等。某课题小组设计如下工艺流程对资源进行回收,得到Ce(OH)4和硫酸铁铵矾。
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已知:CeO2不溶于稀硫酸;酸性条件下,Ce3+易水解,Ce4+有较强氧化性。
(1)硫酸铁铵矾可净水,其原理是(写离子方程式) 。
(2)滤液A的主要成分 (填写化学式)。
(3)反应①的离子方程式是 。
(4)反应②的化学反应方程式是 。
(5)已知制硫酸铁铵矾晶体[Fe2(SO4) 3·(NH4) 2SO4·24H2O,式量964]的产率为80%,若加入13.2g(NH4) 2SO4(式量132),可制得晶体的质量是 。
(6)化合物HT可作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,过程表示为:
Ce2(SO4)3 (水层)+ 6HT(有机层)
2CeT3 (有机层)+3H2SO4(水层)
分液得到CeT3 (有机层),再加入H2SO4 获得较纯的含Ce3+的水溶液。可选择硫酸作反萃取剂的原因是:
(从平衡移动角度回答)。
下表是部分短周期元素的原子半径及主要化合价,根据表中信息,判断以下叙述正确的是
元素代号 | L | M | Q | R | T |
原子半径/nm | 0.160 | 0.143 | 0.089 | 0.102 | 0.074 |
主要化合价 | +2 | +3 | +2 | +6、-2 | -2 |
A.L2+与R2-的核外电子数相等
B.M与T形成的化合物既能与强酸反应又能与强碱反应
C.氢化物的稳定性为H2T<H2R
D.单质与浓度相等的稀盐酸反应的速率为Q>L
(15分)已知FeCl3溶液与KI溶液的反应为可逆反应,某小组同学对该反应进行实验探究。
(1)甲同学首先进行了实验1。
实验 1 | 实验步骤 | 实验现象 |
ⅰ.取2 mL 1 mol·L-1 KI溶液, 滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液3滴(1滴约为0.05 mL,下同)。 | ⅰ.溶液呈棕黄色。 | |
ⅱ.向其中滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液。 | ⅱ.溶液不显红色。 |
①写出FeCl3溶液与KI溶液反应的离子方程式 。
②加入KSCN溶液的目的是 。
③甲同学认为溶液不显红色的原因是反应体系中c(Fe3+)太低,故改进实验方案,进行了实验2。
实验 2 | 实验步骤 | 实验现象 |
ⅰ.取2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液, 滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液3滴。 | ⅰ.溶液呈棕黄色。 | |
ⅱ.向其中滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液。 | ⅱ.溶液显红色。 | |
ⅲ.继续加入2 mL CCl4,充分振荡、静置。 | ⅲ.液体分层,上层红色消失,变为棕黄色,下层呈紫红色。 |
本实验改用0.1 mol·L-1 KI溶液的目的是 。用化学平衡原理解释实验2中加入CCl4后上层溶液红色消失的原因: 。
(2)甲同学认为“用CCl4萃取后上层溶液仍为棕黄色”的原因是I2未被充分萃取,但乙同学查阅资料得到信息:I2、I3-在水中均呈棕黄色,两者有如下关系:I2+I-
I3-。于是提出假设:萃取后的溶液呈棕黄色的主要原因是存在I3-。
①为验证假设,乙同学设计并完成了实验3。
实验3 | 实验步骤 | 实验现象 |
ⅰ.取1 mL实验2中棕黄色的上层清液,再加入2 mL CCl4, 振荡、静置。 | ⅰ.液体分层,上层呈黄色,下层呈紫红色。 | |
ⅱ.取1 mL饱和碘水,加入2 mL CCl4, 振荡、静置。 | ⅱ.液体分层,上层为无色,下层呈紫红色。 |
实验3的结论是 。
②甲同学依据乙同学的实验设计思路,选用实验2中的试剂,运用控制变量的方法设计了更加严谨的实验,证明了平衡I2+I-
I3-的存在。
请你补充完整他设计的实验步骤:将实验2中下层紫红色溶液平均分成两份,分装于两支试管中,向试管1中加入1 mL水,振荡、静置;向试管2中 。
两支试管中的现象分别为 。
依据下列实验现象,得出的结论正确的是
操作 | 实验现象 | 结论 | |
A | 向NaBr溶液中加入氯水,再加入淀粉KI溶液 | 溶液变蓝 | 氧化性:Cl2>Br2>I2 |
B | 将铝片放入盐酸中 | 产生气泡的速率开始时较慢,随后加快,后来又逐渐减慢 | H+的浓度是影响反应速率的唯一因素 |
C | 向蔗糖溶液中加入稀硫酸,水浴加热后,加入新制氢氧化铜,加热 | 得到蓝色溶液 | 蔗糖水解产物没有还原性 |
D | 向漂白粉中滴入浓盐酸,将生成的气体通入品红溶液 | 品红溶液褪色 | 气体中含有Cl2 |