题目内容
【题目】从古至今,铁及其化合物在人类生产、生活中的作用发生了巨大的变化。
(1)现代工业“接触法制硫酸”用黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料。测得硫酸渣的化学成分为:SiO2约45%,Fe2O3约40%,Al2O3约10%,MgO约5%。用该废渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下(部分操作和条件略):
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请回答下列问题:
①在步骤i中产生的有毒气体可能有___________________。
②在步骤iii操作中,要除去的离子之一为Al3+,若常温时Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32,此时理论上将Al3+沉淀完全,则溶液的pH为_________(注:c(Al3+)≤10-5mol·L-1视为沉淀完全)。
③步骤ⅳ中,洗涤沉淀的操作是___________________。
生成FeCO3的离子方程式是__________________。
(2)氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”,向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入氧化铜粉末会产生新的沉淀,写出该沉淀的化学式_____________。请用平衡移动的原理,结合必要的离子方程式,对此现象作出解释:______________________。
(3)古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下:
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复分解反应ⅱ的离子方程式是________________________________________。
【答案】 CO和SO2 5 沿玻璃棒向过滤器中加蒸馏水至淹没沉淀,静置,待水全部滤出后,再重复2~3次 Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O Fe(OH)3 Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,加入CuO与H+反应生成Cu2+和H2O,降低了H+浓度,使得水解平衡正向移动,生成Fe(OH)3沉淀 3[Fe(CN)6] 4-+ 4Fe3+ = Fe4[Fe(CN)6]3↓
【解析】工业废渣主要含Fe2O3及SiO2、A12O3、MgO等杂质,加煤燃烧可生成CO、SO2等有毒气体,加硫酸后只有二氧化硅不反应,过滤除去二氧化硅,然后调节pH,Fe3+和Al3+完全转化为沉淀,而亚铁离子没有转化为沉淀,向滤液加入碳酸氢铵将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,过滤得到碳酸亚铁,需要洗涤、干燥,然后煅烧得到红氧化铁;
(1)①由分析可知,在步骤i中产生的有毒气体可能有CO、SO2等;②常温时Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32,此时理论上将Al3+沉淀完全,c(OH-)=1.0×10-32/105mol/L=10-9,则c(H+)=1014/109mol/L=10-5mol/L,pH=5;③洗涤沉淀需要在过滤器中进行,则步骤ⅳ中,洗涤沉淀的操作是沿玻璃棒向过滤器中加蒸馏水至淹没沉淀,静置,待水全部滤出后,再重复2~3次;生成FeCO3的离子方程式是:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;(2)因为Fe3+会水解产生较多的H+:Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,加入CuO与H+反应生成Cu2+和H2O,降低了H+浓度,使得水解平衡正向移动,生成Fe(OH)3沉淀;(4)①根据转化关系图可知复分解反应ii的离子方程式为:3[Fe(CN)6]4-+ 4Fe3+ =Fe4[Fe(CN)6]3↓。
【题目】实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳。
探究一 气体发生装置的选择
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(1)写出图中带标号仪器的名称:a_____________;b_______________。
(2)实验室制取二氧化碳气体,发生和收集装置分别选用______ 和______ (填字母),检验集满的方法是___________________________________。
探究二 药品的选择
小明对三组药品进行了研究,实验记录如下:
组别 | 药 品 | 实验现象 |
① | 块状石灰石和稀盐酸 | 产生气泡速率适中 |
② | 块状石灰石和稀硫酸 | 产生气泡速率缓慢并逐渐停止 |
③ | 粉末状石灰石和稀盐酸 | 产生气泡速率很快 |
(3)对照实验①③,是探究_____________________对产生二氧化碳速率的影响;
(4)对照实验______,是探究不同的酸对产生二氧化碳速率的影响;
(5)小明选择第①组药品来制取二氧化碳,该组反应的化学方程式为___________。
探究三 生成二氧化碳量的测定
实验室常通过下列两种途径测量生成二氧化碳的量
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(6)途径一(如图1):由图可知产生二氧化碳的质量为________g。
途径二(如图2):通过排水法测得生成二氧化碳的体积。
(7)由上两种途径比较,你认为哪种途径实验结果更为准确,理由是___________________。
【题目】将物质X逐渐加入Y溶液中,生成沉淀物质的量n2与所加X的物质的量n1的关系如图所示。符合图示情况的是
A | B | C | D | |
X | NaOH | AlCl3 | HCl | NaAlO2 |
Y | AlCl3 | NaOH | NaAlO2 | HCl |
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A. A B. B C. C D. D