题目内容

某厂的酸性工业废水中含有一定量的Na＋、Al3＋、 Fe3＋、Cu2＋、Cl－。该厂利用如图所示的工艺流程图，利用常见的气体氧化物、酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中生产出了氯化铁、氧化铝、NaCl晶体和金属铜，产生了很好的社会经济效益。

请填写下列空白：
(1)图中试剂1是________，试剂2是________。
(2)步骤1和步骤2所用到的玻璃仪器是________。
(3)步骤1反应的离子方程式为_______________________________________。
(4)步骤3反应的离子方程式为_______________________________________。
(5)从节约药品和环保方面考虑，步骤5所发生反应的离子方程式应为__________________________________________________________。

　(1)废铁屑　稀盐酸
(2)漏斗、玻璃棒、烧杯
(3)Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋，Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
(4)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O
(5)AlO2—＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO3—

解析

练习册系列答案
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I  “套管实验”是将一支较小的玻璃仪器装入另外一个玻璃仪器中，经组装来完成原来需要更多仪器进行的实验。因其具有许多优点，被广泛应用于化学实验中，如图实验为“套管实验”，小试管内塞有沾有无水硫酸铜粉末的棉花球。请观察实验装置，分析实验原理，回答下列问题：
   
（1）该实验的目的是_____________________
（2）实验开始前微热试管，说明装置不漏气的现象是                               
（3）一段时间后结束实验，待装置冷却，取出小试管中固体溶于水，然后滴加1mol/L盐酸，产生CO2的量与盐酸的量的关系如图所示。其中合理的是________________

II燃料电池是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电池。氢气、烃、肼、甲醇等液体或气体，均可以作燃料电池的燃料。请回答下列问题：
（1）以甲烷和氧气为原料，氢氧化钠溶液为电解质溶液构成电池。写出其正极反应式   
（2）以上述电池为电源，石墨为电极电解1L0. 1mol/L的氯化钾溶液。回答下列问题：
写出电解总反应的离子方程式                                     

（3）室温时，电解一段时间后，取25mL上述电解后溶液，滴加0.2mol/L醋酸，加入醋酸的体积与溶液的pH的关系如图所示（不考虑能量损失和气体溶于水，溶液体积变化忽略不计）
①计算消耗标准状况下甲烷        mL
②若图中的B点pH=7，则酸碱恰好完全反应的点在       区间（填“AB”、“BC”或“CD”）
③AB区间溶液中各离子浓度大小关系中可能正确的是                 
A． c(K+)＞c(OH－)＞c (CH3COO－) ＞c(H+)   
B． c(K+)＞c(CH3COO－)＞c(OH－) ＞c(H+)
C． c(K+)＞c(CH3COO－)=c(OH－) ＞c(H+)

实验室利用硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等）制备聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾（FeSO4·7H2O），过程如下：

（1）将过程②中产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是________。
A．品红溶液                B．紫色石蕊溶液
C．酸性KMnO4溶液           D．溴水
（2）过程①中，FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式为_____________________________。
（3）过程③中，需加入的物质是________。
（4）过程④中，蒸发结晶需要使用酒精灯、三脚架、泥三角，还需要的仪器有________________。
（5）过程⑤调节pH可选用下列试剂中的________（填选项序号）。
A．稀硫酸        B．CaCO3         C．NaOH溶液
（6）过程⑥中，将溶液Z加热到70～80 ℃，目的是______________________。
（7）实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验。
①用分析天平称取2．700 g样品；
②将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的氯化钡溶液；

某化学兴趣小组按照下列流程进行“由镁铝合金制备硫酸铝晶体”的实验。

（1）镁铝合金中加NaOH溶液的离子反应方程式为       ，画出金属X的原子结构示意图       ，固体A的化学式为       ；
（2）写出硫酸铝在水中的电离方程式        ，操作②包含的步骤有蒸发浓缩、       、过滤、干燥。
（3）该兴趣小组为测定镁铝合金中各组成的质量分数，设计如图装置，则需要测定的数据有           　、            。

工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如下：

已知：Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O
(1)实验操作Ⅰ的名称为________；在空气中灼烧固体混合物D时，用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有________(填仪器名称)。
(2)滤液A中铁元素的存在形式为________(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为____________________________________________，检验滤液A中存在该离子的试剂为________(填试剂名称)。
(3)金属单质E与固体混合物F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为__________________________________________________。
(4)常温下，等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中，由水电离出的c(OH－)前者为后者的108倍。则两种溶液的pH＝________。
(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂，测定粗铜样品中金属铜的质量分数，涉及的主要步骤：称取一定质量的样品→________________→过滤、洗涤、干燥→称量剩余固体铜的质量。(填缺少的操作步骤，不必描述操作过程的细节)

如图是测定铝粉（含镁粉）的纯度的实验装置。所用的NaOH（足量）的物质的量浓度为4.5  mol·L－1。不同时间电子天平的读数如下表所示：

实验操作
时间/min
电子天平的读数/g
烧杯＋NaOH溶液
0
120
烧杯＋NaOH溶液＋样品
0
135
1
134.5
2
134.1
3
133.8
4
133.8
 
（1）反应中生成气体的质量       g。
（2）试计算样品中铝的质量分数。(写出解题过程)
（3）反应后溶液(溶液的体积变化忽略)的c(OH－)。(写出解题过程)    

CuSO4·5H2O是铜的重要化合物，有着广泛的应用。以下是CuSO4·5H2O的实验室制备流程图。

根据题意完成下列填空：
(1)向含铜粉的稀硫酸中滴加浓硝酸，在铜粉溶解时可以观察到的实验现象：_____________、_____________。
(2)如果铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净，则制得的CuSO4·5H2O中可能存在的杂质是_____________，除去这种杂质的实验操作称为_____________。
(3)已知：CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4。称取0.100 0 g提纯后的CuSO4·5H2O试样于锥形瓶中，加入0.100 0 mol/L氢氧化钠溶液28.00 mL，反应完全后，过量的氢氧化钠用
0.100 0 mol/L盐酸滴定至终点，耗用盐酸20.16 mL，则0.100 0 g该试样中含CuSO4·5H2O_____________g。
(4)上述滴定中，滴定管在注入盐酸之前，先用蒸馏水洗净，再用_____________。

某混合物A，含有Al2(SO4)3、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的变化。

请回答下列问题。
（1） 图中涉及分离溶液与沉淀的方法是____________________________。
（2）  B、C、D、E四种物质的化学式为：
B__________、C__________、D__________、E__________。
（3） 写出下列反应的离子方程式：
沉淀F与NaOH溶液反应________________________________。
沉淀E与稀硫酸反应____________________________。
溶液G与过量稀氨水反应________________________________。

工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是__________  ______________________________________。
（2）另称取铁钉6．0g放入15．0ml浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。写出生成Fe2+所有可能的离子反应方程式：                                                      。
若要确认其中有Fe2+，应选用     （选填序号）。
a．KSCN溶液和氯水        b．铁粉和KSCN溶液 
c．浓氨水                  d．酸性KMnO4溶液
②乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应的化学方程式为：                                                          。
然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2．33g。由于此推知气体Y中SO2的体积分数为           。

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