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【题目】工业上用废弃固体(含有Cu2S、Al2O3、Fe2O3、SiO2等)制取粗铜、绿矾(FeSO4·7H2O)和明矾[KAl(SO4)2·12H2O],操作流程如下:

(1)气体a是_________(写化学式,下同),试剂X是_________(已知X是一种盐),固体C是_________。

(2)明矾可以净水,明矾净水的原理是____________________________________(用离子方程式表示)。

(3)利用反应2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计成原电池,该电池的正极反应式为_______________________。

(4)取少量产品绿矾,加水溶解后再滴入几滴KSCN溶液,若产品绿矾中不含有Fe3+,观察到的现象为_________;若在产品绿矾的水溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,观察到的现象为__________________,原因是____________________________ (用离子方程式表示)。

(5)已知绿矾受热分解的化学方程式为2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O。称取3.5g产品绿矾,加热分解至恒重后(杂质受热不分解),将反应所得的气体缓缓通入盛有足量蒸馏水的锥形瓶中,再用0.1000 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定,滴定到终点时消耗酸性KMnO4溶液的体积为25.00mL,则产品绿矾的纯度为__________ (保留三位有效数字)。

【答案】 SO2 KHSO4 H2SiO3 Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ O2+4e-+4H+=-2H2O 溶液不变红 高锰酸钾溶液的紫色褪去 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 99.3%

【解析】根据废弃固体的成分及流程,气体a为SO2,固体B中含有CuO、Fe2O3,溶液B中含有KAlO2、K2SiO3,试剂X是一种盐,则为KHSO4,固体C为H2SiO3;加入过量铁屑后,固体D为Cu、Fe,溶液D为FeSO4;(1)气体a是SO2,试剂X是KHSO4,固体C是H2SiO3;(2)明矾可以净水,明矾净水的原理是Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+;(3)利用反应2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O设计成原电池,正极氧气得电子在酸性条件下生成水,电极反应式为O2+4e-+4H+=-2H2O;(4)取少量产品绿矾,加水溶解后再滴入几滴KSCN溶液,溶液不变红,则产品绿矾中不含有Fe3+;若在产品绿矾的水溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,发生反应5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,故高锰酸钾溶液的紫色褪去;(5)根据反应2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O、5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+,关系为10FeSO4·7H2O ~~5SO2-~~2MnO4-,产品绿矾的纯度为。

练习册系列答案
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【题目】请完成下列物质的分离提纯问题。

Ⅰ.现有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物,选择适当的试剂除去溶液中的NaCl和Na2SO4,,从而得到纯净的NaNO3溶液。相应的实验过程可用如图表示:

请回答下列问题:

(1)写出实验流程中下列物质的化学式:试剂X__________,沉淀B________。

(2)证明AgNO3溶液加过量的实验方法是___________。

(3)按此实验方案得到的溶液3中肯定含有_____________(填化学式)杂质;为了解决这个问题,可以向溶液3中加入适量的___________,之后若要获得固体NaNO3需要进行的实验操作是______.(填操作名称)。

Ⅱ.某同学欲用CCl4萃取较高浓度的碘水中的碘,操作过程可以分解为如下几步:

A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;

B.把50mL碘水和15mLCC14加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;

C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;

D.倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;

E.旋开活塞,用烧杯接收溶液;

F.从分液漏斗上口倒出上层液体;

G.将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准;

H.静置、分层。

(1)萃取过程正确操作步骤的顺序是:______(填编号字母)。

(2)最后碘的CCl4是通过获得________(填“漏斗上口”或“漏斗下口”)。从含碘的CCl4溶液中提取碘和回收CCl4,还需要经过蒸馏,观察下图所示实验装置指出其错误有____________处。

(3)进行上述蒸馏操作时,最后晶态碘在_________(填仪器名称)里聚集。

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