题目内容
【题目】某工厂的工业废水中含有大量的Fe2+、SO42-和较多的Cu2+及少量的Na+。为了减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。请根据流程图,在方框和 括号内填写物质名称(或主要成分的化学式)或操作方法,完成回收硫酸亚铁和铜的简单实 验方案。
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(1)操作②的名称为__________,所需要的玻璃仪器为__________、玻璃棒、烧杯。
(2)试剂⑤的化学式为__________,发生化学反应的离子方程式为__________。
(3)为验证溶液⑧中含有SO42-:取少量的溶液⑧于试管中,先加入____再加入__________,若观察到有白色沉淀,则说明溶液⑧中含有SO42-。写出上述反应的离子方程式______________________________.
【答案】 过滤 漏斗 H2SO4 Fe+2H+=Fe2++H2↑; 足量稀盐酸 少量BaCl2溶液 Ba2++SO42-=BaSO4↓
【解析】某工厂的工业废水中含有大量的Fe2+、SO42-和较多的Cu2+及少量的Na+,先加过量铁①,过滤②,得到④溶液为FeSO4,③为Cu和多余的铁,再向③中加过量稀硫酸⑤,过滤⑥得到的⑦为Cu,⑧为FeSO4,则(1)操作②的名称为过滤,所需要的玻璃仪器为漏斗、玻璃棒、烧杯;(2)试剂⑤的化学式为H2SO4,发生反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑;(3)SO42-的检验:先加足量稀盐酸,无现象,再加氯化钡溶液,有白沉淀,证明含有SO42-,反应的离子方程式为Ba2++SO42-=BaSO4↓。
【题目】I、三氧化二镍(Ni2O3)是一种灰黑色无气味有光泽的块状物,易碎成细粉末,常用于制造高能电池。工业上以金属镍废料生产NiCl2,继而生产Ni2O3的工艺流程如下:
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下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.1 | 6.5 | 3.5 | 7.1 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 9.7 | 4.7 | 9.2 |
(1)①为了提高金属镍废料浸出的速率,在“酸浸”时可采取的措施有:适当升高温度,搅拌,______等。
②酸浸后的酸性溶液中含有Ni2+、Cl-,另含有少量Fe2+、Fe3+、Al3+等。在沉镍前,需加Na2CO3控制溶液pH范围为______。
(2)“氧化”生成Ni2O3的离子方程式为______。
(3)工业上用镍为阳极,电解0.05 ~ 0.1 mol·L-1 NiCl2 溶液与一定量NH4Cl组成的混合溶液,可得到高纯度、球形的超细镍粉。当其它条件一定时,NH4Cl的浓度对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如下图所示,则NH4Cl的浓度最好控制为______。
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II、煤制天然气的工艺流程简图如下:
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(4)已知反应I:C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH=+135 kJ·mol-1,通入的氧气会与部分碳发生燃烧反应。请利用能量转化及平衡移动原理说明通入氧气的作用:______。
(5)①甲烷化反应IV发生之前需要进行脱酸反应III。煤经反应I和II后的气体中含有两种酸性气体,分别是H2S和_____。
②工业上常用热碳酸钾溶液脱除H2S气体得到两种酸式盐,该反应的离子方程式是____。
(6)一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入1.2 mol CH4(g)和4.8 mol CO2(g),发生反应:CH4 (g)+3CO2 (g)
2H2O(g)+4CO(g) ΔH>0。实验测得,反应吸收的能量和甲烷的体积分数随时间变化的曲线图像如右图。计算该条件下,此反应的
H=______。
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