(16分)氯化铁是常见的水处理剂,利用废铁屑可制备无水氯化铁,实验室制备装置和工业制备流程图如下:
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已知:(1)无水FeCl3的熔点为555K、沸点为588K.
(2)废铁屑中的杂质不与盐酸反应
(3)不同温度下六水合氯化铁在水中的溶解度如下:
温度/℃ | 0 | 20 | 80 | 100 |
溶解度(g/100g H2O) | 74.4 | 91.8 | 525.8 | 535.7 |
实验室制备操作步骤如下:
Ⅰ.打开弹簧夹K1,关闭弹簧夹K2,并打开活塞a,缓慢滴加盐酸.
Ⅱ.当…时,关闭弹簧夹K1,打开弹簧夹K2,当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a.
Ⅲ.将烧杯中溶液经过一系列操作后得到FeCl3•6H2O晶体.
请回答:
(1)烧杯中足量的H2O2溶液的作用是______________________。
(2)为了测定废铁屑中铁的质量分数,操作Ⅱ中“…”的内容是______________________。
(3)从FeCl3溶液制得FeCl3•6H2O晶体的操作步骤是:加入______________后、_________________、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(4)试写出吸收塔中反应的离子方程式:_____________________。
(5)捕集器温度超过673K时,存在相对分子质量为325的铁的氯化物,该物质的分子式为____________。
(6)FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定:称取m g无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,配制成100mL溶液;取出10.00mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入几滴淀粉溶液,并用c mol•L-1 Na2S2O3溶液滴定,消耗V mL(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-).
①滴定终点的现象是:_____________________。
②样品中氯化铁的质量分数________________。
(14分)Ⅰ.某废水中可能含有下列离子中的若干种:Fe3+、Al3+、Fe2+、Cu2+、Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32-。现进行如下实验:
Ⅰ.取少量溶液,加入KSCN溶液,无明显变化
Ⅱ.另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色
Ⅲ.向Ⅱ中所得溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成
Ⅳ.向Ⅱ中所得溶液中加入过量浓氨水,仅有红褪色沉淀生成,过滤,在所得溶液中加入盐酸至酸性时,再加入氢氧化钠溶液,有蓝色沉淀生成
请回答下列问题:
(1)该废水一定含有的离子是_____________;
(2)实验Ⅱ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是________________;
(3)过滤除去Ⅳ中的蓝色沉淀,调整溶液的pH为10.7左右时,加入铝粉,反应产生氨气和氮气的体积比为1:4,其离子方程式为Al+NO3-+OH-
AlO2-+NH3+N2+H2O(未配平)。若除去0.2molNO3-,消耗铝____________g。
Ⅱ.某混合液中,可能大量含有的离子如下表:
阳离子 | H+、K+、Al3+、NH4+、Mg2+ |
阴离子 | Cl-、Br-、OH-、CO32-、AlO2- |
为探究其成分,某同学将Na2O2逐渐加入到上述混合溶液中并微热,产生沉淀和气体的物质的量与加入Na2O2的物质的量的关系分别如图所示:
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(1)该溶液中一定含有的阳离子是_____________,其对应物质的量浓度之比为____________,溶液中一定不存在的阴离子是____________________。
(2)请写出沉淀减少的离子方程式________________________。
下列根据实验操作和现象所得出结论正确的是
编号 | 实验操作 | 实验现象 | 解释与结论 |
A | 某溶液加入浓NaOH溶液,加热,在试管口放一片湿润的红色石蕊试纸 | 试纸变蓝 | NH3是碱 |
B | 硝酸银溶液中加入足量NaCl溶液,再加入KI溶液 | 先出现白色沉淀,后变为黄色沉淀 | KSP(AgCl)>KSP(AgI) |
C | 2ml2%CuSO4中加4-6滴2%NaOH,振荡后加入0.5mlX溶液,加热煮沸 | 未出现砖红色沉淀 | X不含有醛基 |
D | 等体积pH=3的HA和HB两种酸分别与足量的锌反应 | 相同时间内,HA收集到氢气多 | HA是强酸 |