20.硫酸铁(PFS)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于水的处理.用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁,为控制水解时Fe3+的浓度,防止生成氢氧化铁沉淀,原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+.实验步骤如下:

(1)用98%的硫酸配制28%的硫酸,所需的玻璃仪器除量筒外,还有b.
(a) 容量瓶(b) 烧杯(c) 烧瓶
(2)步骤 II取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量,目的是bc.
(a) 控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比       (b) 确定下一步还原所需铁的量
(c) 确定氧化Fe2+所需NaClO3的量      (d) 确保铁的氧化物酸溶完全
(3)用NaClO3氧化时反应方程式如下:6FeSO4+NaClO3+3H2SO4→3Fe2(SO43+NaCl+3H2O
若改用HNO3氧化,则反应方程式如下(NOx有毒):6FeSO4+2HNO3+3H2SO4→3Fe2(SO43+NO↑+4H2O
已知1mol HNO3价格0.16元、1mol NaClO3价格0.45元,评价用HNO3代替NaClO3作氧化剂的得弊,利是原料成本低,弊是产生的气体对大气有污染.
聚合硫酸铁溶液中SO42-Fe3+物质的量之比不是3:2.根据下列供选择的试剂和基本操作,测定聚合硫酸铁产品溶液中SO42?与Fe3+物质的量之比.
(4)测定时所需的试剂ac.
(a) NaOH       (b) FeSO4       (c) BaCl2   (d)aClO3
(5)需要测定Fe2O3和BaSO4的质量(填写化合物的化学式).
(6)选出测定过程中所需的基本操作bed(按操作先后顺序列出).
(a) 萃取、分液  (b) 过滤、洗涤 (c) 蒸发、结晶(d) 冷却、称量 (e)烘干或灼烧.
18.亚氯酸钠(NaClO2)是重要漂白剂,探究小组开展如下实验,回答下列问题:
实验Ⅰ:制取NaClO2晶体按如图装置进行制取.

已知:NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2•3H2O,高于38℃时析出NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl.
(1)装置C的作用是防止D瓶溶液倒吸到B瓶中.
(2)已知装置B中的产物有ClO2气体,则装置B中发生反应的化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O.
装置D中反应生成NaClO2的离子方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2;反应后的溶液中阴离子除了ClO2-、ClO3-、Cl-、ClO-、OH-外还可能含有的一种阴离子是SO42-;检验该离子的方法是取少量反应后的溶液,先加足量的盐酸,再加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则说明含有SO42-
(3)请补充从装置D反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤.
①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③控制温度38℃~60℃进行洗涤,低于60℃干燥;④得到成品.
(4)如果撤去D中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是NaClO3和NaCl.
实验Ⅱ:样品杂质分析与纯度测定
(5)测定样品中NaClO2的纯度.测定时进行如下实验:
准确称一定质量的样品,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体,在酸性条件下发生如下反应:ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-,将所得混合液稀释成100mL待测溶液.取25.00mL待测溶液,加入淀粉溶液做指示剂,用c mol•L-1 Na2S2O3标准液滴定至终点,测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-).请计算所称取的样品中NaClO2的物质的量为c•V•10-3mol.
16.铜在自然界存在于多种矿石中.
(Ⅰ)以硅孔雀石(主要成分为CuSiO3•2H2O,含少量SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质)为原料制取硫酸铜的工艺流程如下:

已知:Fe3+、Cu2+和Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、6.7和9.7.
(1)“溶浸”中CuSiO3•2H2O和H2SO4发生反应的化学方程式CuSiO3•2H2O+H2SO4=CuSO4+H2SiO3+2H2O.
(2)“溶浸”中,选取浓度为20% H2SO4为浸出剂,铜的浸出率与浸出时间的关系见图1.由图1可得,随着浸出时间的增长,①铜的浸出率相应增加;②浸出时间超过24小时后,铜的浸出率变化不是很明显.(至少写一条变化规律)

(3)“除杂”中,加入MnO2的作用是2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++2H2O+Mn2+(用离子方程式表示).“除杂”中需在搅拌下加入石灰乳以调节溶液的pH到3~4,沉淀部分杂质离子,分离得滤液.滤渣的主要成分为Fe(OH)3
(Ⅱ)以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为原料炼制精铜的工艺流程如下:
黄铜矿$\stackrel{焙烧}{→}$精铜冰铜(Cu2S和FeS)$\stackrel{还原}{→}$粗铜$\stackrel{电解精炼}{→}$精铜
(4)“还原”工艺中其中一个反应为:Cu2S+2Cu2O $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6Cu+SO2↑,该反应的氧化剂是Cu2O、Cu2S.
(5)粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质,电解精炼铜时,阴极反应式为Cu2++2e-=Cu.完成图2中由粗铜电解得到精铜的示意图,并作相应标注.
12.正丁醛是一种化工原料.某实验小组利用如图装置合成正丁醛.
Na2Cr2O7H2SO4加热
发生的反应如下:
CH3CH2CH2CH2OH$\frac{\underline{\;\;\;Na_{2}Cr_{2}O_{7}\;\;\;}}{H_{2}SO_{4}加热}$ CH3CH2CH2CHO
反应物和产物的相关数据列表如表:
沸点/℃密度/(g•cm-3水中溶解性
正丁醇117.720.8109微溶
正丁醛75.70.8017微溶
实验步骤如下:
将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中,加30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中.在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石,加热.当有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液.滴加过程中保持反应温度为90-95℃,在E中收集90℃以下的馏分.将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75-77℃馏分,产量2.4g.回答下列问题:
(1)实验中,能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由不能,浓硫酸溶于水会放出大量热,容易溅出伤人.
(2)加入沸石的作用是防止液体暴沸.若加热后发现未加沸石,应采取的正确方法是冷却后补加.
(3)装置图中,D仪器的名称是滴液漏斗,B仪器的名称是直形冷凝管,冷水从下进.(填上或下)
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是b(填正确答案标号).
a.润湿   b.检漏      c.干燥        d.标定
(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分层时,水在下 层(填“上”或“下”)
(6)本实验中,正丁醛的产率为62.5%.
(7)反应温度应保持在90-95℃,其原因是保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化.
 0  159965  159973  159979  159983  159989  159991  159995  160001  160003  160009  160015  160019  160021  160025  160031  160033  160039  160043  160045  160049  160051  160055  160057  160059  160060  160061  160063  160064  160065  160067  160069  160073  160075  160079  160081  160085  160091  160093  160099  160103  160105  160109  160115  160121  160123  160129  160133  160135  160141  160145  160151  160159  203614 

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