为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和甲中加热装置已略,气密性已检验)。
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实验步骤:
1.在甲装置中,打开活塞a,加热,待装置中充满黄绿色气体时,与丙装置连接。
2.当丙装置中FeC12溶液变黄时,停止加热。
3.打开活塞c,使约2mL的溶液滴入试管中,检验溶液中的离子。
4.在乙装置中,打开活塞b,待空气排尽后,将乙中产生的气体通入上述丙装置变黄后的溶液中,一段时间后,停止。
5.更新丙中试管,打开活塞c,使约2mL的溶液滴入试管中,检验溶液中的离子。
回答下列问题:
(1)甲中发生反应的化学方程式为______________________。
(2)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸快,原因是____________。
(3)实验中,证明氧化性Fe3+>SO2的离子方程式为_____________。
(4)有I、II、III三组同学分别完成了上述实验,实验结果如下:
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步骤3溶液中含有的离子 |
步骤5溶液中含有的离子 |
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I |
既有Fe3+又有Fe2+ |
有SO42- |
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Ⅱ |
有Fe3+无Fe2+ |
有SO42- |
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Ⅲ |
有Fe3+无Fe2+ |
有Fe2+ |
上述实验结果一定能够证明Cl2>Fe3+>SO2的是______(填“I”、“II”或“III”)。
工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下:
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已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:
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沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
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开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
3.4 |
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完全沉淀 |
3.2 |
9.7 |
4.4 |
回答下列问题:
(1)反应I溶液中存在的金属阳离子有__________________。
(2)加入NaHCO3的目的是调节pH,使溶液中的______(填“Fe3+”、“Fe2+”或“A13+”)沉淀。该工艺流程中“搅拌”的作用是_____________。
(3)反应II的离子方程式为__________。在实际生产中,反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量,O2与NaNO2在反应中均作为________。若参与反应的O2有11.2L(标准状况),则相当于节约NaNO2物质的量为__________。
(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]2+离子,可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合离子。该水解反应的离子方程式为__________________________。
最近雾霾天气肆虐我国大部分地区。其中SO2是造成空气的污染的主要原因,利用钠碱循环法可除去SO2。
(1)钠碱循环法中,吸收液为Na2SO3溶液,该反应的离子方程式是________。
(2)已知H2SO3的电离常数为K1=1.54×10-2,K2=1.024×10-7;H2CO3的电离常数为K1=4.30×10-7,K2=5.60×10-11,则下列微粒可以大量共存的是______(填序号)。
A.CO32- HSO3- B. HCO3- HSO3- C. SO32- HCO3- D. H2SO3 HCO3-
(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化关系如下表:
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n(SO32-):n(HSO3-) |
91:9 |
1:1 |
1:91 |
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pH |
8.2 |
7.2 |
6.2 |
①根据上表判断NaHSO3溶液显_______性,试解释原因__________________________;
②在NaHSO3溶液中离子浓度关系不正确的是_______(填序号)。
A.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
B.c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)
C.c(H2SO3)+ c(H+)=c(SO32-)+c(OH-)
D.c(Na+)+ c(H+)=2c(SO32-)+ c(HSO3-)+ c(OH-)
(4)当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽处理,直至得到pH>8的吸收液再循环利用,电解示意图如下:
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①写出阳极上发生的电极反应式____________;
②当电极上有1mol电子转移时阴极产物的质量为__________。