铁及其化合物有重要用途,如聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m是一种新型高效的水处理混凝剂,而高铁酸钾(其中铁的化合价为+6)是一种重要的杀菌消毒剂,某化学探究小组设计如下方案制备上述两种产品:![]()
请回答下列问题:
(1)检验固体铁的氧化物中铁的化合价,应使用的试剂是 (填标号)
| A.稀硫酸 | B.稀硝酸 | C.KSCN溶液 | D.酸性高锰酸钾溶液 |
(3)Fe2O3与KNO3和KOH的混合物加热共融可制得高铁酸鉀。完成并配平下列化学方程式:
□Fe2O3+□KNO3+□KOH——□ +□KNO2+□ 。
(4)为测定溶液I中铁元素的总含量,实验操作:准确量取20.00mL溶液I于带塞锥形瓶中,加入足量H2O2,调节pH<3,加热除去过量H2O2;加入过量KI充分反应后,再用 0.1000mol·L—1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。
已知:2Fe3++2I—=2Fe2++I2、I2+2S2O32—=2I—+S4O62—。
①写出滴定选用的指示剂 ,滴定终点观察到的现象 。
②溶液I中铁元素的总含量为 g·L—1。若滴定前溶液中H2O2没有除尽,所测定的铁元素的含量将会 (填“偏高”、“偏低”、“不变”)。
蛇纹石可用于生产氢氧化镁,简要工艺流程如下:
I.制取粗硫酸镁:用酸液浸泡蛇纹石矿粉,过滤;并在常温常压下结晶,制得粗硫酸镁(其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等杂质离子)。
II.提纯粗硫酸镁:将粗硫酸镁在酸性条件下溶解,加入适量的0.1 mol·L-H2O2溶液,再调节溶液pH至7~8,并分离提纯。
III.制取氢氧化镁:向步骤II所得溶液中加入过量氨水。
已知:金属离子氢氧化物沉淀所需pH
| | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mg2+ |
| 开始沉淀时 | 1.5 | 3.3 | 6.5 | 9.4 |
| 沉淀完全时 | 3.7 | 5.2 | 9.7 | 12.4 |
请回答下列问题:
(1)步骤II中,可用于调节溶液pH至7~8的最佳试剂是 (填字母序号)。
A. MgO B. Na2CO3 C. 蒸馏水
(2)Fe2+与H2O2溶液反应的离子方程式为 。
(3)工业上常以Mg2+的转化率为考察指标,确定步骤III制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件。其中,反应温度与Mg2+转化率的关系如右图所示。
①步骤III中制备氢氧化镁反应的离子方程式为 。
②根据图中所示50 ℃前温度与Mg2+转化率之间 的关系,可判断此反应是
(填“吸热”或“放热”)反应。
③图中,温度升高至50 ℃以上Mg2+转化率下降的可能原因是 。
④ Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数。已知:
Mg(OH)2(s)
Ca(OH)2(s)
若用石灰乳替代氨水, (填“能”或“不能”)制得氢氧化镁,理由是 。
ZnO具有抗菌性,也是重要的轮胎添加剂。工业上由粗ZnO(含FeO、CuO)制备活性ZnO流程如下: ![]()
已知此溶液中Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+形成氢氧化物的pH如下表:
| 离子 | 开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH |
| Fe2+ | 6.4 | 8.4 |
| Fe3+ | 2.4 | 3.1 |
| Cu2+ | 5.2 | 6.7 |
| Zn2+ | 6.8 | 9 |
(1)实验室中用98%H2SO4来配制100 mL60%稀硫酸所需使用的玻璃仪器有:烧杯、量筒、 、 、 。
(2)写出在A中加H2O2的离子方程式: 。
(3)向A中可以加入 (写化学式)调节溶液pH范围在 之间;沉淀C为 。
(4)碱式碳酸锌[Zn3(OH)4CO3·H2O]焙烧制备活性ZnO的化学方程式为 。
某研究性学习小组利用下列原料和流程制备CuSO4·5H2O。![]()
已知:Cu+在酸性条件下不稳定,易生成金属Cu和Cu2+。
(1)操作①的名称为____。 ,
(2)若固体①的成分为混合物,则其成分的化学式为____。
(3)将H2O2加入滤液①中,发生反应的离子方程式为 。
(4)调pH可选用的药品为____。
| A.NaOH溶液 | B.CuO | C.氨水 | D.CuCO3 |