摘要：C．5.6 g铁投入浓硫酸中.生成的气体分子数为0.1 NA
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I．硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料．以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（CuSO4?5H2O）的生产流程示意图：
胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）见下表．
请回答下列问题：
（1）红棕色滤渣的主要成分是
（2）写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式
（3）操作I的操作温度应该控制在
（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作II应为
（5）取样检验是为了确认Fe3+是否除净．有同学设计了以下两种方案，在实验室分别对所取样品按下列方案进行操作：
方案一：取样于试管→滴加KSCN溶液；
方案二：径向层析→喷KSCN溶液
①你认为上述两种方案设计更合理的是
②指出你认为不合理的方案存在的问题
（6）反应产物中的NO可以循环使用，用化学方程式表示循环使用的方案
II．（12分）复印机使用的墨粉主要成份是Fe3O4，图是氧化沉淀法生产Fe3O4的工艺：
已知：
①工业绿矾中FeSO4的含量为52.5%，其中的杂质不参与反应；
②Fe（OH）2+2Fe（OH）3═Fe3O4?4H2O
请回答下列问题：
（1）铁的常见氧化物有
（2）Fe3O4与盐酸反应的化学方程式是：
（3）在工艺流程中，通入适量空气“氧化”时的化学方程式是：
（4）生产中可获得的副产品是
a．过滤 b．加热浓缩 c．冷却 d．结晶 e．洗涤
（5）在生产过程中，若工业绿矾的投料速率是12.16kg/h，为使产品较纯，鼓入空气的速率应为
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胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）见下表．
| 温度（℃） | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| 石膏 | 0.32 | 0.26 | 0.15 | 0.11 | 0.07 |
| 胆矾 | 32 | 44.6 | 61.8 | 83.8 | 114 |
（1）红棕色滤渣的主要成分是
Fe（OH）3
Fe（OH）3
；（2）写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式
3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
；（3）操作I的操作温度应该控制在
100
100
℃左右；（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作II应为
冷却结晶、过滤
冷却结晶、过滤
、洗涤、干燥；（5）取样检验是为了确认Fe3+是否除净．有同学设计了以下两种方案，在实验室分别对所取样品按下列方案进行操作：
方案一：取样于试管→滴加KSCN溶液；
方案二：径向层析→喷KSCN溶液
①你认为上述两种方案设计更合理的是
方案二
方案二
；②指出你认为不合理的方案存在的问题
Cu2+的蓝色对检验有干扰
Cu2+的蓝色对检验有干扰
；（6）反应产物中的NO可以循环使用，用化学方程式表示循环使用的方案
4NO+3O2+H2O=4HNO3
4NO+3O2+H2O=4HNO3
．II．（12分）复印机使用的墨粉主要成份是Fe3O4，图是氧化沉淀法生产Fe3O4的工艺：
已知：
①工业绿矾中FeSO4的含量为52.5%，其中的杂质不参与反应；
②Fe（OH）2+2Fe（OH）3═Fe3O4?4H2O
请回答下列问题：
（1）铁的常见氧化物有
FeO、Fe2O3、Fe3O4
FeO、Fe2O3、Fe3O4
；（2）Fe3O4与盐酸反应的化学方程式是：
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
，检验反应后的溶液中含Fe3+的方法：取待测液少许于试管中，加入适量的KSCN溶液，若溶液显血红色，则证明含Fe3+
取待测液少许于试管中，加入适量的KSCN溶液，若溶液显血红色，则证明含Fe3+
；（3）在工艺流程中，通入适量空气“氧化”时的化学方程式是：
4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3
4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3
；（4）生产中可获得的副产品是
Na2SO4?10H2O
Na2SO4?10H2O
，提取该副产品的操作顺序是：bcdae
bcdae
（填写序号）a．过滤 b．加热浓缩 c．冷却 d．结晶 e．洗涤
（5）在生产过程中，若工业绿矾的投料速率是12.16kg/h，为使产品较纯，鼓入空气的速率应为
0.784
0.784
m3/h（假设反应在标准状态下进行，空气中O2占20%）．
在众多的化学反应现象中，化学振荡现象最为令人惊奇，化学振荡实验很多，其中酸与铁丝的反应就是其中一例．某合作小组的同学查阅文献资料后，拟做铁丝与酸的化学振荡实验并进行探究．
实验步骤：
①将2cm左右的铁丝夹成多段，放在培养皿中，先用热的碳酸钠溶液除去铁丝表面的油污，蒸馏水冲洗后，再用某种试剂X浸泡到有大量气泡时取出，用蒸馏水冲洗干净．
②在细口瓶中加入30mL1.0mol/L的H3PO4、3mL30%的H2O2溶液，将处理后的铁丝放入其中．
③观察现象：铁丝表面产生气泡，随后消失，再产生气泡，再消失的周而往复的化学振荡现象出现，振荡周期约20秒，可维持数小时．
试回答下列问题：
（1）步骤①中，用试剂X可除去铁钉表面的铁的氧化物或镀层，所用的试剂X可能是 （选填序号：A．NaOH B．盐酸C．酒精）．
（2）对振荡中产生的气体的成分，甲、乙两同学分别提出了假设，丙同学进行了验证．
甲同学认为是H2，其可能的理由是： ．
乙同学认为是O2，其可能的理由是： ．
丙同学在细口瓶中插入数据采集器氧气传感器，密封进行实验一小时，结果发现瓶中氧气的百分含量呈现逐渐减小的趋势，从而证明产生的气体是 ．
（3）丁同学猜想酸与铁丝振荡体系中的反应机理及过程：
（a） Fe+2H+→Fe2++H2 （b）2Fe2++H2O2+H2O→Fe2O3+4H+
（c）Fe2O3+6H+→2Fe3++3H2O （d）2Fe3++H2→2Fe2++2H+，依据过程：
（a）→（b）→（c）→（d）→（a）…周而复始．
依据此机理，四步反应总的反应方程式为： ．
（4）戊同学对本次实验中的所用铁钉中单质铁的含量进行测定，他们先配制一定物质的量浓度的硫酸，然后将一定质量的铁与硫酸（加入适量的铜粉）充分反应，并收集产生的气体，有关数据如下表：
所配硫酸的物质的量浓度为： mol/L；铁钉中单质铁的质量分数为 ．
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实验步骤：
①将2cm左右的铁丝夹成多段，放在培养皿中，先用热的碳酸钠溶液除去铁丝表面的油污，蒸馏水冲洗后，再用某种试剂X浸泡到有大量气泡时取出，用蒸馏水冲洗干净．
②在细口瓶中加入30mL1.0mol/L的H3PO4、3mL30%的H2O2溶液，将处理后的铁丝放入其中．
③观察现象：铁丝表面产生气泡，随后消失，再产生气泡，再消失的周而往复的化学振荡现象出现，振荡周期约20秒，可维持数小时．
试回答下列问题：
（1）步骤①中，用试剂X可除去铁钉表面的铁的氧化物或镀层，所用的试剂X可能是
（2）对振荡中产生的气体的成分，甲、乙两同学分别提出了假设，丙同学进行了验证．
甲同学认为是H2，其可能的理由是：
乙同学认为是O2，其可能的理由是：
丙同学在细口瓶中插入数据采集器氧气传感器，密封进行实验一小时，结果发现瓶中氧气的百分含量呈现逐渐减小的趋势，从而证明产生的气体是
（3）丁同学猜想酸与铁丝振荡体系中的反应机理及过程：
（a） Fe+2H+→Fe2++H2 （b）2Fe2++H2O2+H2O→Fe2O3+4H+
（c）Fe2O3+6H+→2Fe3++3H2O （d）2Fe3++H2→2Fe2++2H+，依据过程：
（a）→（b）→（c）→（d）→（a）…周而复始．
依据此机理，四步反应总的反应方程式为：
（4）戊同学对本次实验中的所用铁钉中单质铁的含量进行测定，他们先配制一定物质的量浓度的硫酸，然后将一定质量的铁与硫酸（加入适量的铜粉）充分反应，并收集产生的气体，有关数据如下表：
| ① | ② | ③ | |
| 硫酸溶液体积/mL | 50 | 50 | 50 |
| 称取铁钉质量/g | 5.0 | 6.0 | 7.0 |
| 再投入铜粉质量/g | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| 标准状况下的体积/L | 1.97 | 2.24 | 2.24 |
用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是
A．0.1mol/L的NaOH溶液中钠离子数为0.1 NA
B．1.8 g重水（D2O）中，含有的质子数为0.1NA
C．5.6 g铁投入浓硫酸中，生成的气体分子数为0.1 NA
D．标准状况下，560 mL甲烷和甲醛的混合气体中，含有的共用电子对数为0.1 NA
查看习题详情和答案>>以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表。
| 难溶物 | Ksp |
| Ca3(AsO4)2 | 6.8× 10－19 |
| AlAsO4 | 1.6×10－16 |
| FeAsO4 | 5.7×10－21 |
| 污染物 | H2SO4 | As |
| 浓度 | 28.42 g/L | 1.6 g·L－1 |
| 排放标准 | pH 6～9 | 0.5 mg·L－1 |
回答以下问题：
⑴该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)＝ ▲ mol·L－1。
⑵写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式：Ksp[Ca3(AsO4)2]＝ ▲ ，若混合溶液中Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4mol·L－1，c(AsO43－)的最大是 ▲ mol·L－1。
⑶工厂排放出的酸性废水中的三价砷（H3AsO3弱酸）不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷（H3AsO4弱酸），写出该反应的离子方程式 ▲ 。
⑷在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入生石灰调节pH到2，再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为 ▲ ；
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为 ▲ 。 查看习题详情和答案>>
以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表。
表1．几种砷酸盐的Ksp 表2．工厂污染物排放浓度及允许排放标准
回答以下问题：
⑴该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)＝ ▲ mol·L－1。
⑵写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式：Ksp[Ca3(AsO4)2]＝ ▲ ，若混合溶液中Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4mol·L－1，c(AsO43－)的最大是 ▲ mol·L－1。
⑶工厂排放出的酸性废水中的三价砷（H3AsO3弱酸）不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷（H3AsO4弱酸），写出该反应的离子方程式 ▲ 。
⑷在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入生石灰调节pH到2，再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为 ▲ ；
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为 ▲ 。
| 难溶物 | Ksp |
| Ca3(AsO4)2 | 6.8× 10－19 |
| AlAsO4 | 1.6×10－16 |
| FeAsO4 | 5.7×10－21 |
| 污染物 | H2SO4 | As |
| 浓度 | 28.42 g/L | 1.6 g·L－1 |
| 排放标准 | pH 6～9 | 0.5 mg·L－1 |
回答以下问题：
⑴该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)＝ ▲ mol·L－1。
⑵写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式：Ksp[Ca3(AsO4)2]＝ ▲ ，若混合溶液中Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4mol·L－1，c(AsO43－)的最大是 ▲ mol·L－1。
⑶工厂排放出的酸性废水中的三价砷（H3AsO3弱酸）不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷（H3AsO4弱酸），写出该反应的离子方程式 ▲ 。
⑷在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入生石灰调节pH到2，再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为 ▲ ；
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为 ▲ 。