為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金廢料的再利用,甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下:
請回答:
(1)綠礬的化學(xué)式為 。
(2)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式 ,反應(yīng)②生成沉淀的離子反應(yīng)方程式 。
(3)為了檢測濾液D中含有的金屬離子,可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案為(試劑自選): 。
(4)在濾渣B中滴加稀硫酸時(shí),發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率比一般的鐵粉反應(yīng)要快,其原因是 。
(5)若考慮綠色化學(xué)工藝,在濾渣E中加入稀硫酸和試劑Y制膽礬晶體,試劑Y為無色液體,則反應(yīng)④的總化學(xué)方程式為 ;若不考慮綠色化學(xué)工藝,所選試劑Y為1mol/L的硝酸,欲使3molCu全部溶解且溶液中含銅元素的溶質(zhì)僅為CuSO4,則需該硝酸的體積 L。
(1)(2分) FeSO4·7H2O
(2)(4分)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
(或2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-) [未寫離子方程式扣1分,不配平扣1分,離子符號錯(cuò)0分]
(3)(3分) 用試管取少量濾液D(1分),向?yàn)V液中滴加KSCN(或NaSCN、或NH4SCN)]
溶液無明顯現(xiàn)象(1分),再滴入氯水(或雙氧水,或通入Cl2)若變成血紅色,則溶
液則中存在Fe2+(1分)。
(4)(2分)銅、鐵與稀硫酸形成了原電池(或發(fā)生了電化腐蝕,或有電流產(chǎn)生)
(5)(5分) Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O(2分。配平1分,化學(xué)式錯(cuò)0分)
2(3分)[說明:反應(yīng)式為3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4++2NO↑+4H2O]
解析試題分析:(1)綠礬為硫酸亞鐵晶體,化學(xué)式為:FeSO4·7H2O
(2)反應(yīng)①為Al與NaOH溶液的反應(yīng),離子方程式為:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;反應(yīng)②中通入的氣體氣體X為CO2,CO2、H2O與AlO2-反應(yīng)生成的沉淀為Al(OH)3,離子方程式為:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- (或2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-)
(3)濾液D的溶質(zhì)為FeSO4,檢驗(yàn)Fe2+的原理為:Fe2+不能使KSCN變?yōu)檠t色,但加入氧化劑把Fe2+氧化為Fe3+,溶液變?yōu)檠t色,所以實(shí)驗(yàn)方案為:用試管取少量濾液D,向?yàn)V液中滴加KSCN(或NaSCN、或NH4SCN)],溶液無明顯現(xiàn)象,再滴入氯水(或雙氧水,或通入Cl2)若變成血紅色,則溶液則中存在Fe2+。
(4)濾渣B中含有鐵、銅金屬,滴加稀硫酸后,銅、鐵與稀硫酸形成了原電池,使反應(yīng)速率加快。
(5)濾渣E為Cu,加入稀硫酸和試劑Y生成CuSO4,考慮綠色化學(xué)工藝,Y為無色液體,則試劑Y為H2O2,則反應(yīng)④的總化學(xué)方程式為:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;Cu全部溶解且溶液中含銅元素的溶質(zhì)僅為CuSO4,則化學(xué)方程式為:3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4++2NO↑+4H2O,Cu為3mol,則消耗的HNO3為2mol,需該硝酸的體積為:2mol÷1mol?L?1=2L。
考點(diǎn):本題考查化學(xué)流程的分析、化學(xué)方程式與離子方程式的書寫、離子的檢驗(yàn)、原電池原理、化學(xué)計(jì)算。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
在下圖所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系中(反應(yīng)條件和部分生成物未全部列出),X物質(zhì)可以來自于海洋中,A、B為常見氣體單質(zhì),B為黃綠色氣體,I、L為常見的金屬單質(zhì),G為紅褐色物質(zhì)。請回答下列問題:
(1)X化學(xué)式為 。 (2)C化學(xué)式為 。
(3)反應(yīng)①的離子方程式為 。
(4)反應(yīng)②的離子方程式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(15分)硫酸銅在化工和農(nóng)業(yè)方面有很廣泛的用處,某化學(xué)興趣小組查閱資料,用兩種不同的原料制取硫酸銅。
方式一:一種含銅的礦石(硅孔雀石礦粉),含銅形態(tài)為CuCO3·Cu(OH)2和CuSiO3·2H2O(含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、Al2O3等雜質(zhì))。以這種礦石為原料制取硫酸銅的工藝流程如下圖:
請回答下列問題:
⑴完成步驟①中稀硫酸與CuSiO3·2H2O發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
CuSiO3·2H2O+H2SO4=CuSO4 +________+H2O;
⑵步驟②調(diào)節(jié)溶液pH選用的最佳試劑是__________________
A. CuO B. MgO C. FeCO3 D NH3·H2O
⑶有關(guān)氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如下表:
氫氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 |
開始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 |
沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
利用硫酸渣(主要含F(xiàn)e2O3、SiO2、Al2O3、MgO等雜質(zhì))制備氧化鐵的工藝流程如下:
(1)“酸浸”中硫酸要適當(dāng)過量,目的是:①提高鐵的浸出率,② 。
(2)“還原”是將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,同時(shí)FeS2被氧化為SO42-,該反應(yīng)的離子方程式為
。
(3)為測定“酸浸”步驟后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。實(shí)驗(yàn)步驟為:
準(zhǔn)確量取一定體積的酸浸后的溶液于錐形瓶中,加入HCl、稍過量SnCl2,再加HgCl2除去過量的SnCl2,以二苯胺磺酸鈉為指示劑,用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,有關(guān)反應(yīng)方程式如下:
2Fe3++Sn2++6Cl-=2Fe2++SnCl62-,
Sn2++4Cl-+2HgCl2=SnCl62-+Hg2Cl2↓,
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。
①若SnCl2不足量,則測定的Fe3+量 (填“偏高”、“偏低”、“不變”,下同)。
②若不加HgCl2,則測定的Fe3+量 。
(4)①可選用 (填試劑)檢驗(yàn)濾液中含有Fe3+。產(chǎn)生Fe3+的原因是
(用離子反應(yīng)方程式表示)。
②已知部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | Mn(OH)2 |
開始沉淀 | 2.7 | 3.8 | 7.5 | 9.4 | 8.3 |
完全沉淀 | 3.2 | 5.2 | 9.7 | 12.4 | 9.8 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
鐵屑可用于地下水脫氮,其實(shí)驗(yàn)室研究步驟如下:
Ⅰ、將鐵屑浸泡在0.5 mol/L鹽酸中進(jìn)行預(yù)處理。
Ⅱ、30 min后,用去離子水反復(fù)沖洗,至沖洗后液體的pH為中性。在N2保護(hù)下烘干備用。
Ⅲ、在蒸餾水中加入硝酸鉀配制硝酸鉀溶液。
Ⅳ、將酸預(yù)處理后的鐵屑加入硝酸鉀溶液中。
請回答:
(1)鹽酸溶解Fe2O3的離子方程式是 。
(2)烘干時(shí)需要在N2保護(hù)下進(jìn)行的原因是 。
(3)將步驟Ⅱ中沖洗后的溶液在空氣中加熱蒸發(fā)灼燒,最終得到的固體是 。
(4)將酸性條件下,鐵與NO3-反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整:
(5)已知活性炭能吸附NH4+ 、OH-。步驟Ⅳ中操作時(shí)將鐵屑和活性炭同時(shí)加入硝酸鉀溶液中,可以提高脫氮的效果,其原因是 。
(6)研究表明溶液pH會(huì)影響鐵屑脫氮的效果,反應(yīng)體系的pH分別控制在4 和8. 5 時(shí),NO3-的去除率分別為90% 和15%。正常地下水中含有CO32-,會(huì)影響脫氮的效果,用化學(xué)用語和文字簡述其原因 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
單質(zhì)A與粉末化合物B組成的混合物能發(fā)生如圖所示的一系列反應(yīng):
請回答下列問題:
(1)組成A單質(zhì)的元素在周期表中處于第__________周期__________族。
(2)化合物B的電子式為_____________________________。
(3)D與G兩溶液混合后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________
(4)常溫下,D溶液的pH________7(填“>”、“<”或“=”),其原因是____________________________(用離子方程式表示)。
(5)10.8 g A單質(zhì)與足量的NaOH溶液反應(yīng),消耗氧化劑的質(zhì)量為________ g。
(6)用碳棒、稀硫酸、氣體E和氣體F組成燃料電池,該電池的正極反應(yīng)式為______________________。以該電池為電源,用惰性電極電解100 g 8%的C溶液,電解到溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.5%時(shí)停止電解,則電解過程中,生成的氣體在準(zhǔn)狀況下的體積共為________ L,電路上通過電子的物質(zhì)的量為________ mol。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
已知A~I(xiàn)均為中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì),它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,其中A、D為金屬單質(zhì),反應(yīng)過程中需要或生成的水及其他部分產(chǎn)物已略去。請回答以下問題:
(1)B和F分別是 (填化學(xué)式)。
(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①A與B在高溫下反應(yīng): 。
②H在空氣中轉(zhuǎn)變?yōu)镮: 。
(3)E溶液中所有離子濃度由大到小的順序是 。
(4)用離子反應(yīng)方程式表示G溶液呈酸性的原因 ;該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 (已知常溫下,H的溶度積常數(shù)Ksp=8.0×10-16)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
1862年,比利時(shí)化學(xué)家索爾維發(fā)明了氨堿法制堿,1926年,我國化學(xué)家侯德榜創(chuàng)立了
更為進(jìn)侯德榜制堿法,也叫聯(lián)合制堿法,兩種制堿的生產(chǎn)流程可簡要表示如下圖:
氨堿法生產(chǎn)流程 聯(lián)合制堿法生產(chǎn)流程
(1)向沉淀池中通入CO2和氨氣時(shí),應(yīng)先通入氨氣的原因是 。
(2)沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式是 從沉淀池中分離沉淀的操作是 。
(3)氨堿法生產(chǎn)流程示意圖中的Y是 ,從原料到產(chǎn)品,氨堿法總反應(yīng)過程用化學(xué)方程式表示,可寫為 。
(4)聯(lián)合制堿法中從濾液中提取氯化銨晶體的過程推測,所得結(jié)論正確是 (選填編號)。
a.常溫時(shí)氯化銨的溶解度比氯化鈉小
b.通入氨氣能增大NH4+的濃度,使氯化銨更多析出
c.加入食鹽細(xì)粉能提高Na+的濃度, 使NaHCO3結(jié)晶析出
d.通入氨氣能使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3,提高析出的NH4Cl純度
(5)聯(lián)合制堿法相比于氨堿法,氯化鈉利用率從70%提高到90%以上,主要是設(shè)計(jì)了循環(huán)Ⅰ,聯(lián)合制堿法的另一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)是 。
(6)產(chǎn)品純堿中含有碳酸氫鈉,可以用加熱分解的方法測定產(chǎn)品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù),已知樣品質(zhì)量為ag,加熱至質(zhì)量不再改變時(shí)稱重為bg,則純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
蘇打和小蘇打有著廣泛的應(yīng)用。試從反應(yīng)物用量角度說明在下列用途中選A(蘇打)還是B(小蘇打),并說明原因。
(1)做面條時(shí)防止面粉較長時(shí)間儲(chǔ)存變酸味,常加入適量的面堿,選用______,因?yàn)開_____________________________
(2)作為泡沫滅火器的藥品,選用________,因?yàn)開_______________________
(3)用于洗滌餐具及實(shí)驗(yàn)室的玻璃儀器等,選用________,因?yàn)開____________
(4)治療胃酸過多時(shí),選用________,因?yàn)開______________________________
(提示:二者水溶液均顯堿性,且蘇打的堿性強(qiáng))
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