某工廠排出的污水中含有大量的Fe2+、Zn2+、Hg2+三種金屬離子。以下是某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的除去污水中的金屬離子,回收綠礬、皓礬(ZnSO4·7H2O)和汞的方案。
[藥品] NaOH溶液、硫化鈉溶液、硫化亞鐵、稀硫酸、鐵粉
[實(shí)驗(yàn)方案]
[問題探究]
(1)步驟Ⅱ所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________。
(2)步驟Ⅲ中的抽濾為減壓條件下的過濾,可以加快過濾速度;該步驟涉及反應(yīng)的離子方程式有Zn2++4OH-=ZnO22-+2H2O和________________。
(3)步驟Ⅵ中得到硫酸鋅溶液的離子反應(yīng)方程式為______________________________。
(4)欲實(shí)現(xiàn)步驟Ⅴ,所需加入的試劑有________、________,所涉及的主要操作依次為______________________。
(5)步驟Ⅳ常用的方法是加熱,該步驟是否對環(huán)境有影響?__________(填“是”或“否”),如有影響,請你設(shè)計(jì)一個(gè)環(huán)境保護(hù)方案來實(shí)現(xiàn)步驟Ⅳ的反應(yīng)________________________。
(1)FeS+2H+=Fe2++H2S↑,ZnS+2H+=Zn2++H2S↑
(2)4Fe2++O2+8OH-+2H2O=4Fe(OH)3↓
(3)ZnO22-+4H+=Zn2++2H2O
(4)稀硫酸 鐵粉 過濾、濃縮結(jié)晶、過濾
(5) 是 在密閉容器中加熱HgS
解析試題分析:(1)步驟Ⅱ加入稀硫酸,與FeS、ZnS分別發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),可寫成離子方程式。
(2)FeSO4、ZnSO4混合溶液中加入過量的NaOH時(shí),F(xiàn)e2+與OH-反應(yīng)生成Fe(OH)2,F(xiàn)e(OH)2迅速被空氣中的O2氧化為Fe(OH)3,其總反應(yīng)的離子方程式為:4Fe2++O2+8OH-+2H2O=4Fe(OH)3↓。
(3)根據(jù)框圖轉(zhuǎn)化關(guān)系,可以看出Zn(OH)2的性質(zhì)類似于Al(OH)3,所以Na2ZnO2溶液中加入過量的H2SO4生成ZnSO4溶液,其離子方程式為:ZnO22-+4H+=Zn2++2H2O。
(4)氫氧化鐵能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵,硫酸鐵能與過量鐵單質(zhì)反應(yīng)生成二價(jià)鐵離子,然后過濾、濃縮結(jié)晶、過濾得到FeSO4?7H2O。
(5)HgS在空氣中加熱可得Hg、SO2,Hg蒸氣和SO2都會對環(huán)境產(chǎn)生污染,但在密閉容器中加熱HgS可有效防止Hg蒸氣和SO2釋放到大氣中,從而保護(hù)了環(huán)境。
考點(diǎn):本題考查化學(xué)工藝流程的分析,方程式的書寫、試劑的選擇和基本操作、化學(xué)方案的分析。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
海洋是生命的搖籃、資源的寶庫。中國要實(shí)施海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略,實(shí)現(xiàn)由海洋大國向海洋強(qiáng)國邁進(jìn)的夢想。海洋經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為拉動我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎,海水的綜合開發(fā)、利用是海洋經(jīng)濟(jì)的一部分,海水中可提取多種化工原料,下面是工業(yè)上對海水的幾項(xiàng)綜合利用的示意圖。其流程如下圖所示:
(1)寫出①、②反應(yīng)的離子方程式:
①______________________,②______________________。
(2)工業(yè)上利用電解飽和食鹽水產(chǎn)生的氫氣和氯氣制取鹽酸,為了體現(xiàn)綠色化學(xué)理念,使氯氣充分反應(yīng),采取將氯氣在氫氣中燃燒的辦法,可避免氯氣燃燒不完全污染空氣,請寫出氯氣在氫氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:______________________。
(3)粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì),精制后可得到飽和NaC1溶液,F(xiàn)有下列除雜試劑:A.鹽酸 B.氫氧化鋇溶液 C.碳酸鈉溶液。精制時(shí)加入過量除雜試劑的正確順序是______________。(填序號)
(4)金屬鎂在空氣中燃燒時(shí),除生成MgO外,還有少量Mg3N2生成。把等物質(zhì)的量的金屬鎂分別放在:A.純氧氣(O2)中;B.二氧化碳?xì)怏w中;C.空氣中。完全燃燒后,得到的固體物質(zhì)的質(zhì)量由大到小的順序是______________。(填序號)
(5)將電解飽和NaCl溶液生成的氯氣通入氫氧化鈉溶液中可以得到NaClO。某化學(xué)興趣小組探究NaClO與尿素CO(NH2)2的反應(yīng)產(chǎn)物,通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物除某種鹽外,其余產(chǎn)物都是能參與大氣循環(huán)的物質(zhì),則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
海水中有豐富的資源,多種多樣的海洋動物和植物,海底有豐富的礦藏、石油、天然氣等,此外,海水中還含有大量的電解質(zhì),它們電離產(chǎn)生Cl-、Br-(溴離子)、SO42-、Na+、Mg2+、Ca2+等,都是重要資源。
(1)寫出步驟①、②、④分離提純的方法:
① ; ② ; ④ 。
(2)步驟②分離提純過程中需要選用主要玻璃儀器的名稱 。
(3)欲除去初步提純后的粗鹽中的MgCl2、CaCl2和Na2SO4,應(yīng)向該粗食鹽水中依次加入NaOH溶液、 溶液、 溶液,然后過濾;為盡可能除去雜質(zhì),每次加入的試劑應(yīng) 。向所得溶液中滴加 至無氣泡產(chǎn)生,再經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到食鹽晶體。
(4)檢驗(yàn)淡水中是否含有Cl-的操作現(xiàn)象及結(jié)論 。
(5)寫出加入試劑a后,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。
(6)工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法生產(chǎn)氯氣、氫氣和燒堿,請寫出利用氯氣和石灰乳制取漂白粉的化學(xué)方程式 ________________________________________________ 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
以黃鐵礦為原料制硫酸產(chǎn)生的硫酸渣中含F(xiàn)e2O3、SiO2、Al2O3、MgO等。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)以硫酸渣制備鐵紅(Fe2O3),過程如下:
(1)硫酸渣的成分中屬于兩性氧化物的是 , 寫出酸溶過程Fe2O3與稀硫酸反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式: ;
(2)生產(chǎn)過程中,為了確保鐵紅的純度,氧化過程需要調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍是_________;(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 |
開始沉淀 | 2.7 | 3.8 | 7.5 | 9.4 |
完全沉淀 | 3.2 | 5.2 | 9.7 | 12.4 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO·Cr2O3,還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì),以下是以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的流程圖:
已知:①4FeO·Cr2O3+ 8Na2CO3+ 7O28Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8CO2↑;
②Na2CO3 + Al2O32NaAlO2 + CO2↑;③ Cr2O72-+ H2O2CrO42- + 2H+
根據(jù)題意回答下列問題:
(1)固體X中主要含有_________(填寫化學(xué)式);要檢測酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,應(yīng)該使用__________(填寫儀器或試劑名稱)。
(2)酸化步驟用醋酸調(diào)節(jié)溶液pH<5,其目的是_________________________________。
(3)操作Ⅲ有多步組成,獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是:加入KCl固體、蒸發(fā)濃縮、 、過濾、_______、干燥。
(4)下表是相關(guān)物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù),操作Ⅲ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是:Na2Cr2O7+2KCl →K2Cr2O7↓+2NaCl。該反應(yīng)在溶液中能發(fā)生的理由是_______________。
物質(zhì) | 溶解度/(g/100g水) | ||
0°C | 40°C | 80°C | |
KCl | 28 | 40.1 | 51.3 |
NaCl | 35.7 | 36.4 | 38 |
K2Cr2O7 | 4.7 | 26.3 | 73 |
Na2Cr2O7 | 163 | 215 | 376 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
銀銅合金廣泛應(yīng)用于航空工業(yè)。從切割廢料中回收銀并制備銅的化工產(chǎn)品CuAlO2的工藝如下:(注:Al(OH)3和Cu(OH)2開始分解的溫度分別為450℃和80℃)
(1)銅的核外電子排布式為 .
(2)電解精煉銀時(shí),陰極反應(yīng)式為 濾渣A與稀HNO3反應(yīng),產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色,該氣體變色的化學(xué)方程式為 .
(3)固體混合物B的組成為 ;在生成固體B的過程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH過量,最后將得不到CuAlO2 ,寫出因NaOH過量引起的反應(yīng)的離子方程式 .
(4)若將上述流程圖中加入的稀NaOH溶液改為加入過量的氨水(其它均不變),則濾液中的陽離子有 .
(5)完成上述煅燒過程中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式:
CuO + Al2O3 Cu AlO2 + (系數(shù)1也要寫).
(6)若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64%,理論上5.0kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為CuAlO2,至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液 L .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(Ⅰ)二氧化鈰(CeO2)是一種重要的稀土氧化物。平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物質(zhì))。某課題組以此粉末為原料回收鈰,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下:
(1)洗滌的目的主要是為了除去Cl-和___________(填離子符號),檢驗(yàn)該濾渣A洗凈的方法是_____________________。
(2)第②步反應(yīng)的離子方程式是____________________________。
(3)取上述流程中得到的Ce(OH)4產(chǎn)品0.536 g,加硫酸溶解后,用0.1000mol· L-1FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定終點(diǎn)時(shí)(鈰被還原為Ce3+),消耗25.00mL標(biāo)準(zhǔn)溶液,該產(chǎn)品中Ce(OH)4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________。
(Ⅱ)氧化鎂在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)應(yīng)用廣泛.硫酸鎂還原熱解制備高純氧化鎂是一種新的探索.以菱鎂礦(主要成分為MgCO3,含少量FeCO3)為原料制備高純氧化鎂的實(shí)驗(yàn)流程如下:
(1)加入H2O2氧化時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。
(2)濾渣2的成分是______________(填化學(xué)式)。
(3)煅燒過程存在以下反應(yīng):2MgSO4+C=2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+C=MgO+SO2↑+CO↑ MgSO4+3C=MgO+S↑+3CO↑
利用如圖裝置對煅燒產(chǎn)生的氣體進(jìn)行分步吸收或收集。
①D中收集的氣體可以是______________(填化學(xué)式)。
②B中盛放的溶液可以是______________(填字母)。
A.NaOH溶液 | B.Ca(OH)2溶液 | C.稀硝酸 | D.KMnO4溶液 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
鑒別下列各組物質(zhì),按要求回答問題。
(1)稀硫酸、稀鹽酸
①可選作鑒別的試劑有(填編號,可多選)_________。
A.BaCl2溶液 B.Mg(NO3)2溶液 C.Na2CO3溶液
②鑒別反應(yīng)的離子方程式:_________________________。
(2)飽和碳酸鈉溶液、澄清石灰水
①可選用鑒別的試劑有(填編號,可多選)____。
a.鹽酸 b.NaCI c.硝酸 d.BaCl2溶液
②依次寫出鑒別中有明顯現(xiàn)象的反應(yīng)的離子方程式:________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題
(14分)硒34Se和碲52Te都是第VIA族元素,硒是分布在地殼中的稀有元素。工業(yè)上用硒鼓廢料(主要成分硒、碲、碳、銅和鐵合金)回收精煉硒的流程如下:
已知:
(1)Se的氫化物的電子式是____。
(2)步驟①中通人的氧氣使硒鼓廢料翻騰,目的是 。
(3)廢氣的主要成分是____ ;廢渣II的主要成分是 。
(4)步驟④中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ;步驟⑥反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(5)根據(jù)表中數(shù)據(jù),步驟⑤最適宜的分離方法是 。
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