【題目】實(shí)驗(yàn)室模擬用工業(yè)廢棄固體(含有Cu2S、Al2O3、Fe2O3、SiO2)制取粗銅、綠礬(FeSO4·7H2O)和明礬[KAl(SO4)2·12H2O]的操作流程如下:

(1)試劑X________________________________________(寫化學(xué)式)。

(2)配平下列方程式:

______MnO4-+______SO2+______H2O===______Mn2+______SO42-+______H______________

(3)為了分析產(chǎn)品(綠礬)中鐵元素的含量,某同學(xué)稱取20.0 g樣品配成100 mL溶液,移取至錐形瓶中,用1.000×101 mol·L1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定(MnO被還原為Mn2)。若兩者正好反應(yīng)時(shí)消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為100.00 mL,則該產(chǎn)品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。(寫出解題過(guò)程)

【答案】H2SO4(KHSO4) 2;5;2;2;5;4; 根據(jù)電子守恒可得到關(guān)系式:MnO4-5Fe2+可知:

n(Fe2+) = 5c(MnO4-)V(MnO4-) =51.000×101 mol·L10.1 L = 0.05 mol,

故綠礬產(chǎn)品中鐵元素的質(zhì)量為m = n(Fe2+)M(Fe2+) = 0.05 mol56 g/mol = 2.8 g,則該產(chǎn)品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w = 100% = 14%,

該產(chǎn)品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14%。

【解析】

加入KOH溶液以后,只有Al2O3會(huì)與KOH反應(yīng)生成KAlO2和水,則可推出溶液B的溶質(zhì)主要為KAlO2和過(guò)量的KOH,采用逆推法,最終產(chǎn)物為明礬(KAl(SO4)2·12H2O),可推出試劑XH2SO4(KHSO4);

(2)MnO4-轉(zhuǎn)化為Mn2,其中Mn元素降低5價(jià),SO2轉(zhuǎn)化為SO42-,S元素升高2價(jià),根據(jù)最小公倍法配平電子轉(zhuǎn)移數(shù),再結(jié)合電荷守恒與原子守恒完成該氧化還原反應(yīng)的配平即可。

(3)氧化還原反應(yīng)的計(jì)算原則是電子得失總數(shù)相等,得出KMnO4Fe2+的對(duì)應(yīng)關(guān)系,根據(jù)公式n = cV = 推出鐵元素的質(zhì)量進(jìn)而求出該產(chǎn)品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

廢棄固體主要成分Cu2SFe2O3、SiO2等,灼燒廢氣固體發(fā)生反應(yīng)Cu2S+2O2SO2+2CuO,所以氣體ASO2,固體ACuO、Fe2O3、SiO2Al2O3,加入KOH溶液以后,只有Al2O3會(huì)與KOH反應(yīng)生成KAlO2和水,則可推出固體BCuO、Fe2O3SiO2,溶液B的溶質(zhì)主要為KAlO2和過(guò)量的KOH,采用逆推法,要想得到明礬(KAl(SO4)2·12H2O),溶液C中溶質(zhì)為KAl(SO4)2,由KAlO2轉(zhuǎn)化為KAl(SO4)2,可推出試劑XH2SO4(KHSO4),

故答案為:H2SO4(KHSO4);

(2)MnO4-轉(zhuǎn)化為Mn2,其中Mn元素降低5價(jià),SO2轉(zhuǎn)化為SO42-,S元素升高2價(jià),故方程式中的MnO4- Mn2化學(xué)計(jì)量數(shù)為2,SO2SO42-前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)為5,再結(jié)合高錳酸鉀存在于酸性溶液中,根據(jù)電荷守恒規(guī)律與原子守恒規(guī)律配平得:2MnO4-+5O2+2H2O===2Mn2+5O42-+4H,

故答案為:2;5;2;2;5;4;

(3)根據(jù)電子守恒可得到關(guān)系式:MnO4-5Fe2+可知:

n(Fe2+) = 5c(MnO4-)V(MnO4-) =51.000×101 mol·L10.1 L = 0.05 mol,

故綠礬產(chǎn)品中鐵元素的質(zhì)量為m = n(Fe2+)M(Fe2+) = 0.05 mol56 g/mol = 2.8 g,則該產(chǎn)品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w = 100% = 14%,

答:該產(chǎn)品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】根據(jù)你學(xué)過(guò)的有關(guān)金屬的知識(shí),回答下列問(wèn)題:

(1)銅錢在我國(guó)歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣,銅常用于制造貨幣的原因可能是________(填字母)。

A.銅的熔點(diǎn)不是太高,易于冶煉,易于鑄造成型

B.銅的性質(zhì)不活潑,不易被腐蝕

C.我國(guó)較早的掌握了濕法冶煉銅的技術(shù)

D.自然界有大量的游離態(tài)的銅

(2)鋼鐵制品的使用更為廣泛,但是鐵制品易生銹,鐵銹的主要成分是________(填名稱),鐵的氧化物常見(jiàn)的還有________、________(填化學(xué)式)。

(3)鋁制品因?yàn)楸砻嬉仔纬芍旅艿难趸X薄膜而經(jīng)久耐用,但是該氧化膜易被酸、堿破壞,若使氧化鋁與氫氧化鈉溶液作用,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。

(4)一位收藏者有一枚表面是黑色,且有少量綠色銹狀物的貨幣,這肯定是________幣,黑色物質(zhì)是________(填名稱),形成這種物質(zhì)的化學(xué)方程式為____________________________,綠色物質(zhì)是________(填化學(xué)式),這枚金屬幣的真面目為________色。另外一枚是閃閃發(fā)光的黃色金屬幣,它肯定是________幣,表面一直未被氧化的原因是___________________________

(5)不法分子有時(shí)用銅鋅合金制成假金幣行騙。下列方法中能有效鑒別其真假的是________(填字母)。

A.觀察顏色

B.查看圖案

C.用手掂量輕重

D.滴一滴硝酸在幣的表面,觀察現(xiàn)象

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】

化合物H是一種有機(jī)光電材料中間體。實(shí)驗(yàn)室由芳香化合物A制備H的一種合成路線如下:

已知:

回答下列問(wèn)題:

(1)A的化學(xué)名稱為為__________。

(2)由C生成D和E生成F的反應(yīng)類型分別為___________________。

(3)E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____________

(4)G為甲苯的同分異構(gòu)體,由F生成H的化學(xué)方程式為___________。

(5)芳香化合物X是F的同分異構(gòu)體,X能與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出CO2,其核磁共振氫譜顯示有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫,峰面積比為6∶2∶2∶1,寫出2種符合要求的X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式____________

(6)寫出用環(huán)戊烷和2-丁炔為原料制備化合物的合成路線________(其他試劑任選)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】堿式硫酸鋁溶液可用于煙氣脫硫。室溫下向一定濃度的硫酸鋁溶液中加入一定量的碳酸鈣粉末,反應(yīng)后經(jīng)過(guò)濾得到堿式硫酸鋁溶液,反應(yīng)方程式為

(2x)Al2(SO4)3+3xCaCO3+3xH2O2[(1x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3]+3xCaSO4↓+3xCO2

生成物(1x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3x值的大小影響堿式硫酸鋁溶液的脫硫效率。

(1)制備堿式硫酸鋁溶液時(shí),維持反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間不變,提高x值的方法有___________________。

(2)堿式硫酸鋁溶液吸收SO2過(guò)程中,溶液的pH___________(填增大”、“減小”、“不變”)。

(3)通過(guò)測(cè)定堿式硫酸鋁溶液中相關(guān)離子的濃度確定x的值,測(cè)定方法如下:

①取堿式硫酸鋁溶液25.00 mL,加入鹽酸酸化的過(guò)量BaCl2溶液充分反應(yīng),靜置后過(guò)濾、洗滌,干燥至恒重,得固體2.3300 g。

②取堿式硫酸鋁溶液2.50 mL,稀釋至25 mL,加入0.1000 mol·L1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00 mL,調(diào)節(jié)溶液pH約為4.2,煮沸,冷卻后用0.08000 mol·L1CuSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)量的EDTA至終點(diǎn),消耗CuSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL(已知Al3+、Cu2+EDTA反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比均為11)。

計(jì)算(1x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中的x值(寫出計(jì)算過(guò)程)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】 [實(shí)驗(yàn)化學(xué)]

3,4亞甲二氧基苯甲酸是一種用途廣泛的有機(jī)合成中間體,微溶于水,實(shí)驗(yàn)室可用KMnO4氧化3,4亞甲二氧基苯甲醛制備,其反應(yīng)方程式為

實(shí)驗(yàn)步驟如下:

步驟1:向反應(yīng)瓶中加入3,4亞甲二氧基苯甲醛和水,快速攪拌,于70~80 ℃滴加KMnO4溶液。反應(yīng)結(jié)束后,加入KOH溶液至堿性。

步驟2:趁熱過(guò)濾,洗滌濾餅,合并濾液和洗滌液。

步驟3:對(duì)合并后的溶液進(jìn)行處理。

步驟4:抽濾,洗滌,干燥,得3,4亞甲二氧基苯甲酸固體。

(1)步驟1中,反應(yīng)結(jié)束后,若觀察到反應(yīng)液呈紫紅色,需向溶液中滴加NaHSO3溶液,轉(zhuǎn)化為_____________(填化學(xué)式);加入KOH溶液至堿性的目的是____________________________。

(2)步驟2中,趁熱過(guò)濾除去的物質(zhì)是__________________(填化學(xué)式)。

(3)步驟3中,處理合并后溶液的實(shí)驗(yàn)操作為__________________。

(4)步驟4中,抽濾所用的裝置包括_______________、吸濾瓶、安全瓶和抽氣泵。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在空氣中加熱5.49g草酸鈷晶體(CoC2O4·2H2O,摩爾質(zhì)量為183g/mol),受熱過(guò)程中不同溫度范國(guó)內(nèi)分別得到一種固體物質(zhì),其質(zhì)量如下表:

溫度范圍℃

固體質(zhì)量/g

150~210

4.41

290~320

2.41

經(jīng)測(cè)定,210℃~290℃過(guò)程中產(chǎn)生的氣體只有CO2,則290℃~320℃溫度范圍內(nèi)的固體物質(zhì)是

A. CoO B. Co2O3 C. Co3O4 D. Co4O5

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】常溫下,向10mlbmol·L1CH3COOH溶液中滴加等體積的0.01mol·L1NaOH溶液,充分反應(yīng)后溶液中c(CH3COO)=c(Na+),下列說(shuō)法不正確的是

A. b0.01

B. 混合后溶液呈中性

C. CH3COOH的電離常數(shù)Ka

D. CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液的過(guò)程中,水的電離程度逐漸減小

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知25 ℃時(shí),Ka(HF)=6.0×10-4Ksp(MgF2)=5.0×10-11,F(xiàn)向1 L 0.2 mol·L-1 HF溶液中加入 1 L 0.2 mol·L-1 MgCl2溶液。下列說(shuō)法中正確的是(  )

A. 25 ℃時(shí),0.1 mol·L-1 HF溶液中pH=1

B. 0.2 mol·L-1 MgCl2溶液中離子濃度關(guān)系為2c(Mg2+)=c(Cl)>c(H)=c(OH)

C. 2HF(aq)+Mg2+(aq)MgF2(s)+2H(aq),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.2×107

D. 該反應(yīng)體系中有MgF2沉淀生成

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。下列說(shuō)法正確的是( )

A. 氯堿工業(yè)中,X電極上反應(yīng)式是4OH4e===2H2OO2

B. 電解精煉銅時(shí),Y是粗銅

C. 在鐵片上鍍銅時(shí),X是純銅

D. 制取金屬鋁時(shí),Z是氯化鋁溶液

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同步練習(xí)冊(cè)答案