鋁元素在自然界中主要存在于鋁土礦(主要成分為Al2O3,還含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工業(yè)上用鋁土礦制備鋁的某種化合物的工藝流程如下。
(1)在濾液A中加入漂白液,目的是氧化除鐵,所得濾液B顯酸性。
①檢驗濾液B中是否還含有鐵元素的方法為: (注明試劑、現(xiàn)象)。
②將濾液B中的鋁元素以沉淀形式析出,可選用的最好試劑為 (填代號)。
a.氫氧化鈉溶液 b.硫酸溶液 c.氨水 d.二氧化碳
③由濾液B制備氯化鋁晶體涉及的操作為:邊滴加濃鹽酸邊蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、 (填操作名稱)、洗滌。
④該過程中涉及某氧化還原反應(yīng)如下,請完成:
□Fe2++ □ClO-+ □ = □Fe(OH)3↓+ □C1-+ □ 。
(2)SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉,可采用的裝置為 (填代號)。
(1)①取少量濾液B,加入KSCN溶液,若不變紅,再加入氯水,仍然不變紅,說明濾液B中不含鐵元素。(其他合理答案均得分)
②c ③過濾 ④2、1、5H2O 、2、1、4H+(2)B
解析試題分析:(1)①溶液中鐵的存在形態(tài)是鐵離子或亞鐵離子,鐵離子和KSCN溶液反應(yīng)顯紅色。亞鐵離子具有還原性,據(jù)此可以檢驗鐵元素的存在。即取少量濾液B,加入KSCN溶液,若不變紅,再加入氯水,仍然不變紅,說明濾液B中不含鐵元素。
②濾液B中鋁元素以鋁離子的形成存在,因此要生成氫氧化鋁白色沉淀,需要加入堿液。由于氫氧化鋁是兩性氫氧化物,能溶解在強(qiáng)堿溶液中,所以最好選擇的試劑是氨水,答案選c。
③晶體從溶液中析出后,要從溶液中分離出來,需要利用過濾操作完成分離。
④在反應(yīng)中亞鐵離子失去1個電子,氯元素的化合價從+1價降低到-1價,得到2個電子。根據(jù)電子得失守恒可知,還原劑亞鐵離子與氧化劑ClO-的物質(zhì)的量之比是2:1。根據(jù)電荷守恒可知,反應(yīng)物還有水參加,而生成物中還有氫離子生成,所以配平后的離子方程式為2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+ C1-+4H+。
(2)固體灼燒需要坩堝,由于瓷坩堝中還有二氧化硅,在高溫下與氫氧化鈉反應(yīng),要從選擇鐵坩堝,答案選B。
考點:考查鐵離子、亞鐵離子檢驗、氫氧化鋁的制備、過濾、氧化還原反應(yīng)的配平以及二氧化硅的性質(zhì)等
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
已知有以下物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化
試回答:(1)寫出E的化學(xué)式 ,H的化學(xué)式 。
(2)寫出由E轉(zhuǎn)變成F的化學(xué)方程式 。
(3)檢驗G溶液中的金屬陽離子的方法是: ;
向G溶液加入A的有關(guān)離子反應(yīng)方程式 。
(4)寫出A在一定條件下與水反應(yīng)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
某學(xué)校化學(xué)興趣小組為探究金屬回收物的綜合利用,專門設(shè)計實驗用含有鋁、鐵、銅的合金制取純凈的AlCl3溶液和膽礬晶體(CuSO4?5H2O),其實驗方案如下:
請回答下列問題:
(1)將合金研磨成合金粉的目的是 。
(2)分別寫出步驟Ⅰ、Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
Ⅰ: ;
Ⅱ: 。
(3)在濾液B轉(zhuǎn)化為沉淀E的過程中鹽酸的用量不易控制,可將加入適量的鹽酸改為通入一種氣體,該氣體的電子式為 ,寫出更改試劑(氣體過量)后生成沉淀E所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式: 。
(4)該小組成員從資料中獲知H2O2是一種綠色氧化劑,在濾渣D中加入稀硫酸和H2O2可制得CuSO4,該反應(yīng)的總化學(xué)方程式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
活性Fe3O4為黑色固體,有磁性,其不溶于水、堿和酒精、乙醚等有機(jī)溶劑中, Fe3O4在潮濕的空氣中或高溫下易被O2氧化。工業(yè)上利用銹蝕廢鐵為原料,利用共沉淀法制備活性Fe3O4(或?qū)憺镕eO·Fe2O3)的流程如下:
(1)在制備過程中將塊狀固體原料粉碎磨成粉末,作用是 。
(2)設(shè)計合理的實驗方案證明Fe3O4與鹽酸反應(yīng)的產(chǎn)物中含有Fe2+、Fe3+,簡述實驗操作步驟和實驗現(xiàn)象 。
(可供選擇的試劑:KSCN溶液、還原鐵粉、氯水、酸性高錳酸鉀溶液)
(3)假如在反應(yīng)池中幾乎沒有氣體產(chǎn)生,在合成池里所有鐵元素轉(zhuǎn)化為Fe3O4,則根據(jù)相關(guān)反應(yīng)可知,配料中心很可能使混合物中的Fe2O3與Fe物質(zhì)的量之比接近于 。
(4)在一次制備Fe3O4的實驗中,由于配料中心反應(yīng)物比例控制不當(dāng),獲得了另一種產(chǎn)品FexOy。取一定量該產(chǎn)品溶于足量鹽酸中,還需通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下224 mLCl2才能把溶液中的Fe2+全部氧化為Fe3+,然后把所得溶液滴加足量NaOH溶液,將沉淀過濾、洗滌、蒸干,灼燒至恒重,得8 g固體。計算該產(chǎn)品的化學(xué)式。(請寫出計算過程)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)上,將黃銅礦(CuFeS2)通過8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2反應(yīng)制取銅及其硫和鐵的化合物。
(1)上述反應(yīng)中,還原劑為 。
(2)黃銅礦冶煉銅產(chǎn)生的爐渣(含F(xiàn)e2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制備Fe2O3。方法為:
①用稀鹽酸浸取爐渣,過濾。
②濾液先氧化,再加入過量NaOH溶液,過濾,將沉淀洗滌、干燥、煅燒得Fe2O3。
據(jù)以上信息回答下列問題:
a.通過上述②,爐渣中的Al2O3變成了 (寫離子)。
b.選用提供的試劑,設(shè)計實驗驗證爐渣中含有FeO。
提供的試劑:稀鹽酸 稀硫酸 KSCN溶液 酸性KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水
所選試劑為 。
證明爐渣中含有FeO的實驗現(xiàn)象為 。
(3)對上述爐渣中進(jìn)行含鐵量的測定步驟如下:
I.步驟③發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
II.步驟④中煮沸的作用是 。
III.步驟⑤中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、 。
IV.若滴定過程中消耗0.100mol·L?1KI溶液20.00mL,則爐渣中鐵的百分含量為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
利用廢的生鐵絲(表面有鐵銹)、硫酸銅廢液(含硫酸亞鐵)和被有機(jī)物污染的廢銅粉制備硫酸銅晶體。生產(chǎn)過程如下圖:
試回答下列問題:
(1)鐵絲在投入硫酸銅廢液前需用稀H2SO4進(jìn)行處理,其目的是__________________,可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有Fe+2H+=Fe2++H2↑、_____________________、__________________。
(2)廢銅粉與還原所得銅粉混合灼燒,檢驗發(fā)現(xiàn)灼燒后得到的是CuO和少量Cu的混合物。原因是:
①灼燒不充分Cu未被完全氧化。
②CuO未被還原。還原劑是_______________。
(3)為了使灼燒后的混合物充分酸溶,在加入稀H2SO4的同時,也加入適量的H2O2溶液,并控溫在50~60℃,持續(xù)反應(yīng)1h。請回答下列問題:
①反應(yīng)時溫度必須控制在50~60℃,溫度不宜過高,這樣操作的目的_____;
②寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________、________________________________。
(4)由硫酸銅溶液得到硫酸銅晶體的實驗操作為________________________。
(5)直接向灼燒后的混合物中加入濃硫酸并加熱進(jìn)行酸溶,也可達(dá)到充分酸溶的目的,但實際操作中較少使用,原因可能是_________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
將一定量的Fe粉、Cu粉、FeCl3溶液、CuCl2溶液混合于某容器中充分反應(yīng)(假定容器不參與反應(yīng)),試判斷下列情況下容器中金屬離子與金屬單質(zhì)的存在情況:
(1)若Fe粉有剩余,則容器中不可能有____________
(2)若FeCl3有剩余,則容器中不可能有___________
(3)若CuCl2有剩余,則容器中還可能有________________________
(4)若FeCl3和CuCl2都有剩余,則容器中還可能有______________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
黃銅礦(CuFeS2)是制取銅及其化合物的主要原料之一。其中爐渣的主要成分 是FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3。各物質(zhì)有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系,請回答:
(1)寫出能證明SO2具有氧化性且現(xiàn)象明顯的化學(xué)方程式________________。
(2)用NaOH溶液吸收SO2所得NaHSO3溶液pH<7,則該溶液中存在離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是________。
(3)寫出Cu2S熔煉制取粗銅的化學(xué)方程式________________________
(4)廢電解液中常含有Pb2+、Zn2+,向廢電解液中加入Na2S溶液,當(dāng)有PbS和ZnS沉淀時,C(Zn2+): C(Pb2+)=________。[已知:Ksp(PbS)=3.4×10-28mol2·L-2、Ksp(ZnS)=1.6×10-24mol2·L-2)]
(5)寫出證明溶液I中含有Fe2+的實驗過程________________。
(6)Na2FeO4能殺菌凈水的原因是________________。
(7)Na2FeO4和Zn可以組成堿性電池,其反應(yīng)式為:3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)+4OH-。請寫出放電時正極電極反應(yīng)式________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題
(14分)甲學(xué)生對Cl2與FeCl2和KSCN混合溶液的反應(yīng)進(jìn)行實驗探究。
操 作 | 現(xiàn) 象 |
通入氯氣至過量 | I.A中溶液變紅 II.稍后,溶液由紅色變?yōu)辄S色 |
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