利用工業(yè)煉銅后的爐渣(含F(xiàn)e2O3、FeO、SiO2、Al2O3),制備無機高分子絮凝劑聚合氯化鋁和凈水劑高鐵酸鈉(Na2FeO4)。其工藝流程如下(部分操作和條件略):
Ⅰ.用稀鹽酸浸取爐渣,過濾;
Ⅱ.向濾液中加入過量NaClO溶液,調(diào)pH約為3,過濾;
Ⅲ.溶液進行減壓蒸發(fā)等操作,甩干后送入聚合爐中進行高溫聚合,……得到聚合氯化鋁。
Ⅳ.將Ⅱ中得到沉淀洗滌、干燥,再與NaClO和NaOH反應(yīng),生成高鐵酸鈉。
(1)稀鹽酸溶解Fe2O3的離子方程式是        。
(2)驗證爐渣中含有FeO必要的化學(xué)試劑為         。
(3)已知:生成氫氧化物沉淀的pH
物質(zhì)
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
開始沉淀時
1.5
3.4
6.3
完全沉淀時
2.8
4.7
8.3
 
①步驟Ⅱ中加入過量NaClO,反應(yīng)的離子方程式是        。
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋步驟Ⅱ中,調(diào)pH約為3的目的是        
(4)該工業(yè)流程存在缺點,在步驟Ⅱ伴隨著有氯氣產(chǎn)生,此反應(yīng)方程式是        。
(5)步驟Ⅲ中在減壓蒸發(fā)與甩干操作之間,還需進行的操作是       
(6)在步驟Ⅳ中,若該反應(yīng)生成166 g Na2FeO4轉(zhuǎn)移3 mol電子,則參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是         。
(1)Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O (2分)
(2)稀硫酸、KMnO4溶液 (或稀鹽酸、K3[Fe(CN)6]溶液)(2分)
(3)①2Fe2+ + ClO- + 2H+ = 2Fe3+ +Cl- + H2O (2分)
②pH約為3時,F(xiàn)e2+不能形成沉淀,將Fe2+氧化為Fe3+,可使鐵完全沉淀。 (2分)
(4)ClO- + Cl- + 2H+ = Cl2 + H2O (2分)
(5)濃縮至飽和,冷卻結(jié)晶(2分)
(6)2 : 3 (1分)

試題分析:(1)稀鹽酸溶解Fe2O3:Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O。
(2)驗證FeO先要溶解,是鹽酸,在證明Fe2+的檢驗,可用KMnO4溶液的褪色實驗或K3[Fe(CN)6]溶液藍色沉淀實驗。
(3)①步驟Ⅱ中加入過量NaClO,將Fe2+氧化,2Fe2+ + ClO- + 2H+ = 2Fe3+ +Cl- + H2O。
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋步驟Ⅱ中,調(diào)pH約為3的目的是Fe2+不能形成沉淀,將Fe2+氧化為Fe3+,可使鐵完全沉淀。
(4)在步驟Ⅱ伴隨著有氯氣產(chǎn)生是因為:ClO- + Cl- + 2H+ = Cl2 + H2O。
(5)步驟Ⅲ中在減壓蒸發(fā)與甩干操作之間,還需進行的操作是濃縮至飽和、冷卻結(jié)晶。
(6)在步驟Ⅳ中發(fā)生反應(yīng),生成166 g Na2FeO4轉(zhuǎn)移3 mol電子,3NaClO+4NaOH+2Fe(OH)3=2Na2FeO4+ 3NaCl + 5H2O。反應(yīng)則參加反應(yīng)的還原劑Fe(OH)3和氧化劑NaClO的物質(zhì)的量之比是2:3。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列有機物中含有的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì)),可用稀NaOH溶液作試劑并采用分液的方法除去的是            
A.甲苯(苯)B.淀粉(葡萄糖)C.苯甲酸(苯酚)D.溴苯(溴)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

工業(yè)上以碳酸錳礦為主要原料生產(chǎn)MnO2的工藝流程如下:
有關(guān)氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氫氧化物
Al(OH)2
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Pb(OH)2
Mn(OH)2
開始沉淀的pH
3.3
1.5
6.5
4.2
8.0
8.3
沉淀完全的pH
5.2
3.7
9.7
6.7
8.8
9.8
 
請問答下列問題:
(1)酸浸前將碳酸錳礦粉碎的作用是                  。
(2)酸浸后的溶液中含有Mn2+、 SO42-,另含有少量Fe2+、Fe3+、A13+、Cu2+、Pb2+等,其除雜過程如下:
①加入MnO2將Fe2+氧化,其離子反應(yīng)方程式為                     。 ②加入CaO將溶液的pH調(diào)到5.2~6.0,其主要目的是               
③加入BaS,除去Cu2+、Pb2+后,再加入NaF溶液,除去                    。
(3)從溶液A中回收的主要物質(zhì)是           ,該物質(zhì)常用作化肥。(4)MnO2粗品中含有少量Mn3O4,可以用稀硫酸處理,將其轉(zhuǎn)化為MnSO4和MnO2,然后再用氧化劑將Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO2,制得優(yōu)質(zhì)MnO2,寫出Mn3O4與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式                     。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實驗題

已知木炭在一定條件下與濃硝酸反應(yīng)生成兩種+4價的氧化物,為了探究一氧化氮(NO)能否與過氧化鈉反應(yīng),以及反應(yīng)后的產(chǎn)物中是否有亞硝酸鈉(NaNO2),某小組同學(xué)設(shè)計了如圖所示裝置(夾持儀器和連接用的膠管已經(jīng)省略)。

(1)為了完成該實驗,虛線框內(nèi)還需要連接B~E四套裝置,按氣流方向連接的順序為:
a→(       )(       )→(       )(       )→(       )(       )→ (       )(       )(填儀器接口的字母編號)。連接好儀器,檢查氣密性,裝入藥品后,要通入一段時間的氮氣,再滴加濃硝酸,點燃酒精燈,通入氮氣的主要目的是                  。
(2)裝置E中觀察到的主要實驗現(xiàn)象有               
(3)裝置C的作用是                                     。
(4)某同學(xué)經(jīng)查閱資料后發(fā)現(xiàn)亞硝酸是弱酸,性質(zhì)不穩(wěn)定,室溫下易分解生成一氧化氮。裝置D中充分反應(yīng)后,設(shè)計實驗證明D中是否有亞硝酸鈉生成:                    。(寫出檢驗步驟及現(xiàn)象)。
(5)亞硝酸鈉在酸性條件下可將I氧化為I2,同時生成NO,該反應(yīng)常用于亞硝酸鈉含量的測定,請寫出該反應(yīng)的離子方程式:       。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

為了回收利用鋼鐵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的SO2,工業(yè)上采用軟錳礦(主要成分MnO2)脫硫同時制取硫酸錳技術(shù),其流程示意圖如下:

已知:浸出液的pH接近4,其中的金屬離子主要是Mn2,還含有少量的Fe2。完成下列填空。
(1)寫出浸出過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式:                                    。
(2)浸出過程的副反應(yīng)之一是部分SO2被氧化為硫酸,致使浸出液的pH下降,這將   (“有利”、“不利”)于軟錳礦漿繼續(xù)吸收SO2。欲消除生成的硫酸,試劑A最好是        。
a.MnCO3         b.MnO2           c.CaO            d.CaCO3
(3)操作I的目的是除去浸出液中的Fe2,MnO2在氧化Fe2的同時還             ,使Fe3沉淀。檢驗過濾后溶液中是否含有Fe3+的操作是                  。
(4)已知大于27℃時,MnSO4·H2O溶解度隨溫度上升而明顯下降,則操作II的過程為:                       、洗滌、干燥。工業(yè)上為了充分利用錳元素,在流程中               可循環(huán)使用。
(5)通過煅燒MnSO4·H2O 可制得生產(chǎn)軟磁鐵氧體材料的MnxO4,如圖是煅燒MnSO4·H2O時溫度與剩余固體質(zhì)量變化曲線。該曲線中A段所表示物質(zhì)的化學(xué)式為      ;MnxO4中x=           。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(15分)銅的氯化物是重要的化工原料,廣泛地用作有機合成催化劑。
實驗室中以粗銅(含雜質(zhì)Fe)為原料,某種制備銅的氯化物的流程如下。

按要求回答下列問題:
(1)操作①的玻璃儀器有________________________,檢驗溶液2中是否含有雜質(zhì)離子的操作是                  。
(2)上述流程中,所得固體1需要加稀鹽酸溶解,其理由是                       ;
溶液1可加試劑X用于調(diào)節(jié)pH以除去雜質(zhì),X可選用下列試劑中的(填序號)___________。
a.NaHCO3     b.NH3·H2O     c.CuO     d.Cu2(OH)2CO3
(3)反應(yīng)②是向溶液2中通入一定量的SO2,加熱一段時間后生成CuCl白色沉淀。寫出   
制備CuCl的離子方程式:                                                   
(4)現(xiàn)用如圖所示的實驗儀器及藥品來制備純凈、干燥的氯氣并與粗銅反應(yīng)(鐵架臺、鐵夾省略)。

①按氣流方向連接各儀器接口順序是:a→  、        、     。實驗大試管加熱前要進行一步重要操作,其操作是                          
②反應(yīng)時,盛粗銅粉的試管中的現(xiàn)象是                              

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知四種鹽的溶解度(S)曲線如下圖所示,下列說法不正確的是
A.將NaCl溶液蒸干可得NaCl固體
B.將MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固體
C.Mg(ClO3)2中混有少量NaCl雜質(zhì),可用重結(jié)晶法提純
D.可用MgCl2和NaClO3制備Mg(ClO3)2

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

以鋁灰(主要成分為Al、Al2O3,另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3雜質(zhì))為原料,可制得液體聚合氯化鋁Alm(OH)nCl3m-n,生產(chǎn)的部分過程如下圖所示(部分產(chǎn)物和操作已略去)。

已知某些硫化物的性質(zhì)如下表:

(1)操作I是              。Al2O3與鹽酸反應(yīng)的離子方程式是                              。
(2)濾渣2為黑色,該黑色物質(zhì)的化學(xué)式是                           。
(3)向濾液2中加入NaClO溶液至不再產(chǎn)生紅褐色沉淀,此時溶液的pH約為3.7。NaClO的作用是                            。
(4)將濾液3的pH調(diào)至4.2~4.5,利用水解反應(yīng)得到液體聚合氯化鋁。反應(yīng)的化學(xué)方程式是                                。
(5)將濾液3電解也可以得到液體聚合氯化鋁。裝置如圖所示(陰離子交換膜只允許陰離子通過,電極為惰性電極)。

①寫出陰極室的電極反應(yīng):                                           。
②簡述在反應(yīng)室中生成聚合氯他鋁的原理:                                        。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

草酸(乙二酸)可作還原劑和沉淀劑,用于金屬除銹、織物漂白和稀土生產(chǎn)。一種制備草酸(含2個結(jié)晶水)的工藝流程如下:

回答下列問題:
(1)CO和NaOH在一定條件下合成甲酸鈉、甲酸鈉加熱脫氫的化學(xué)反應(yīng)方程式分別為                             。
(2)該制備工藝中有兩次過濾操作,過濾操作①的濾液是       ,濾渣是      ;過濾操作②的濾液是          和         ,濾渣是        。 
(3)工藝過程中③和④的目的是                                
(4)有人建議甲酸鈉脫氫后直接用硫酸酸化制備草酸。該方案的缺點是產(chǎn)品不純,其中含有的雜質(zhì)主要是            。
(5)結(jié)晶水合草酸成品的純度用高錳酸鉀法測定。稱量草酸成品0.250g溶于水中,用0.0500 mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,至粉紅色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00mL,反應(yīng)的離子方程式為                 ;列式計算該成品的純度               。

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