【題目】某工廠的電鍍污泥中含有銅、鐵等金屬化合物。為實現(xiàn)資源的回收利用并有效防止環(huán)境污染,設計如下工藝流程:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 |
開始沉淀的pH | 2.3 | 7.6 | 4.4 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 9.7 | 6.4 |
(1)酸浸后加入H2O2的目的是_________________。
(2)向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3,可以生成白色的CuCl沉淀,寫出該反應的離子方程式____________________。
(3)為保證產(chǎn)品的純度,調節(jié)pH的范圍為___________,調pH值可以選用(填字母)_______。
a.Cu(OH)2 b.H2SO4 c.NH3H2O d.Na2CO3 e.CuO
(4)煮沸硫酸銅溶液的原因是____________。
(5)CuCl產(chǎn)品中CuCI的質量分數(shù)大于96.50%為國家合格標準。稱取所制備的CuCl樣品0.2500g置于一定量的0.5mol/LFeCl3溶液中,待樣品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol/L的Ce(SO4)2溶液滴定,到達終點時消耗Ce(SO4)2溶液24.80mL。有關的化學反應為Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-,Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+。則CuCl產(chǎn)品中CuCl的質量分數(shù)為_____。
(6)已知Fe(OH)3能與次氯酸鉀堿性溶液發(fā)生反應生成具有強氧化性的高鐵酸鉀(K2FeO4),高鐵酸鉀可作為新型多功能水處理劑的原因是___________________。
【答案】 將Fe2+氧化成Fe3+ 2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+ 3.2≤pH<4.4(3.2~pH~4.4) a、e 除凈溶液中的H2O2,避免影響下一步CuCl的生成 98.70% K2FeO4具有強氧化性,能殺菌消毒;消毒過程中自身被還原為Fe3+,Fe3+水解生成Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質而沉降
【解析】(1)電鍍污泥中含有銅、鐵等金屬化合物,酸浸主要是溶解銅、鐵等金屬化合物,雙氧水有強氧化性,能氧化還原性的物質, Fe2+具有還原性,酸浸后加入H2O2, Fe2+能被雙氧水氧化為Fe3+,便于調整pH值與分離。答案是: 將Fe2+氧化成Fe3+
(2)CuSO4中+2價的銅能把中+4價的硫氧化成+6價的硫, +2價的銅被還原為+1價的銅,向溶液中加入一定量的NaCl、時生成白色的CuCl沉淀,反應的化學方程式為:↓
改寫為離子方程式為:2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+。答案是: 2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+
(3)調pH步驟中,由表中數(shù)據(jù)可知,當溶液的pH值為4.4時,銅離子開始出現(xiàn)沉淀,當溶液的pH值為3.2時,三價鐵離子沉淀完全, 所以為保證產(chǎn)品的純度,調節(jié)pH的范圍為3.2~pH~4.4;為保證產(chǎn)品的純度,加入的試劑最好是加入某種物質消耗溶液中的酸且不引進新的雜質,所以要加入氧化銅、或氫氧化銅、碳酸銅等,所以選a、e。答案是: 3.2≤pH<4.4(3.2~pH~4.4) ;a、e
(4)過氧化氫性質比較穩(wěn)定,若加熱到153℃便猛烈的分解為水和氧氣, 煮沸硫酸銅溶液可將溶液中過量的H2O2除去,避免影響下一步CuCl的生成。答案是: 除凈溶液中的H2O2,避免影響下一步CuCl的生成
(5)設樣品中CuCl的質量為x,有關的化學反應為:,,則:
由化學反應方程式可以知道:
1 1
所以n(CuCl)= 24.8mol/L=2.48mol
所以該樣品CuCl的質量為2.48mol99.5g/mol=0.24676g
,所以該樣品CuCl的質量分數(shù)為=98.70%答案是: 98.70%
(6)K2FeO4具有強氧化性所以能殺菌消毒,高鐵酸鉀自身被還原為Fe3+,F(xiàn)e3+與水反應時生成Fe(OH)3(膠體),Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質而沉降,具有凈水作用。答案是: K2FeO4具有強氧化性,能殺菌消毒;消毒過程中自身被還原為Fe3+,F(xiàn)e3+水解生成Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質而沉降
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列各項敘述中,正確的是( )
A. 電子層序數(shù)越大,s原子軌道的形狀相同、半徑越小
B. 在同一電子層上運動的電子,其自旋方向肯定不同
C. 鎂原子由1s22s22p63s2→ls22s22p63p2時,原子吸收能量,由基態(tài)轉化成激發(fā)態(tài)
D. 原子最外層電子排布是5s1的元素,其氫氧化物不能使氫氧化鋁溶解
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列事實不能說明HNO2是弱電解質的是
A. 常溫下NaNO2溶液的pH大于7
B. 0.1 mol·L-1 HNO2溶液稀釋至100倍,pH﹥3
C. HNO2和NaCl不能發(fā)生反應
D. 常溫下pH=2的HNO2溶液與pH =12的NaOH溶液等體積混合后,溶液的pH小于7
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】實驗小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質。
資料:K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液;具有強氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定。
(1)制備K2FeO4(夾持裝置略)
①A為氯氣發(fā)生裝置。A中反應方程式是___________________________________(錳被還原為Mn2+)。
②將除雜裝置B補充完整并標明所用試劑 :______________________________
③C中得到紫色固體和溶液。C中Cl2發(fā)生的反應有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外還有____________________________________(寫離子方程式)。
(2)探究K2FeO4的性質
①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,產(chǎn)生黃綠色氣體,得溶液a,經(jīng)檢驗氣體中含有Cl2。為證明是否K2FeO4氧化了Cl-而產(chǎn)生Cl2,設計以下方案:
方案Ⅰ | 取少量a,滴加KSCN溶液至過量,溶液呈紅色。 |
方案Ⅱ | 用KOH溶液充分洗滌C中所得固體,再用KOH溶液將K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加鹽酸,有Cl2產(chǎn)生。 |
i.由方案Ⅰ中溶液變紅可知a中含有_______離子,但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是K2FeO4將Cl-氧化,還可能由__________________________________________產(chǎn)生(用方程式表示)。
ii.方案Ⅱ可證明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗滌的目的是______________________________。
②根據(jù)K2FeO4的制備實驗得出:氧化性Cl2_______FeO42-(填“>”或“<”),而方案Ⅱ實驗表明,Cl2和FeO42-的氧化性強弱關系相反,原因是________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知某元素原子的L電子層上有6個電子,則該元素在周期表中位于( )
A. 第3周期IVA族 B. 第2周期VIA族
C. 第2周期IVA族 D. 第3周期VIA族
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列各組離子中,能在同一溶液中大量共存,加入一小塊鈉后仍能大量共存的是( )
A.Na+、K+、Cl﹣、CO32﹣
B.Cu2+、Na+、SO42﹣、CO32﹣
C.Ba2+、K+、Cl﹣、SO42﹣
D.K+、Na+、HCO3﹣、NO3﹣
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W的簡單氫化物可用作制冷劑,Y
的原子半徑是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三種元素形成的一種鹽溶于水后,加入稀鹽酸,有黃色沉淀析出,同時有刺激性氣體產(chǎn)生。下列說法不正確的是
A. 氫化物的穩(wěn)定性:X >W
B. 離子半徑:X >Y
C. 氧化物水化物的酸性W > Z
D. Z與X屬于同一主族,與Y屬于同一周期
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列有關說法不正確的是
A. 可用電滲析法進行海水淡化
B. 乙烯與氧氣在銀催化作用下只生成環(huán)氧乙烷(),該反應符合綠色化學原子經(jīng)濟性要求
C. 向某溶液中滴入鹽酸酸化的氯化鋇溶液出現(xiàn)白色沉淀,證明該溶液中一定含有SO42-
D. 酒是陳的香,原因之一是儲存過程中生成了有香味的酯
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