I.硫酸工业中废渣称为硫酸渣,其成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某学习小组的同学设计以下方案,进行硫酸渣中金属元素的提取实验。
已知:溶液pH=3.7时,Fe3+已经沉淀完全;一水合氨饱和溶液中c(OH-)约为1×10-3 mol·L-1。
(1)写出A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式:______________。
(2)上述流程中两次使用试剂①,推测试剂①应该是________ (填字母)。
A.氢氧化钠 B.氧化铝 C.氨水 D.水
(3)H中溶质是________。
(4)溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH=13,如果pH过小,可能导致的后果是_______的化学式
(5)计算溶液F中的c(Mg2+)=___________________(25 ℃时,氢氧化镁的Ksp=5.6×10-12)。
II.某化学兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探究.
(1)A装置为乙醇燃料电池,若X、Y均是铜,电解质溶液为NaOH溶液,电池工作一段时间,X极附近生成砖红色沉淀,查阅资料得知是Cu2O,试写出该电极发生的电极反应式为___________。
(2)若B电池的电解质溶液为500 mL 1.0mol/L的NaCl溶液,X、Y皆为惰性电极,当电池工作一段时间断开电源K,Y电极有560mL(标准状况)无色气体生成(假设电极产生气体完全溢出,溶液体积不变),此时B电池溶液的pH=_______,要使该溶液恢复到原来的状态,需加入___________(填物质并注明物质的量)。
高二化学综合题中等难度题
I.硫酸工业中废渣称为硫酸渣,其成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某学习小组的同学设计以下方案,进行硫酸渣中金属元素的提取实验。
已知:溶液pH=3.7时,Fe3+已经沉淀完全;一水合氨饱和溶液中c(OH-)约为1×10-3 mol·L-1。
(1)写出A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式:______________。
(2)上述流程中两次使用试剂①,推测试剂①应该是________ (填字母)。
A.氢氧化钠 B.氧化铝 C.氨水 D.水
(3)H中溶质是________。
(4)溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH=13,如果pH过小,可能导致的后果是_______的化学式
(5)计算溶液F中的c(Mg2+)=___________________(25 ℃时,氢氧化镁的Ksp=5.6×10-12)。
II.某化学兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探究.
(1)A装置为乙醇燃料电池,若X、Y均是铜,电解质溶液为NaOH溶液,电池工作一段时间,X极附近生成砖红色沉淀,查阅资料得知是Cu2O,试写出该电极发生的电极反应式为___________。
(2)若B电池的电解质溶液为500 mL 1.0mol/L的NaCl溶液,X、Y皆为惰性电极,当电池工作一段时间断开电源K,Y电极有560mL(标准状况)无色气体生成(假设电极产生气体完全溢出,溶液体积不变),此时B电池溶液的pH=_______,要使该溶液恢复到原来的状态,需加入___________(填物质并注明物质的量)。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、A12O3、CaO、MgO等杂质)。用该烧渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下:
(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有 。
(2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中含量将下降,其原因是 (用离子方程式表示)。
(3)根据下表数据:
在“除杂”步骤中,为除去和,溶液的pH最大值应小于 ,常温下,当
pH=5 时,溶液中= (已知常温下)。
(4)“中和合成”的目的是将溶液中转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是 。
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以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的过程如图所示:
硼镁泥的主要成分如下表:
MgO | SiO2 | FeO、Fe2O3 | CaO | Al2O3 | B2O3 |
30%~40% | 20%~25% | 5%~15% | 2%~3% | 1%~2% | 1%~2% |
回答下列问题:
(1)“酸解”时应该加入的酸是_______,“滤渣1”中主要含有_________(写化学式)。
(2)“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是________、_______。
(3)判断“除杂”基本完成的检验方法是____________。
(4)分离滤渣3应趁热过滤的原因是___________。
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为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如图简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(含Fe2O3.SiO2.Al2O3等)转变成重要的工业原料FeSO4(反应条件略)
活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4,不考虑其它反应,请回答下列问题:
(1)第1步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是_____ _____.
(2)检验第II步中Fe3+是否完全还原,应选择__________(填字母编号).
A.KMnO4溶液 B.KSCN溶液 C.KCl溶液 D. KOH
(3)第III步加FeCO3调溶液pH=6时,利用相关数据计算,(已知Ksp Al(OH)3=1.9×10﹣33,当离子浓度小于1×10﹣5mol•L﹣1时,可认为沉淀完全)判断Al3+_______(填“是”或“否”)能沉淀完全。
(4)FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料.
已知25℃,101kPa时:4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=﹣1648kJ/mol
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393kJ/mol
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=﹣1480kJ/mol
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是__________.
(5)FeSO4溶液在加热浓缩结晶时要注意_________________________________,FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料,该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总反应为4Li+FeS2═Fe+2Li2S,正极反应式是__________.
高二化学实验题极难题查看答案及解析
某硫酸工业废渣的主要成分为SiO2、MgO、Al2O3、Fe2O3等。回收废渣中金属元素的工艺流程如下:
已知常温条件下:
①阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和恰好完全沉淀(阳离子浓度等于10-5mol·L-1 )时的pH 如下表所
示。
阳离子 | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ |
开始沉淀时的pH | 1.9 | 3.7 | 9.6 |
恰好完全沉淀时的pH | 3.2 | 5.2 | 11.0 |
②饱和氨水溶液中c(OH-)约为1×10-3mol·L-1。
请回答下列问题:
(1)固体C为_________(填化学式)。
(2)上述流程中两次使用试剂X,试剂X是_________(填“氨水”或“氢氧化钠”),其理由是_________________。
(3)溶液D→固体E的过程中需要控制溶液pH=13,如果pH过小,可能导致的后果是________________。
(4)写出溶液F→溶液H 的离子方程式:__________________。
(5)Ksp[Mg (OH )2]=_____________。
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某硫酸工业废渣的主要成分为SiO2、MgO、Al2O3、Fe2O3等。回收废渣中金属元素的工艺流程如下:
已知常温条件下:
①阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和恰好完全沉淀(阳离子浓度等于10-5mol/L)时的pH 如下表所示。
阳离子 | Fe3+ | A13+ | Mg2+ |
开始沉淀时的pH | 1.9 | 3.7 | 9.6 |
恰好完全沉淀时的pH | 3.2 | 5.2 | 11.0 |
②饱和氨水溶液中c(OH-)约为1×10-3mol/L。
请回答下列问题:
(1)固体C为________(填化学式)。
(2)上述流程中两次使用试剂X,试剂X是________(填“ 氨水” 或“氢氧化钠”), 其理由是________ 。
(3)向溶液D中滴人试剂X的过程中,发生反应的离子方程式有Mg2++2OH-=Mg(OH)2、________、________。
(4)溶液D→固体E的过程中需要控制溶液pH=13,如果pH过小,可能导致的后果是________。
(5)写出溶液F→溶液H的离子方程式: ________ 。
(6)Ksp[Mg(OH)2]= ________。
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工业上利用硫酸废渣(含Fe2+、Fe3+的硫酸盐及少量CaO和MgO)制备高档颜料铁红(Fe2O3)并回收(NH4)2SO4,具体生产流程如图所示:
注:铵黄铁矾的化学式为(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12
回答下列问题:
(1)在废渣溶解操作中,加速废渣溶解的措施有________。
(2)物质A是一种氧化剂。
①工业上物质A最好选用________(填序号)。
A.空气 B.Cl2 C.MnO2 D.KMnO4
②简述工业上这样选择A的理由:__________________________________。
③写出A参与反应的离子方程式:__________________________________。
(3)往铵黄铁矾溶液(含Fe3+)中加入溶液B至pH为5时产生沉淀,请写出产生沉淀的离子方程式:__________________________________。
(4)回收所得的(NH4)2SO4晶体中可能含有的杂质是_______________________。
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七水硫酸镁(MgSO4•7H2O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用,利用化工厂生产硼砂的废渣﹣硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3,还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等)。
表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Mg(OH)2 | ||||||
pH值 | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 11.2 | ||||||
表2 两种盐的溶解度(单位为g/100g水)
温度/℃ | 10 | 30 | 40 | 50 | 60 | ||||||||||||
CaSO4 | 0.19 | 0.21 | 0.21 | 0.20 | 0.19 | ||||||||||||
MgSO4•7H2O | 30.9 | 35.5 | 40.8 | 45.6 | / | ||||||||||||
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下:
根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据,试回答下列问题:
(1)过滤I的滤液中加入硼镁泥,调节溶液的pH=5~6,再加入NaClO溶液加热煮沸,将溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反应的离子反应方程式为 .加热煮沸的主要目的是 。
(2)沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有 (填化学式)等物质。
(3)检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是 。
(4)沉淀C的化学式是 .过滤Ⅲ需趁热过滤的理由是 。
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七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用,利用化工厂生产硼砂的废渣-硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3,还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等)。
表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Mg(OH)2 |
pH值 | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 11.2 |
表2 两种盐的溶解度(单位为g/100g水)
温度/℃ | 10 | 30 | 40 | 50 | 60 |
CaSO4 | 0.19 | 0.21 | 0.21 | 0.20 | 0.19 |
MgSO4·7H2O | 30.9 | 35.5 | 40.8 | 45.6 | / |
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下:
根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据,试回答下列问题:
(1)过滤I的滤液中加入硼镁泥,调节溶液的pH=5~6,再加入NaClO溶液加热煮沸,将溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反应的离子反应方程式为________。加热煮沸的主要目的是________。
(2)沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有________(填化学式)等物质。
(3)检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是________;
(4)沉淀C的化学式是________。过滤III需趁热过滤的理由是________
高二化学填空题困难题查看答案及解析
能与铝粉混合组成铝热剂的氧化物是( )
A.SiO2 B.MgO C.Al2O3 D.Fe2O3
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