利用硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下:
(1)“酸浸”中硫酸要适当过量,目的是:①提高铁的浸出率,② 。
(2)“还原”是将Fe3+转化为Fe2+,同时FeS2被氧化为SO42-,该反应的离子方程式为
。
(3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为:
准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中,加入HCl、稍过量SnCl2,再加HgCl2除去过量的SnCl2,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定,有关反应方程式如下:
2Fe3++Sn2++6Cl-=2Fe2++SnCl62-,
Sn2++4Cl-+2HgCl2=SnCl62-+Hg2Cl2↓,
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。
①若SnCl2不足量,则测定的Fe3+量 (填“偏高”、“偏低”、“不变”,下同)。
②若不加HgCl2,则测定的Fe3+量 。
(4)①可选用 (填试剂)检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是
(用离子反应方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 3.8 | 7.5 | 9.4 | 8.3 |
完全沉淀 | 3.2 | 5.2 | 9.7 | 12.4 | 9.8 |
(1)抑制Fe3+的水解 (1分)
(2)14Fe3+ + FeS2 + 8H2O = 15Fe2+ + 2SO42— + 16H+ (2分)
(3)①偏低(2分) ②偏高(2分)
(4)①KSCN或 (2分) 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O (2分)
②a. 向溶液中加入过量的酸性高锰酸钾溶液,搅拌 (2分)
b. 滴加NaOH溶液,调节溶液为pH为3.2~3.8 (2分)
解析试题分析:试题分析:(1) 酸浸”中硫酸要适当过量,抑制Fe3+的水解;
(2)由信息Fe3+转化为Fe2+,同时FeS2被氧化为SO42—,在利用氧化还原反应配平方程式:14Fe3++FeS2+8H2O ===15Fe2++2SO42—+16H+;
(3)①若SnCl2不足量,Fe3+没有完全还原为Fe2+,则测定的Fe3+量偏低,②若不加HgCl2,溶液中含有Sn2+,也可以被酸性高锰酸钾氧化,消耗的酸性高锰酸钾氧化偏大,则测定的Fe3+量偏高。
(4)①检验滤液中含有Fe3+是KSCN溶液;Fe2+的氧化反应是:4Fe2++O2+4H+ ===4Fe3++H2O;
②a.向溶液中加入过量的酸性高锰酸钾溶液,搅拌;b.滴加NaOH溶液,调节溶液的pH为3.2~3.8,使Fe3++完全沉淀。
考点:化学与STS问题。
科目:高中化学 来源: 题型:单选题
有a、b、c、d、e五种金属。已知:a、c均能与稀硫酸反应放出气体;b能与d的硝酸盐反应,置换出d单质;c与强碱溶液反应放出气体;c、e在冷浓硫酸中发生钝化。由此可判断a、b、c、d、e依次是( )
A.Al、Cu、Ag、Mg、Fe | B.Fe、Cu、Al、Ag、Mg |
C.Mg、Cu、Al、Ag、Fe | D.Mg、Ag、Al、Cu、Fe |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(14分)铝土矿(主要成分为Al2O3、SiO2、Fe2O3)是提取氧化铝的原料。提取氧化铝的工艺流程如下:
(1)滤液甲的主要成分是(写化学式)
(2)写出反应 II 的离子方程式:
(3)结合反应II,判断下列微粒结合质子 ( H+) 的能力,由强到弱的顺序是 (填字母序号)
A.AlO2― B.OH― C.SiO32―
(4)取滤液甲少许,加入过量盐酸,过滤;再用惰性电极电解其滤液,两极均有气体产生,且全部逸出,在阴极区还有沉淀生成,最后沉淀消失。沉淀消失的原因可用离子方程式表示为:
(5)取 (4) 电解以后的溶液 10.0 mL,经分析,该溶液中只含有两种等物质的量浓度的碱性溶质,向其中逐滴加入0.100 mol? L-1盐酸溶液,当加入50.0mL 盐酸溶液时,生成的沉淀恰好溶解。
①加入50.0mL 盐酸溶液发生的离子反应的先后顺序依次为:
②请画出生成沉淀的物质的量与加入盐酸体积的关系图。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(12分)(2012?山东)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的 吸收.
a.浓H2SO4 b.稀HNO3
c.NaOH溶液 d.氨水
(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在 (填离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是 (注明试剂、现象).
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 .
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是 .
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为 .
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动:
[探究一](1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是 。
(2)称取碳素钢6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+之外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应选用 (选填序号)。
A.KSCN溶液和氯水 B.铁粉和KSCN溶液
C.浓氨水 D.酸性KMnO4溶液
②乙同学取560 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4反应,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体4.66 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为 。
[探究二]根据上述实验中SO2体积分数的分析,丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体,其中Q1气体,在标准状况下,密度为0.0893 g·L-1。为此设计了下列探究实验装置(假设有关气体完全反应)。
(3)装置B中试剂的作用是 。
(4)分析Y气体中的Q2气体是如何生成的 (用化学方程式表示)。
(5)已知洗气瓶M中盛装澄清石灰水,为确认Q2的存在,需在装置中添加洗气瓶M于 (填序号)。
A.A之前 B.A—B间
C.B—C间 D.C—D间
(6)如果气体Y中含有Q1,预计实验现象应是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
不同金属离子在溶液中完全沉淀时,溶液的pH不同。
氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)中含FeCl2杂质,为制得纯净氯化铜晶体,首先将其制成水溶液,然后按下面所示的操作步骤进行提纯。
(1)下列氧化剂中适合作氧化剂X的是 (填序号);
A.NaClO | B.H2O2 | C.KMnO4 | D.Cl2 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用,甲同学设计的实验方案如下:
请回答:
(1)绿矾的化学式为 。
(2)写出反应①的化学方程式 ,反应②生成沉淀的离子反应方程式 。
(3)为了检测滤液D中含有的金属离子,可设计实验方案为(试剂自选): 。
(4)在滤渣B中滴加稀硫酸时,发现反应速率比一般的铁粉反应要快,其原因是 。
(5)若考虑绿色化学工艺,在滤渣E中加入稀硫酸和试剂Y制胆矾晶体,试剂Y为无色液体,则反应④的总化学方程式为 ;若不考虑绿色化学工艺,所选试剂Y为1mol/L的硝酸,欲使3molCu全部溶解且溶液中含铜元素的溶质仅为CuSO4,则需该硝酸的体积 L。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性,他们提出
了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目:
方案Ⅰ:有人提出将大小相等的铁片和铜片,分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中,观察产生气泡的快慢,据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为_______________________________________
方案Ⅱ:有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池,以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图,标出原电池的电极材料和电解质溶液,并写出电极反应式。
正极反应式:_______________________。
负极反应式:_______________________。
方案Ⅲ:结合你所学的知识,帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同):______________________,用离子方程式表示其反应原理:________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2 mol/L H2SO4溶液中,然后再滴加1 mol/L NaOH溶液。请回答:
(1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如下图所示。当V1=160 mL时,则金属粉末中n(Mg)=________mol,V2=______________mL。
(2)若在滴加NaOH溶液过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)=____________mL。
(3)若混合物仍为0.1 mol,其中镁粉的物质的量分数为a,用100 mL 2 mol/L的硫酸溶解此混合物后,再加入450 mL 1 mol/L的NaOH溶液,所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围是________。
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