【题目】平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质)。某课题以此粉末为原料,设计如图工艺流程对资源进行回收,得到Ce(OH)4和硫酸铁铵:
已知:①酸性条件下,铈在水溶液中有Ce3+、Ce4+两种主要存在形式,Ce3+易水解,Ce4+有较强氧化性。
②CeO2不溶于稀硫酸。
③硫酸铁铵[aFe2(SO4)3b(NH4)2SO4cH2O]广泛用于水的净化处理。
(1)在氧化环节,下列物质中最适合用作氧化剂B的是___(填序号)。
a.NaClO b.H2O2 c.KMnO4
(2)操作Ⅰ的名称是___,检验硫酸铁铵溶液中含有NH4+的方法是___。
(3)写出反应②的化学方程式___。
(4)称取14.00g硫酸铁铵样品,将其溶于水配制成100mL溶液,分成两等份,向其中一份加入足量NaOH溶液,过滤洗涤沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体;向另一份溶液中加入0.5mol/LBa(NO3)2溶液100mL,恰好完全反应。通过计算,该硫酸铁铵的化学式为___(写出必要的计算步骤,否则不得分)。
【答案】B 冷却结晶 取少量样品与试管中加入NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,若试纸变蓝,即可证明 4Ce(OH)3+O2+4H2O=4Ce(OH)4 Fe2(SO4)32(NH4)2SO42H2O
【解析】
废玻璃粉末加氢氧化钠溶液后过滤,得到滤渣A的成分是Fe2O3、CeO2、FeO;滤渣A(Fe2O3、CeO2、FeO)加稀硫酸后过滤得滤液B是硫酸亚铁溶液,加入氧化剂C可生成硫酸铁,所加氧化剂应避免引入新杂质,滤渣B的成分是CeO2;CeO2与H2O2和稀H2SO4反应生成Ce3+和O2;Ce3+加碱生成Ce(OH)3悬浊液;Ce(OH)3悬浊液被氧化生成Ce(OH)4。
(1)根据流程在氧化环节为加入氧化剂B氧化硫酸亚铁,为不引入新杂质,选用过氧化氢最为合适;故答案为B;
(2)硫酸铁溶液,加入硫酸铵溶液混合保温80℃反应,加热蒸发后,经过冷却结晶、过滤洗涤、常温晾干得到硫酸铁铵;检验硫酸铁铵溶液中含有NH4+的方法是:取少量样品与试管中加入NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,若试纸变蓝,即可证明;
(3)反应②为Ce(OH)3悬浊液被氧化生成Ce(OH)4,反应为:4Ce(OH)3+O2+4H2O=4Ce(OH)4;
(4)称取14.00g样品,将其溶于水配置成100mL溶液,分成两等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,过滤洗涤得到沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体为氧化铁,n(Fe2O3)==0.01mol,生成氢氧化铁沉淀物质的量为,n(Fe(OH)3)=0.02mol,向另一份溶液中加入0.05mol Ba(NO3)2溶液,恰好完全反应,则n(SO42﹣)=0.05mol,所以14.00g样品中含有Fe2(SO4)30.02mol,n(SO42﹣)为0.1mol,则(NH4)2SO4为0.1mol﹣0.02mol×3=0.04mol,则m(H2O)=14.00g﹣0.02mol×400g/mol﹣0.04mol×132g/mol=0.72g,n(H2O)=
=0.04mol,n(Fe2(SO4)3):n((NH4)2SO4):n(H2O)=0.02:0.04:0.04=1:2:2,所以化学式为Fe2(SO4)32(NH4)2SO42H2O。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】Ⅰ.由三种常见元素组成的化合物A,按如下流程进行实验。气体B、C、D均无色、无臭,B、D是纯净物;浓硫酸增重3.60g,碱石灰增重17.60g;溶液F焰色反应呈黄色。
请回答:
(1)组成A的非金属元素是_____,气体B的结构简式_____。
(2)固体A与足量水反应的化学方程式是_____。
(3)一定条件下,气体D可能和FeO发生氧化还原反应,试写出一个可能的化学方程式_____。
Ⅱ.某兴趣小组为验证卤素单质的氧化性强弱,向NaBr溶液中通入一定量Cl2,将少量分液漏斗中溶液滴入试管中,取试管振荡,静止后观察现象。实验装置如图:
(4)说明氧化性 Br2>I2 的实验现象是_____。
(5)为了排除Cl2对溴置换碘实验的干扰,需确认分液漏斗中通入Cl2 未过量。试设计简单实验方案检____。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】探究NaHSO3溶液分别与CuCl2、CuSO4溶液的反应。
已知:①(深蓝色溶液)
②
回答下列问题:
(1)实验Ⅰ产生的无色气体为SO2。用蘸有碘水的淀粉试纸接近试管口,观察到_________________________,反应的离子方程式为______________________。
(2)对实验Ⅰ产生SO2的原因进行分析,提出两种假设:
①Cu2+水解使溶液中c(H+)增大;
②Cl-存在时,Cu2+与反应生成CuCl白色沉淀,溶液中c(H+)增大。
实验证明,①不合理,实验证据是____________________;②合理,实验Ⅰ反应的离子方程式有_________________________、H++=SO2↑+H2O。
(3)通过分析实验Ⅰ、Ⅱ,可知:Cl-增强了Cu2+的氧化性。下述实验证实了此结论。实验方案:闭合K,电压表的指针偏转至“x”处;向U形管___________(补全实验操作及现象)。装置中,盐桥的作用是______________________________(答出两条即可)。
(4)将实验Ⅱ的溶液静置24小时或加热后,得到红色沉淀。经检验,红色沉淀中含有Cu+、Cu2+和。设计实验,证明红色沉淀中含有Cu+__________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列离子方程式的书写正确的是( )
A. H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++OH﹣+H++→BaSO4↓+H2O
B. 将Na投入到CuSO4溶液中:2Na+Cu2+===2Na++Cu↓
C. 大理石溶于醋酸中:CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO﹣+CO2↑+H2O
D. 将Cl2通入水中:Cl2+H2O===2H++Cl﹣+ClO﹣
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】偏二甲肼[(CH3)2N—NH2]与N2O4是常用的火箭推进剂,火箭发射时常出现红棕色气体,发生的化学反应如下:
① (CH3)2N—NH2(l) + 2N2O4(l) = 2CO2(g) + 3N2(g) + 4H2O(g) H1<0
② N2O4(l) 2NO2(g) H2 >0
下列说法不正确的是
A.反应①中,N2O4为氧化剂
B.反应①中,生成1mol CO2时,转移8 mol e-
C.由反应②推断:加压、降温是获得液态N2O4的条件
D.温度升高,反应①的化学反应速率减小、反应②的化学反应速率增大
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】《环境科学》刊发了我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8,其中S为+6价)去除废水中的正五价砷[As(V)]的研究成果,其反应机制模型如图所示(SO、OH表示自由基)。设阿伏加德罗常数的值为NA。下列叙述错误的是( )
A.过硫酸钠中-2价氧与-1价氧的个数比为3:1
B.若56gFe参加反应,共有1.5NA个S2O82被还原
C.碱性条件下硫酸根自由基发生反应的方程式为SO4-+OH-=SO42-+OH
D.pH越小,越有利于去除废水中的正五价砷
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】对可逆反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是
A.达到化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO)
B.若单位时间内生成n mol NO的同时,消耗n mol NH3,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.化学反应速率关系是:2v正(NH3)=3v逆(H2O)
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下面是某科研小组利用废铁屑还原浸出软锰矿(主要成分为MnO2)制备硫酸锰及电解其溶液制锰的工艺流程图:
已知:①浸出液中主要含有Fe3+、Fe2+、Co2+、Ni2+等杂质金属离子;
②生成氢氧化物的pH见下表:
物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Ni(OH)2 | Co(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 7.5 | 2.7 | 7.7 | 7.6 | 8.3 |
完全沉淀的pH | 9.7 | 3.7 | 8.4 | 8.2 | 9.8 |
请回答下列问题:
(1)“酸浸”前将原料粉碎的目的是____。
(2)流程图中“①加入MnO2”的作用____,MnO2还可以用其他试剂____(填化学式)代替。
(3)流程图中“②调节pH”可以除去某种金属离子,应将溶液pH调节控制的范围是___~7.6。上述流程中,能循环使用的一种物质是___(填化学式)。
(4)向滤液Ⅰ中加入MnS的作用是除去Co2+、Ni2+等离子,其中可以发生反应为MnS(s)+Ni2+(aq)=NiS(s)+Mn2+(aq)等。当该反应完全后,滤液2中的Mn2+与Ni2+的物质的量浓度之比是___[已知Ksp(MnS)=2.8×10-10,Ksp(NiS)=2.0×10-21]。
(5)在适当条件下,在MnSO4、H2SO4和H2O为体系的电解液中电解也可获得MnO2,其阳极电极反应式为____。
(6)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时,z=___。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】有关物质的转化关系如下图所示。C是海水中最多的盐,D是常见的无色液体。E和G为无色气体,其中E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。B、C、I、J的焰色反应为黄色,其中I可用于制发酵粉或治疗胃酸过多。
⑴F的化学式为______。E的电子式为______。
⑵写出反应①的离子方程式:______。
⑶写出反应②的化学方程式:______。
⑷写出反应③的化学方程式:______。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com