某化學(xué)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢液中含有Fe3、Cu2、Ba2、Cl四種離子,現(xiàn)設(shè)計(jì)下列方案對(duì)廢液進(jìn)行處理,以回收金屬并制備氯化鋇、氯化鐵晶體。

(1)沉淀1中含有的金屬單質(zhì)是    。

(2)氧化時(shí)加入H2O2溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為    。

(3)下列物質(zhì)中,可以作為試劑X的是    (填字母)。

A.BaCl2                   B.BaCO3

C.NaOH                   D.Ba(OH)2

(4)檢驗(yàn)沉淀2洗滌是否完全的方法是   

(5)制備氯化鐵晶體過程中需保持鹽酸過量,其目的是   

(6)由過濾2得到的濾液制備BaCl2的實(shí)驗(yàn)操作依次為    、冷卻結(jié)晶、    、洗滌、干燥。

 

【答案】

(1)鐵、銅(2分,各1分)

(2)2Fe2+2H+H2O2=2Fe3+2H2O(2分)

(3)BD(2分,各1分)

(4)取最后一次洗滌液少許,滴入1~2滴硫酸鈉溶液,若不出現(xiàn)白色渾濁,表明已洗滌完全。(或取最后一次洗滌液少許,滴入1~2滴硝酸銀溶液,若不出現(xiàn)白色渾濁,表明已洗滌完全。)(2分)

(5)抑制Fe3水解(合理答案均可)(2分)

(6)蒸發(fā)濃縮      過濾(2分,各1分)

【解析】

試題分析:(1)加入鐵屑能把銅置換出來,同時(shí)又鐵剩余,沉淀為鐵、銅;(2)流程中需把亞鐵離子氧化為鐵離子后再沉淀除去,雙氧水氧化Fe2;(3)加入X試劑是為了調(diào)節(jié)pH使鐵離子生成氫氧化鐵沉淀,為了不引入新雜質(zhì)可以加入BaCO3、Ba(OH)2等物質(zhì);(4)檢驗(yàn)沉淀洗滌是否干凈一般應(yīng)取最后次的濾液檢驗(yàn)可能含有的雜質(zhì)離子,一般檢驗(yàn)硫酸根離子、氯離子等;(5)氯化鐵在水溶液中水解,加如鹽酸過量能抑制Fe3水解;(6)過濾后得到的溶液為稀溶液,從溶液中得到晶體可以采用蒸發(fā)濃縮降溫結(jié)晶的方法。

考點(diǎn):考查工業(yè)流程中操作原理分析有關(guān)問題。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

氧化還原反應(yīng)在化學(xué)工業(yè)中應(yīng)用廣泛.
Ⅰ、有如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置.
(1)若用石墨電極電解NaHCO3溶液,Y電極上產(chǎn)生的氣體是
O2
O2

(2)如要在鐵上鍍銅,則X電極的材料是
,Y電極反應(yīng)式是
Cu-2e-=Cu2+
Cu-2e-=Cu2+

Ⅱ、某電鍍銅廠有兩種廢水需要處理,一種廢水中含有CN-離子,另一種廢水中含Cr2O72-離子.該廠擬定如圖2所示的廢水處理流程.
回答以下問題:
(1)②中使用的NaClO溶液呈堿性,原因是
ClO-+H2O?HClO+OH-
ClO-+H2O?HClO+OH-
(用離子方程式表示).
(2)③中反應(yīng)時(shí),每0.4mol Cr2O72-轉(zhuǎn)移2.4mole-,該反應(yīng)的離子方程式為
3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O
3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O

(3)取少量待檢水樣于試管中,加入過量NaOH溶液,有藍(lán)色沉淀生成.向上述有藍(lán)色沉淀的懸濁液中加入Na2S溶液,有黑色沉淀生成,且藍(lán)色沉淀逐漸減少.請(qǐng)你使用化學(xué)用語,結(jié)合必要的文字說明分析其過程
待檢水樣中還有Cu2+,加堿發(fā)生Cu2++2OH-═Cu(OH)2↓,再加入Na2S溶液,CuS比Cu(OH)2更難溶,則發(fā)生Cu(OH)2(s)+S2-(aq)═CuS(s)+2OH-(aq).
待檢水樣中還有Cu2+,加堿發(fā)生Cu2++2OH-═Cu(OH)2↓,再加入Na2S溶液,CuS比Cu(OH)2更難溶,則發(fā)生Cu(OH)2(s)+S2-(aq)═CuS(s)+2OH-(aq).

Ⅲ、工業(yè)可用電解法來處理含Cr2O72-廢水.
(1)Fe2+與酸性溶液中的Cr2O72-反應(yīng)的離子方程式是
Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O

(2)實(shí)驗(yàn)室利用如圖3所示模擬處理含Cr2O72-的廢水(廢水中加入適量NaCl以增加溶液的導(dǎo)電性),在陰極區(qū)得到金屬氫氧化物沉淀.用平衡移動(dòng)原理解釋沉淀出現(xiàn)在陰極附近的原因
陰極反應(yīng)消耗了水中的H+,打破了水的電離平衡,促進(jìn)了水的電離,使溶液中OH-濃度增大,溶液的堿性增強(qiáng)
陰極反應(yīng)消耗了水中的H+,打破了水的電離平衡,促進(jìn)了水的電離,使溶液中OH-濃度增大,溶液的堿性增強(qiáng)

(3)用電解法處理該溶液中 0.01mol Cr2O72-時(shí),得到沉淀的質(zhì)量是
8.48
8.48
 g.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2012?朝陽區(qū)二模)氯化鐵是實(shí)驗(yàn)室中的重要試劑.某同學(xué)用m g含有鐵銹(Fe2O3)的廢鐵屑來制取FeCl3?6H2O晶體,同時(shí)測(cè)定廢鐵屑中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),為此設(shè)計(jì)了如圖裝置(夾持裝置略,氣密性已檢驗(yàn)):
操作步驟如下:
Ⅰ.打開彈簧夾K1、關(guān)閉彈簧夾K2,并打開活塞a,緩慢滴加鹽酸.
Ⅱ.當(dāng)…時(shí),關(guān)閉彈簧夾K1、打開彈簧夾K2,當(dāng)A中溶液完全進(jìn)入燒杯后關(guān)閉活塞a.
Ⅲ.將燒杯中溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾后得到FeCl3?6H2O晶體.請(qǐng)回答:
(1)A中發(fā)生的置換反應(yīng)的化學(xué)方程式是
Fe+2HCl=FeCl2+H2
Fe+2HCl=FeCl2+H2

(2)操作Ⅱ中“…”的內(nèi)容是
當(dāng)A中固體完全消失
當(dāng)A中固體完全消失
,燒杯中的現(xiàn)象是
無色溶液逐漸變黃
無色溶液逐漸變黃
,相應(yīng)的離子方程式和化學(xué)方程式是
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
、
2H2O2
 氯化鐵 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 氯化鐵 
.
 
2H2O+O2

(3)操作Ⅲ不采用直接加熱制FeCl3?6H2O晶體的原因是
Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,加熱會(huì)促進(jìn)FeCl3水解,產(chǎn)生Fe(OH)3
Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,加熱會(huì)促進(jìn)FeCl3水解,產(chǎn)生Fe(OH)3
(用簡(jiǎn)要文字并結(jié)合離子方程式解釋).
(4)測(cè)得B中所得的氣體是V mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)),由此計(jì)算出該廢鐵屑中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
V
400m
,該數(shù)值比實(shí)際數(shù)值偏低,若實(shí)驗(yàn)過程操作無誤,偏低的原因是
Fe3+和Fe發(fā)生反應(yīng)消耗部分Fe,使與鹽酸反應(yīng)的Fe相應(yīng)減少
Fe3+和Fe發(fā)生反應(yīng)消耗部分Fe,使與鹽酸反應(yīng)的Fe相應(yīng)減少

(5)為了準(zhǔn)確測(cè)定鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),還可以另取mg廢鐵屑和某種常見的還原劑氣體在加熱時(shí)充分反應(yīng)到恒重,測(cè)得實(shí)驗(yàn)后剩余固體質(zhì)量是wg.由此求出鐵的準(zhǔn)確質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
m-
160(m-w)
48
m
m-
160(m-w)
48
m
(用含m、和w的式子表示).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

三氯化鐵是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中常用的化學(xué)試劑.某同學(xué)利用廢鐵屑(含少量銅等不與鹽酸反應(yīng)的雜質(zhì))來制備FeCl3?6H2O,該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,其實(shí)驗(yàn)步驟如下:A中放有廢鐵屑,燒杯中盛有過量的稀硝酸,實(shí)驗(yàn)時(shí)打開a,關(guān)閉b,從分液漏斗內(nèi)向A中加過量的鹽酸,此時(shí)溶液呈淺綠色,再打開b進(jìn)行過濾,過濾結(jié)束后,取燒杯內(nèi)溶液倒入蒸發(fā)皿加熱,蒸發(fā)掉部分水并使剩余HNO3分解,再降溫結(jié)晶得FeCl3?6H2O晶體.填寫下列空白:
(1)收集導(dǎo)管B處的氣體可采用的方法是
用排水法或向下排空氣法
用排水法或向下排空氣法
.滴加鹽酸時(shí),發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率較之鹽酸與純鐵粉反應(yīng)要快,其原因是
因廢鐵屑中含少量Cu等雜質(zhì),形成Fe-Cu原電池使反應(yīng)速率加快
因廢鐵屑中含少量Cu等雜質(zhì),形成Fe-Cu原電池使反應(yīng)速率加快

(2)燒杯內(nèi)放過量稀HNO3的原因是
稀HNO3有強(qiáng)氧化性,為保證使Fe2+ 全部氧化成Fe3+
稀HNO3有強(qiáng)氧化性,為保證使Fe2+ 全部氧化成Fe3+
.發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是
3 Fe2++4H++NO3-═3 Fe3++NO↑+2H2O
3 Fe2++4H++NO3-═3 Fe3++NO↑+2H2O

(3)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,彈簧夾a都必須打開,除為排出產(chǎn)生的氣體外,另一個(gè)目的是
與大氣相通,使分液漏斗中的酸可滴入A中
與大氣相通,使分液漏斗中的酸可滴入A中

(4)將燒杯內(nèi)溶液用蒸發(fā)、濃縮、再降溫結(jié)晶法制得FeCl3?6H2O,而不用直接蒸干的方法來制得晶體的理由是
因?yàn)镕eCl3是強(qiáng)酸弱堿鹽水解:FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加熱蒸干時(shí)使HCl揮發(fā)造成水解平衡右移,因此得不到FeCl3?6H2O
因?yàn)镕eCl3是強(qiáng)酸弱堿鹽水解:FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加熱蒸干時(shí)使HCl揮發(fā)造成水解平衡右移,因此得不到FeCl3?6H2O

(5)你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)存在的缺點(diǎn)可能有:
反應(yīng)中產(chǎn)生的有害氣體會(huì)污染環(huán)境;用稀HNO3氧化FeCl2時(shí)會(huì)有Fe(NO33生成而使制得的FeCl3?6H2O不純
反應(yīng)中產(chǎn)生的有害氣體會(huì)污染環(huán)境;用稀HNO3氧化FeCl2時(shí)會(huì)有Fe(NO33生成而使制得的FeCl3?6H2O不純

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

三氯化鐵是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中常用的化學(xué)試劑.某同學(xué)利用廢鐵屑(含少量銅等不與鹽酸反應(yīng)的雜質(zhì))來制備FeCl3?6H2O,該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,其實(shí)驗(yàn)步驟如下:A中放有廢鐵屑,燒杯中盛有過量的稀硝酸,實(shí)驗(yàn)時(shí)打開a,關(guān)閉b,從分液漏斗內(nèi)向A中加過量的鹽酸,此時(shí)溶液呈淺綠色,再打開b進(jìn)行過濾,過濾結(jié)束后,取燒杯內(nèi)溶液倒入蒸發(fā)皿加熱,蒸發(fā)掉部分水并使剩余HNO3分解,再降溫結(jié)晶得FeCl3?6H2O晶體.填寫下列空白:
(1)收集導(dǎo)管B處的氣體可采用的方法是______.滴加鹽酸時(shí),發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率較之鹽酸與純鐵粉反應(yīng)要快,其原因是______.
(2)燒杯內(nèi)放過量稀HNO3的原因是______.發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______.
(3)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,彈簧夾a都必須打開,除為排出產(chǎn)生的氣體外,另一個(gè)目的是______.
(4)將燒杯內(nèi)溶液用蒸發(fā)、濃縮、再降溫結(jié)晶法制得FeCl3?6H2O,而不用直接蒸干的方法來制得晶體的理由是______
(5)你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)存在的缺點(diǎn)可能有:______.

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:問答題

三氯化鐵是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中常用的化學(xué)試劑.某同學(xué)利用廢鐵屑(含少量銅等不與鹽酸反應(yīng)的雜質(zhì))來制備FeCl3?6H2O,該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,其實(shí)驗(yàn)步驟如下:A中放有廢鐵屑,燒杯中盛有過量的稀硝酸,實(shí)驗(yàn)時(shí)打開a,關(guān)閉b,從分液漏斗內(nèi)向A中加過量的鹽酸,此時(shí)溶液呈淺綠色,再打開b進(jìn)行過濾,過濾結(jié)束后,取燒杯內(nèi)溶液倒入蒸發(fā)皿加熱,蒸發(fā)掉部分水并使剩余HNO3分解,再降溫結(jié)晶得FeCl3?6H2O晶體.填寫下列空白:
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(1)收集導(dǎo)管B處的氣體可采用的方法是______.滴加鹽酸時(shí),發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率較之鹽酸與純鐵粉反應(yīng)要快,其原因是______.
(2)燒杯內(nèi)放過量稀HNO3的原因是______.發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______.
(3)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,彈簧夾a都必須打開,除為排出產(chǎn)生的氣體外,另一個(gè)目的是______.
(4)將燒杯內(nèi)溶液用蒸發(fā)、濃縮、再降溫結(jié)晶法制得FeCl3?6H2O,而不用直接蒸干的方法來制得晶體的理由是______
(5)你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)存在的缺點(diǎn)可能有:______.

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