某酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等離子.實(shí)驗(yàn)室用如圖模擬工藝流程,
利用常用的酸、堿和廢鐵屑,從廢水中回收金,并生產(chǎn)一定量的鐵紅和氧化銅.
(1)甲的化學(xué)式是
 
,乙的化學(xué)式是
 
,G 的化學(xué)式是
 

(2)過程Ⅰ中共發(fā)生了
 
個化學(xué)反應(yīng),寫出其中不屬于置換反應(yīng)的離子方程式
 

(3)過程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中均進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作的名稱是
 

(4)過程Ⅱ中加入稀硫酸的目的是
 

(5)由A生成D的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
 

(6)由D生產(chǎn)鐵紅的化學(xué)方程式是
 
考點(diǎn):無機(jī)物的推斷,物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用
專題:推斷題
分析:由工藝流程圖示知,A為鐵元素的離子,而B為銅、金的單質(zhì),通過過濾將鐵元素與活潑性比它弱的銅、金分離出來,因此過程Ⅰ處加入的物質(zhì)甲為鐵屑,發(fā)生的反應(yīng)為Fe+2H+=Fe2++H2↑,2Fe3++Fe═3Fe2+,Cu2++Fe=Cu+Fe2+,2Au3++3Fe=2Au+3Fe2+;過程Ⅱ處加入稀硫酸以除去銅、金中過量的鐵屑,并將過濾后的硫酸亞鐵溶液與含F(xiàn)e2+的E溶液相混合;過程Ⅲ處利用金不溶于硝酸的性質(zhì)將銅與金分離開;過程Ⅳ處將得到的銅離子用氫氧化鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化銅沉淀,從而再受熱分解為氧化銅,以此解答該題.
解答: 解:由工藝流程圖示知,A為鐵元素的離子,而B為銅、金的單質(zhì),通過過濾將鐵元素與活潑性比它弱的銅、金分離出來,因此過程Ⅰ處加入的物質(zhì)甲為鐵屑,發(fā)生的反應(yīng)為Fe+2H+=Fe2++H2↑,2Fe3++Fe═3Fe2+,Cu2++Fe=Cu+Fe2+,2Au3++3Fe=2Au+3Fe2+;過程Ⅱ處加入稀硫酸以除去銅、金中過量的鐵屑,并將過濾后的硫酸亞鐵溶液與含F(xiàn)e2+的E溶液相混合;過程Ⅲ處利用金不溶于硝酸的性質(zhì)將銅與金分離開;過程Ⅳ處將得到的銅離子用氫氧化鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化銅沉淀,從而再受熱分解為氧化銅,
(1)由以上分析可知甲為Fe,乙為HNO3,G為CuO,故答案為:Fe;HNO3;CuO;
(2)過程Ⅰ中共發(fā)生了Fe+2H+=Fe2++H2↑,2Fe3++Fe═3Fe2+,Cu2++Fe=Cu+Fe2+,2Au3++3Fe=2Au+3Fe2+等4個反應(yīng),其中2Fe3++Fe=3Fe2+不屬于置換反應(yīng),
故答案為:4;2Fe3++Fe=3Fe2+;
(3)過程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中均進(jìn)行固體和液體的分離的操作,應(yīng)為過濾操作,故答案為:過濾;
(4)B中含有過量鐵粉,加入稀硫酸可除去鐵,以便循環(huán)利用,故答案為:除去過程Ⅰ中加入的過量鐵粉;使Fe2+循環(huán)利用;
(5)A為硫酸亞鐵,可與氫氧化鈉反應(yīng)生成白色絮狀氫氧化亞鐵沉淀,但氫氧化亞鐵不穩(wěn)定,可被氧化生成氫氧化鐵,現(xiàn)象是生成白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色,最終變成紅褐色,
故答案為:生成白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色,最終變成紅褐色;
(6)D為氫氧化鐵,加熱生成氧化鐵,即鐵紅,反應(yīng)的方程式為2Fe(OH)3
  △  
.
 
Fe2O3+3H2O,故答案為:2Fe(OH)3
  △  
.
 
Fe2O3+3H2O.
點(diǎn)評:本題考查無機(jī)物的推斷,側(cè)重于物質(zhì)的分離提純的考查,解決本題要充分利用題給工藝流程和提供的部分物質(zhì),遷移所學(xué)的鐵三角轉(zhuǎn)化、金屬活動性順序、金屬離子的沉淀等知識綜合解決,題目難度中等.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

常溫下,在
c(H+)
c(OH-)
=1×1012的溶液中,下列各組離子能大量共存的是( 。
A、Fe2+、Mg2+、NO3-、SO42-
B、Fe3+、Na+、Cl-、SCN-
C、NH4+、Al3+、NO3-、Cl-
D、Ca2+、K+、Cl-、HCO3-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

關(guān)于pH相同的醋酸和鹽酸,下列敘述正確的是( 。
A、取等體積的醋酸和鹽酸,分別稀釋至原溶液的m倍和n倍,結(jié)果兩溶液的pH仍然相同,則m<n
B、取等體積的兩種酸分別與完全一樣的足量鋅粒反應(yīng),開始時反應(yīng)速率:鹽酸大于醋酸
C、取等體積的兩種酸,分別用完全一樣的NaOH溶液進(jìn)行中和,醋酸消耗NaOH的物質(zhì)的量比鹽酸消耗的多
D、兩種酸中c(CH3COO-)>c(Cl-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

有一無色透明溶液,欲確定是否含有下列離子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-、I-、HCO3-,取該溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
(1)取少量該溶液,測定溶液pHpH=0
(2)取少量該溶液加熱濃縮,加Cu片和濃 H2SO4,加熱有無色氣體產(chǎn)生,氣體遇空氣變成紅棕色
(3)取少量該溶液,加少量BaCl2溶液有白色沉淀
(4)。3)中上層清液,加足量AgNO3溶液有白色沉淀,且不溶于稀HNO3
(5)取少量該溶液,加NaOH溶液有白色沉淀,NaOH過量時沉淀部分溶解
由此判斷:
(1)溶液中肯定不存在的離子有
 
,溶液中肯定存在的離子是
 

(2)請設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其中可能存在的陰離子的方法(寫明操作、現(xiàn)象、結(jié)論)
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

如圖是一套電解裝置,兩U型管中均盛有50.0mL電解質(zhì)溶液,a、b、c、d為 Pt電極.通電一段時間,d電極上析出金屬Ag 2.16g,沒有氣體產(chǎn)生.同時在b、c兩極收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下相同體積的氣體.請回答:
(1)c為
 
極,寫出c電極上的電極反應(yīng)式:
 
,c極收集到的氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為
 
L.
(2)b為
 
極,寫出b電極上的電極反應(yīng)式:
開始時是
 
、后來是
 

(3)原CuCl2溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為
 
mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

如表是幾種弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)、難溶電解質(zhì)的溶度積Ksp(25°C).
電解質(zhì) 電離方程式 電離常數(shù)K Ksp
H2CO3 H2CO3?H++HCO3-

HCO3-?H++CO32-
K1=4.31×10-7
K2=5.61×10-11
-
C6H5OH C5H5OH?C6H5O-+H+ 1.1×10-10 -
H3PO4 H3PO4?H++H2PO4-

H2PO4-?H++HPO42-
HPO42-?H++PO43-
K1=7.52×10-3
K2=6.23×10-8
K3=2.20×10-13
-
NH3?H2O NH3?H2O?NH4++OH- 1.76×10-5 -
BaSO4 BaSO4(s)?Ba2++SO42- - 1.07×10-10
回答下列問題:
(1)寫出C6H5OH與Na3PO4反應(yīng)的離子方程式:
 

(2)25°C時,向10mL 0.01mol?L-1C6H5OH溶液中滴加V mL 0.01mol?L-1氨水,混合溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是
 
(填序號).
a.若混合液pH>7,則V≥10
b.V=5時,2c(NH3?H2O)+2c(NH4+)═2c(C6H5O-)+c(C5H5OH)
c.v=10時,混合液中水的電離程度小于0.01mol?L-1C6H5OH溶液中水的電離程度
d.若混合液pH<7,則c(NH4+)>c(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-
(3)水解反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)稱為水解常數(shù)(用Kb表示),類比化學(xué)平衡常數(shù)的定義.25°C時,Na2CO3第一步水解反應(yīng)的水解常數(shù)Kb=
 
  mol?L-1
(4)如圖所示,有T1、T2不同溫度下兩條BaSO4
在水中的沉淀溶解平衡曲線(已知BaSO4的Ksp隨溫度升
高而增大).
①T2
 
 25°C(填“>”、“<”或“=”);
②討論T1溫度時BaSO4的沉淀溶解平衡曲線,
下列說法正確的是
 
(填序號).
a.加入Na2SO4不能使溶液由a點(diǎn)變?yōu)閎點(diǎn)
b.在T1曲線上方區(qū)域(不含曲線)任意一點(diǎn)時,均有BaSO4沉淀生成
c.蒸發(fā)溶劑可能使溶液由d點(diǎn)變?yōu)榍上a、b之間的某一點(diǎn)(不含a、b)
d.升溫可使溶液由b點(diǎn)變?yōu)閐點(diǎn).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

無土栽培試驗(yàn)時需要配制兩份成分完全相同的某營養(yǎng)液各1L,配方如表.所配制的溶液中,K+的物質(zhì)的量濃度為
 

配方表(每升溶液所含溶質(zhì)的量)
氯化鉀 硫酸鉀 硫酸鋅
0.3mol 0.2mol 0.1mol
實(shí)驗(yàn)員在配完第一份溶液時發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)室的ZnSO4已經(jīng)用完了,鋅鹽中只剩下了硝酸鋅〔Zn(NO32〕、氯化鋅(ZnCl2).請為實(shí)驗(yàn)員想想如何都能配得第二份營養(yǎng)液(將所需溶質(zhì)的物質(zhì)的量填入下列橫線中,若不需要某溶質(zhì),則在對應(yīng)橫線上填上“0”).
KCl
 
、K2SO4
 
、Zn(NO32
 
、ZnCl2
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

氫氟酸能腐蝕玻璃.25℃下,向20mL0.2mol?L-1的氫氟酸中滴加0.2mol?L-1的NaOH溶液時,溶液的pH變化如圖所示.
已知:電離度(α)和電離平衡常數(shù)(K)一樣,可以用來衡量弱電解質(zhì)在稀溶液中的電離能力.電離度(α)=
n(已電離的弱電解質(zhì))
n(全部的弱電解質(zhì))
×100%
請回答下列問題:
(1)在氫氟酸的稀溶液中,通過改變以下條件能使氫氟酸的電離度[α(HF)]增大的是
 
,可使氫氟酸的電離平衡常數(shù)[Ka(HF)]增大的是
 

a.升高溫度       b.向溶液中滴入2滴濃鹽酸       c.加入少量NaF固體
(2)在此溫度下,氫氟酸的電離平衡常數(shù)Ka(HF)為:
 
,電離度α(HF)為
 
%.
(3)下列有關(guān)圖中各點(diǎn)微粒濃度關(guān)系正確的是
 

a.在A處溶液中:c(F-)+c(HF)=0.2mol?L-1
b.在B處溶液中:c(H+)+c(HF)=c(OH-
c.在B處溶液中:c(Na+)>c(F-)>c(H+)>c(OH-
d.在A和B處溶液中都符合:
c(H+)?c(F+)
c(HF)
=Ka(HF)
(4)向此氫氟酸溶液中滴加10mL NaOH溶液后,請將HF分子與溶液中的離子濃度一起從大到小排序
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是( 。
選項 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論
A 向某溶液中加入鹽酸酸化的BaCl2溶液 生成白色沉淀 該溶液中一定含有SO42-
B 將少量的溴水滴入FeCl2、NaI的混合溶液中,再滴加CCl4,振蕩、靜置,向上層溶液中滴加KSCN溶液.再向上層溶液中滴加溴水 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1:
上層溶液不變紅,
下層溶液紫紅色
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象2:
上層溶液變紅
氧化性:Br2>Fe3+>I2
C 取久置的Na2O2粉末,向其中滴加過量的鹽酸 產(chǎn)生無色氣體 Na2O2沒有變質(zhì)
D BaSO4固體加入飽和Na2CO3溶液中,過濾,向?yàn)V渣中加入鹽酸 有氣體生成 Ksp(BaCO3)<Ksp(BaSO4
A、AB、BC、CD、D

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同步練習(xí)冊答案