【題目】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的酸性廢液中含有Fe3+、Cu2+、Ba2+Cl,實(shí)驗(yàn)室設(shè)計下列方案對廢液[體積為1 L,c(H+)=0.10 mol/L]進(jìn)行處理,以回收金屬并測定含量。

回答下列問題:

(1)實(shí)驗(yàn)中操作I、II、III的方法相同,其所用的玻璃儀器有燒杯、漏斗、____。

(2)“還原”步驟時發(fā)生的離子方程式為____(只需寫出其中任意一個),“氧化”步驟的目的是____。

(3)操作III后得到可排放廢水中含有的溶質(zhì)主要是____(填化學(xué)式)。

(4)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)測定:

①將操作II得到的固體II溶于足量稀鹽酸,充分反應(yīng),得到的固體質(zhì)量為9.6 g。

②將操作III得到的固體III進(jìn)行充分灼燒,得到的紅棕色固體質(zhì)量為40.0 g。

原溶液中Fe3+的物質(zhì)的量濃度是多少___

【答案】玻璃棒 Fe + Cu2+= Cu + Fe2+或2 Fe3+ + Fe = 3 Fe2+ 將Fe2+全部氧化為Fe3+ NaCl和Na2SO4 0.2 mol/L

【解析】

(1)操作I、II、III的名稱為過濾,需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒;

(2)沉淀步驟發(fā)生Ba2++SO42-=BaSO4↓,濾液中含有離子是H、Fe3+、Cu2+、Cl、Na、SO42-,加入過量鐵粉,發(fā)生Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H=Fe2++H2;根據(jù)上一步只有Fe2+表現(xiàn)還原性,氧化步驟的目的是將Fe2+氧化成Fe3+,發(fā)生2Fe2++H2O2+2H=2Fe3++2H2O;

(3)加入過量鐵粉,除去Cu,加入NaOH,將Fe3+全部轉(zhuǎn)化成氫氧化物而除去,排放的廢水中含有的溶質(zhì)為NaClNa2SO4;

(4)①根據(jù)(2),固體IIFeCu的混合物,向其中加入足量的稀鹽酸,Fe與鹽酸反應(yīng),剩余固體為Cu,即Cu的質(zhì)量為9.6g,F(xiàn)e+Cu2+=Cu+Fe2+,此時產(chǎn)生Fe2+的物質(zhì)的量為n(Fe2+)=n(Cu)=9.6g÷64g/mol=0.15mol;

②固體IIIFe(OH)3,灼燒后得到Fe2O3,其質(zhì)量為40.0g,鐵原子總物質(zhì)的量為40g÷160g/mol×2=0.5mol;

原溶液中有H,加入鐵粉,發(fā)生Fe+2H=Fe2++H2↑,此時產(chǎn)生Fe2+的物質(zhì)的量為1×0.1/2mol=0.05mol,因此原溶液中n(Fe3+)=(0.5-0.15-0.05)×2/3mol=0.2mol,即c(Fe3+)=0.2mol·L-1

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:

【題目】CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣(COH2),還對溫室氣體的減排具有重要意義;卮鹣铝袉栴}:

(1)CH4-CO2催化重整反應(yīng)為:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。

已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol1

C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol1

C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol1

該催化重整反應(yīng)的ΔH==______ kJ·mol1。有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是____(填標(biāo)號)。

A.高溫低壓 B.低溫高壓 C.高溫高壓 D.低溫低壓

某溫度下,在體積為2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng),達(dá)到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率是50%,其平衡常數(shù)為_______mol2·L2。

(2)反應(yīng)中催化劑活性會因積碳反應(yīng)而降低,同時存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。

相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:

積碳反應(yīng)

CH4(g)=C(s)+2H2(g)

消碳反應(yīng)

CO2(g)+C(s)=2CO(g)

ΔH/(kJ·mol1)

75

172

活化能/

(kJ·mol1)

催化劑X

33

91

催化劑Y

43

72

由上表判斷,催化劑X____Y(填優(yōu)于劣于),理由是_________________。在反應(yīng)進(jìn)料氣組成、壓強(qiáng)及反應(yīng)時間相同的情況下,某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。升高溫度時,下列關(guān)于積碳反應(yīng)、消碳反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)和速率(v)的敘述正確的是________填標(biāo)號)。

A.KK均增加 B.v減小,v增加

C.K減小,K增加 D.v增加的倍數(shù)比v增加的倍數(shù)大

在一定溫度下,測得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5k為速率常數(shù))。在p(CH4)一定時,不同p(CO2)下積碳量隨時間的變化趨勢如圖所示,則pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序?yàn)?/span>________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】為檢驗(yàn)濃硫酸與木炭在加熱條件下反應(yīng)產(chǎn)生SO2CO2氣體,設(shè)計了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,a、b、c為止水夾,B是用于儲氣的氣囊,D中放有用I2和淀粉的藍(lán)色溶液浸濕的脫脂棉。

請回答下列問題:

1)在A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____

2)此實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵在于控制反應(yīng)產(chǎn)生氣體的速率不能過快,由此設(shè)計了虛框部分的裝置,則正確的操作順序是_____(用操作編號填寫);

①向A裝置中加入濃硫酸,加熱,使A中產(chǎn)生的氣體進(jìn)入氣囊B,當(dāng)氣囊中充入一定量氣體時,停止加熱;

②待裝置A冷卻,且氣囊B的體積不再變化后,關(guān)閉止水夾a,打開止水夾b,慢慢擠壓氣囊,使氣囊B中氣體慢慢進(jìn)入裝置c中,待達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮螅P(guān)閉止水夾b;

③打開止水夾ac,關(guān)閉止水夾b;

3)若該實(shí)驗(yàn)中還需檢測產(chǎn)物水蒸氣,則應(yīng)在C裝置前添加干燥管,并在其中放置_____試劑。

4)實(shí)驗(yàn)時,裝置C中盛放的試劑是_____,現(xiàn)象時_____,可用來驗(yàn)證_____的存在。

5)裝置D中發(fā)生的反應(yīng)方程式為_____,當(dāng)D_____現(xiàn)象時,可以說明使E中澄清石灰水變渾濁的是CO2,而不是SO2。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上制取純硅的主要反應(yīng):SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl。該反應(yīng)中,被還原的物質(zhì)是______(填化學(xué)式),作為還原劑的物質(zhì)是______(填化學(xué)式);若反應(yīng)中生成了1 mol Si,則消耗H2 ______mol。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氯氣是一種重要的工業(yè)原料,液氯儲存區(qū)貼有的說明卡如下:

包裝

鋼瓶

儲運(yùn)要求

遠(yuǎn)離金屬粉末、氨、烴類、醇類物質(zhì);設(shè)置氯氣檢測儀

泄漏處理

NaOHNaHSO3溶液吸收

下列解釋事實(shí)的方程式不正確的是

A. 氯氣用于自來水消毒:Cl2 + H2O2H+ + Cl+ ClO

B. 電解飽和食鹽水制取Cl22Cl +2H2O 2OH+ H2↑+Cl2

C. 濃氨水檢驗(yàn)泄露的氯氣,產(chǎn)生白煙:8NH3 + 3Cl2 === 6 NH4Cl + N2

D. 氯氣泄漏處理NaHSO3溶液的作用:HSO3+ Cl2 + H2O === SO42+ 3H+ + 2Cl

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某校科學(xué)興趣小組探究二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)是否有氧氣生成,設(shè)計了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置.B中盛有飽和碳酸氫鈉溶液,目的是除去二氧化碳中混有的氯化氫氣體,E為收集氧氣裝置.

(1)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________

(2)C中盛有____________,目的是_____________。

(3)寫出裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________。

(4)指出裝置E的錯誤_________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表中實(shí)線是元素周期表的部分邊界,其中上邊界并未用實(shí)線標(biāo)出。

根據(jù)信息回答下列問題。

1)周期表中基態(tài)Ga原子的最外層電子排布式為 。

2Fe元素位于周期表的 區(qū);FeCO易形成配合物Fe(CO)5,在Fe(CO)5中鐵的化合價為 ;已知:原子數(shù)目和電子總數(shù)(或價電子總數(shù))相同的微;榈入娮芋w,等電子體具有相似的結(jié)構(gòu)特征。與CO分子互為等電子體的分子和離子分別為 (填化學(xué)式)。

3)在CH4、CO2、CH3OH中,碳原子采取sp3雜化的分子有 。

4)根據(jù)VSEPR理論預(yù)測ED4-離子的空間構(gòu)型為 。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中,所有原子都滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的分子的電子式為 (2)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】三個密閉容器中分別充入N2H2、O2三種氣體,以下各種情況下排序正確的是( )

A. 當(dāng)它們的溫度和壓強(qiáng)均相同時,三種氣體的密度:ρH2)>ρN2)>ρO2

B. 當(dāng)它們的溫度和密度都相同時,三種氣體的壓強(qiáng):pH2)>pN2)>pO2

C. 當(dāng)它們的質(zhì)量和溫度、壓強(qiáng)均相同時,三種氣體的體積:VO2)>VN2)>VH2

D. 當(dāng)它們的壓強(qiáng)和體積、溫度均相同時,三種氣體的質(zhì)量:mH2)>mN2)>mO2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】 反應(yīng)可制取納米鐵下列說法正確的是

A. 該反應(yīng)中氧化劑只有B. 的電子式為

C. 與稀硫酸不發(fā)生反應(yīng)D. 該反應(yīng)中每生成,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為

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