某工厂的废金属屑的主要成分为Cu.Fe和Al.此外还含有少量Al2O3和Fe2O3.该厂用上述废金属屑制取新型高效水处理剂Na2FeO4等产品.过程如下:Ⅰ.向废金属屑中加入过量的NaOH溶液.充分反应后过滤,Ⅱ.向Ⅰ所得固体中加入过量稀H2SO4.充分反应后过滤,Ⅲ.向Ⅱ所得固体中继续加入热的稀H2SO4.同时不断鼓入空气.固体溶解得CuSO4溶液,Ⅳ.--(1)步骤Ⅰ中发生题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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某工厂的废金属屑的主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al₂O₃和Fe₂O₃，该厂用上述废金属屑制取新型高效水处理剂Na₂FeO₄(高铁酸钠)等产品，过程如下：
Ⅰ.向废金属屑中加入过量的NaOH溶液，充分反应后过滤；
Ⅱ.向Ⅰ所得固体中加入过量稀H₂SO₄，充分反应后过滤；
Ⅲ.向Ⅱ所得固体中继续加入热的稀H₂SO₄，同时不断鼓入空气，固体溶解得CuSO₄溶液；
Ⅳ.……
(1)步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为___________、______________。
(2)步骤Ⅱ所得的滤液中加入KSCN溶液无明显现象，表明滤液中不存在Fe³^＋，用离子方程式解释其可能的原因：__________。
(3)步骤Ⅲ获得CuSO₄溶液的离子方程式为____________。
(4)步骤Ⅱ所得滤液经进一步处理可制得Na₂FeO₄，流程如下：
ⅰ.H2O2ⅱ.调pHNaClO/NaOH混合溶液
①测得滤液中c(Fe²^＋)为a mol·L^－¹，若要处理1 m³滤液，理论上需要消耗25%的H₂O₂溶液________kg(用含a的代数式表示)。
②写出由Fe(OH)₃制取Na₂FeO₄的化学方程式：_____________。

(1)2Al＋2H₂O＋2NaOH===2NaAlO₂＋3H₂↑　Al₂O₃＋2NaOH===2NaAlO₂＋H₂O
(2)2Fe³^＋＋Fe===3Fe²^＋(或2Fe³^＋＋Cu===2Fe²^＋＋Cu²^＋或Fe＋Fe₂O₃＋6H^＋===3Fe²^＋＋3H₂O等)
(3)2Cu＋O₂＋4H^＋2Cu²^＋＋2H₂O
(4)①68a　②2Fe(OH)₃＋3NaClO＋4NaOH===2Na₂FeO₄＋3NaCl＋5H₂O

解析

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相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

活性Fe₃O₄为黑色固体，有磁性，其不溶于水、碱和酒精、乙醚等有机溶剂中， Fe₃O₄在潮湿的空气中或高温下易被O₂氧化。工业上利用锈蚀废铁为原料，利用共沉淀法制备活性Fe₃O₄（或写为FeO·Fe₂O₃）的流程如下：

（1）在制备过程中将块状固体原料粉碎磨成粉末，作用是                     。
（2）设计合理的实验方案证明Fe₃O₄与盐酸反应的产物中含有Fe²⁺、Fe³⁺，简述实验操作步骤和实验现象                                                             。
（可供选择的试剂：KSCN溶液、还原铁粉、氯水、酸性高锰酸钾溶液）
（3）假如在反应池中几乎没有气体产生，在合成池里所有铁元素转化为Fe₃O₄，则根据相关反应可知，配料中心很可能使混合物中的Fe₂O₃与Fe物质的量之比接近于      。
（4）在一次制备Fe₃O₄的实验中，由于配料中心反应物比例控制不当，获得了另一种产品Fe_xO_y。取一定量该产品溶于足量盐酸中，还需通入标准状况下224 mLCl₂才能把溶液中的Fe²⁺全部氧化为Fe³⁺，然后把所得溶液滴加足量NaOH溶液，将沉淀过滤、洗涤、蒸干，灼烧至恒重，得8 g固体。计算该产品的化学式。(请写出计算过程)

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

黄铜矿(CuFeS₂)是制取铜及其化合物的主要原料之一。其中炉渣的主要成分是FeO、Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃。各物质有如下转化关系,请回答：

（1）写出能证明SO₂具有氧化性且现象明显的化学方程式________________。
（2）用NaOH溶液吸收SO₂所得NaHSO₃溶液pH＜7，则该溶液中存在离子的物质的量浓度由大到小的顺序是________。
（3）写出Cu₂S熔炼制取粗铜的化学方程式________________________
（4）废电解液中常含有Pb²⁺、Zn²⁺，向废电解液中加入Na₂S溶液，当有PbS和ZnS沉淀时，_C(Zn²⁺): _C(Pb²⁺)＝________。[已知：Ksp(PbS)＝3.4×10^－28mol²·L^－2、Ksp(ZnS)＝1.6×10^－24mol²·L^－2）]
（5）写出证明溶液I中含有Fe²⁺的实验过程________________。
（6）Na₂FeO₄能杀菌净水的原因是________________。
（7）Na₂FeO₄和Zn可以组成碱性电池，其反应式为:3Zn+2FeO₄^2-+8H₂O＝3Zn(OH)₂+2Fe(OH)+4OH^-。请写出放电时正极电极反应式________________。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

I．铁是人体必须的微量元素，绿矾（FeSO₄·7H₂O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成份。
（1）FeSO₄溶液在空气中会因氧化变质产生红褐色沉淀，其发生反应的离子方程式是          ；实验室在配制FeSO₄溶液时常加入     以防止其被氧化，请你设计一个实验证明FeSO₄溶液是否被氧化             。
（2）测定绿矾样品含量的实验步骤：
a. 称取5.7g样品，溶解，配成250mL溶液
b.量取25mL待测溶液于锥形瓶中
c.用硫酸酸化的0.01mol/L KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积为40mL
根据以上步骤回答下列问题：
①用硫酸酸化的KMnO₄滴定终点的标志是          。
②计算上述产品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为          。
II．硫酸亚铁铵（NH₄）₂Fe（SO₄）₂·6H₂O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化，常用于代替硫酸亚铁。
（3）硫酸亚铁铵不易被氧化的原因          。
（4）为检验分解产物的成份，设计如下实验装置进行实验，加热A中硫酸亚铁铵至分解完全。

①A中固体充分加热较长时间后，通入氮气，目的是          。
②装置B中BaC1₂溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO₃气体生成，若含有该气体，观察到的观象为          。
③实验中，观察到C中有白色沉淀生成，则C中发生的反应为          （用离子方程式表示）

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科目：高中化学 来源： 题型：问答题

（14分）铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
（1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH^-的阴离子交换柱，使Cl^-和OH^-发生交换。交换完成后，流出溶液的OH^-用0.40mol.L^-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x值：
（列出计算过程）；
（2）现有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合物样品，采用上述方法测得n（Fe）：n（Cl）=1:2.1，则该样品中FeCl₃的物质的量分数为        。在实验室中，FeCl₂可用铁粉和        盐酸反应制备，FeCl₃可用铁粉和        反应制备；
（3）FeCl₃与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为
（4）高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl₃与KClO在强碱性条件下反应可制取K₂FeO₄，其反应的离子方程式为
与MnO₂-Zn电池类似，K₂FeO₄-Zn也可以组成碱性电池，K₂FeO₄在电池中作为正极材料，其电极反应式为                                     ，该电池总反应的离子方程式为                                             。

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科目：高中化学 来源： 题型：问答题

(13分）某种电池的正极材料，可通过下列方法制得：
①称取一定量的固体铁氧体磁性材料溶于过量盐酸，接着先后加入双氧水和氢氧化钠溶液，静置24 h,过滤
②将沉淀加入反应瓶中，加入过量的氢氟酸溶液，80'c恒温加热24 ha
③蒸发多余氢氟酸和水，得淡红色FeF₃凝胶
④在干燥箱中，以100⁰C预处理6 h,最后掺入铁氧体磁性材料混合研磨制得正极材料
（1）加入双氧水的作用是＿＿＿（用离子方程式表示）
（2）步骤②的反应瓶材质可能是＿＿＿（填序号）
A．玻璃　B．陶瓷　C．聚四氟乙烯
（3）加氢氟酸反生反应的化学方程式为＿＿＿＿
（4）从安全的角度考虑，在实验室里制三氟化铁时应在＿＿＿＿中进行
（5）三氟化铁与Li在固体电解质铁氧体中发生置换反应，产生的电流可供电脑使用，该电池反
应的化学方程式为＿＿＿＿
（6）取上述铁氧体样品溶于足量盐酸，在通入标准状况下672 mL C1₂, Fe²^＋恰好被完全氧化成
Fe³^十，然后把溶液蒸干，灼烧至恒重得9．6 g固体，则该铁氧体的化学式为＿＿＿＿。

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科目：高中化学 来源： 题型：问答题

（14分）甲学生对Cl₂与FeCl₂和KSCN混合溶液的反应进行实验探究。

操作	现象
通入氯气至过量	I．A中溶液变红 II．稍后，溶液由红色变为黄色

（1）B中反应的离子方程式是______。
（2）A中溶液变红的原因是______。
（3）为了探究现象II的原因，甲同学进行如下实验。
①取A中黄色溶液于试管中，加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，则溶液中一定存在_______。
②取A中黄色溶液于试管中，加入过量的KSCN溶液，最终得到红色溶液。
甲同学的实验证明产生现象II的原因是SCN^—与Cl₂发生了反应。
（4）甲同学猜想SCN^—可能被Cl₂氧化了，他又进行了如下研究。
资料显示：SCN^—的电子式为

。
①甲同学认为SCN^—中碳元素没有被氧化，理由是______。
②取A中黄色溶液于试管中，加入用盐酸酸化的BaCl₂溶液，产生白色沉淀，由此证明SCN^—中被氧化的元素是______。
③通过实验证明了SCN^—中氮元素转化为，他的实验方案是______。
④若SCN^—与Cl₂反应生成1 mol CO₂，则转移电子的物质的量是______mol。

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科目：高中化学 来源： 题型：计算题

大型钢铁企业酸洗钢材时产生的废液主要成分为Fe²⁺、H⁺、Cl^－，可用下述方法处理该废液，回收盐酸，制备氧化铁涂料。

（1）单质X的化学式是                       。
（2）氯化亚铁溶液经高温喷雾焙烧时转化为氯化氢气体和氧化铁粉末。有关的化学方程式为：



（3）某种铁红涂料的成分中，除含有Fe₂O₃外，还添加有CuO或FeO中的一种。请设计实验探究该铁红涂料中添加的物质。
①提出合理假设
假设1：添加了CuO。   假设2：添加了FeO。
②基于假设        （填“1”或“2”），设计实验方案，进行实验。在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。
限选实验试剂：铁粉、3mol?L^－¹H₂SO₄、0.01 mol?L^－¹酸性KMnO₄溶液、10%NaOH溶液、10%H₂O₂、KSCN溶液

操作步骤	预期现象和结论
步骤1．取少量样品于试管中，_________________ ____________________________________________	___________________________
步骤2． ____________________________________________	___________________________

（4）用水吸收“高温喷雾焙烧”时产生的氯化氢气体可得到盐酸。请计算：用1000g水需吸收标准状况下多少升氯化氢气体可得到36.5%的浓盐酸？（写出计算过程，结果可用数学表达式表示，不必化简）。

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

“厨房化学”可以理解为利用家庭生活用品来做化学实验，对化学进行学习和研究的活动。某厨房内有一含NaCl、Na₂CO₃·10H₂O和NaHCO₃的混合物，某同学设计如下实验，通过测量反应前后C、D装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。

(1)实验时，B中发生的反应的化学方程式为       。
(2)装置C、D中盛放的试剂分别为：C       ，D       。(供选试剂为：浓硫酸、无水CaCl₂、碱石灰)
(3)E装置中的仪器名称是       ，它在该实验中的主要作用是      。
(4)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl含量将       (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

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