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(2013·北京理综,27)用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3·18H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤:
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;
Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色;
Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;
Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。
(1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是_________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)将MnO氧化Fe2+的离子方程式补充完整:
MnO+Fe2++________===Mn2++Fe3++________。
(3)已知:
生成氢氧化物沉淀的pH
Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | |
开始沉淀时 | 3.4 | 6.3 | 1.5 |
完全沉淀时 | 4.7 | 8.3 | 2.8 |
注:金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的___________________________________________。
(4)已知:一定条件下,MnO可与Mn2+反应生成MnO2。
①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是 ________________________________________________________________________。
②Ⅳ中加入MnSO4的目的是_____________________________________________。
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(2013·新课标全国卷Ⅱ,27)氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下:
提示:在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是MnO2。
回答下列问题:
(1)反应②中除掉的杂质离子是__________,发生反应的离子方程式为__________;在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是________________。
(2)反应③的反应类型为____________,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有______________。
(3)反应④形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是________________。
(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2,取干燥后的滤饼11.2 g,煅烧后可得到产品8.1 g,则x等于__________。
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配平下列方程式
(1)[2011·福建理综,23(6)]在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节pH≈3,Ce3+通过下列反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式:
Ce3++H2O2+H2O===Ce(OH)4↓+________
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(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式:
__(D)__+24NaClO3+12H2SO4===ClO2↑+CO2↑+18H2O+________
(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的______倍。
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1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g·mL-1、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体 1 120 mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0 mol·L-1NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是 ( )
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2∶1
B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol·L-1
C.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%
D.得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600 mL
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(2013·上海,22)一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中,收集到气体V L(标准状况),向反应后的溶液中(存在Cu2+和SO)加入足量NaOH,产生蓝色沉淀,过滤,洗涤,灼烧,得到CuO 12.0 g,若上述气体为NO和NO2的混合物,且体积比为1∶1,则V可能为 ( )
A.9.0 L B.13.5 L
C.15.7 L D.16.8 L
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目前,新能源不断被应用到现代的汽车中,高铁电池技术就是科研机构着力研究的一个方向。
(1)高铁酸钾锌电池(碱性介质)是一种典型的高铁电池,则该种电池负极材料是________。
(2)工业上常采用NaClO氧化法生产高铁酸钾(K2FeO4),K2FeO4在碱性环境中稳定,在中性和酸性条件下不稳定。反应原理为
Ⅰ.在碱性条件下,利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4
3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH===2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O
Ⅱ.Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4
Na2FeO4+2KOH===K2FeO4↓+2NaOH
主要的生产流程如下:
①写出反应①的离子方程式________________________________________________。
②流程图中“转化”(反应③)是在某低温下进行的,且此温度无NaOH析出,说明此温度下Ksp(K2FeO4)____Ksp(Na2FeO4)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)已知K2FeO4在水溶液中可以发生:__FeO+__H2O__Fe(OH)3↓+__OH-+__O2↑,配平上述方程式K2FeO4在水处理中的作用是__________________。
(4)FeO在水溶液中的存在形态如图所示:
①若向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2,HFeO的分布分数的变化情况是________。
②若向pH=6的这种溶液中滴加KOH溶液,则溶液中含铁元素的微粒中,________转化为____________(填化学式)。
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(1)配平氧化还原反应方程式:
C2O+____MnO+____H+===____CO2↑+____Mn2++____H2O
(2)称取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解,配成250 mL溶液。量取两份此溶液各25.00 mL,分别置于两个锥形瓶中。
①第一份溶液中加入酚酞试液,滴加0.25 mol·L-1 NaOH溶液至20.00 mL时,溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H+的总物质的量为________mol。
②第二份溶液中滴加0.10 mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液。
A.KMnO4溶液在滴定过程中作________(填“氧化剂”或“还原剂”),该滴定过程________(填“需要”或“不需要”)另加指示剂。滴至16.00 mL时反应完全,此时溶液颜色由________变为__________。
B.若在接近终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶冲洗一下,再继续滴定至终点,则所测结果__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
C.若在达到滴定终点时俯视读数,则所得结果________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为________,KHC2O4的质量分数为__________。
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某小组同学为探究H2O2、H2SO3、Br2的氧化性强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去,装置的气密性已检验)。
实验记录如下:
实验操作 | 实验现象 | |
Ⅰ | 打开活塞a,滴加 氯水,关闭活塞a | A中溶液变为红棕色 |
Ⅱ | 吹入热空气 | A中红棕色明显变浅;B中有气泡,产生大量白色沉淀,混合液颜色无明显变化 |
Ⅲ | 停止吹入空气,打开活塞b,逐滴加入H2O2溶液 | 开始时颜色无明显变化;继续滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色 |
请回答下列问题:
(1)A中反应的离子方程式是_______________________________________________。
(2)实验操作Ⅱ吹入热空气的目的是_________________________________________。
(3)装置C的作用是__________,C中盛放的药品是______________________。
(4)实验操作Ⅲ,混合液逐渐变成红棕色,其对应的离子方程式是__________________
______________________________________________________。
(5)由上述实验得出的结论是________________________________________________。
(6)实验反思:
①有同学认为实验操作Ⅱ吹入的热空气,会干扰(5)中结论的得出,你认为是否干扰,理由是____________________________________________________________________。
②实验操作Ⅲ,开始时颜色无明显变化的原因是(写出一条即可)______________________________________________________________________
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下列微粒在溶液中的还原性和氧化性强弱顺序如下:还原性HSO>I-,氧化性IO>I2>SO。向含有x mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液,加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示,则x=________mol。
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