科目: 来源: 题型:填空题
工业上常回收冶炼锌废渣中的锌(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质),并用来生产Zn(NO3)2·6H2O晶体,其工艺流程为:
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 5.4 |
沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 | 8.0 |
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铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题:
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是 。(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等四种离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是 。A.Mg2+ B.Fe2+
C.Al3+ D.Cu2+
(3)氧化铁是重要工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:
回答下列问题:
①操作Ⅰ的名称是 ,操作Ⅱ的名称是 。②写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式 。(4)有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。
a.称取2.850 g绿矾(FeSO4·7H2O)产品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;
b.量取25.00 mL待测溶液放入锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.010 00 mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL。
①实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需 。②某同学设计的下列滴定方式,最合理的是 。(夹持部分略去)(填字母序号)
③写出滴定过程中反应的离子方程式 。④计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为 。
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难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s) 2Ca2++2K++Mg2++4+2H2O
为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下:
(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因:_________________________________________________。
(3)“除杂”环节中,先加入________溶液,经搅拌等操作后,过滤,再加入________溶液调滤液pH至中性。
(4)不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系如图。由图可得,随着温度升高,
①________________________________________________________,
②________________________________________________________。
(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生:CaSO4(s)+?CaCO3(s)+
已知298 K时,Ksp(CaCO3)=2.80×10-9,
Ksp(CaSO4)=4.90×10-5,求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。
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分子筛具有吸附能力强,热稳定性高等优良性能,使得分子筛获得广泛应用,某种型号分子筛的工业生产流程可表示如下:
在滴加氨水调节pH=9的过程中,若pH控制不当,会有Al(OH)3生成,假设生产过程中铝元素、硅元素均没有损失,钠原子利用率为10%。
(1)分子筛的直径为4A(1A=10-10m)称为4A型分子筛,当Na+被Ca2+取代时就制得5A型分子筛,当Na+被K+取代时就制得6A型分子筛。要高效分离正丁烷(分子直径为4.65A)和异丁烷(分子直径为5.6A)应该选用_______型分子筛。
(2)Al2(SO4)3溶液与Na2SiO3溶液反应生成胶体的离子方程式为________________________
(3)该生产流程中所得滤液里含有的离子除H+、OH-外,主要还有 等离子。检验其中金属阳离子的操作方法是 ;
(4)加NH3?H2O调节pH后,加热到90℃并趁热过滤的原因可能是 。
(5)该生产流程中所得分子筛的化学式为 。(用氧化物形式表示)
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电子级钴的氧化物用于半导体工业和电子陶瓷等领域,是一种纯度很高的氧化物。其工业制取流程如下:
(1)实验室过滤所需的仪器有铁架台、铁圈、烧杯、 和漏斗。
(2)滤渣A的成分除过量的Co3(PO4)3和Fe(OH)3外还有 (填化学式),加入CO3(PO4)2的目的是 。
(3)Co与稀硝酸反应生成 Co2+的离子方程式为: 。
(4)滤渣B经过反复洗涤、干燥后,进行灼烧,其热重分析图如下:写出下列化学反应方程式:
①AB段: ;
②BC段 。
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高锰酸钾是中学常用的试剂。工业上用软锰矿制备高锰酸钾流程如下。
(1)写出实验室利用KMnO4分解制取O2的化学方程式
(2)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是
A.84消毒液(NaClO溶液) |
B.双氧水 |
C.苯酚 |
D.75%酒精 |
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碱式氯化铝[ Al2(OH)nCl6-n ] 是利用工业铝灰和活性铝矾土为原料(主要含Al、Al2O3、SiO2及铁的氧化物)经过精制加工而成,此产品活性较高,对工业污水具有较好的净化效果。其制备流程如下:
(1)原料需要粉碎,其目的是 ;滤渣I的主要成分是 ;
(2)步骤①在煮沸过程中,溶液逐渐变为浅绿色,此时溶液中呈浅绿色的阳离子常采用加入 试剂进行检验(填化学式);随后溶液又变为棕黄色,相关反应的离子方程式为 ;
(3)步骤②中加入适量的Ca(OH)2并控制pH,其目的:一是生成碱式氯化铝;二是 ;已知碱式氯化铝的分散质粒子大小在1~100 nm之间,则区别滤液I与碱式氯化铝两种液体的物理方法是 ;若Ca(OH)2溶液过量,则步骤③得到的碱式氯化铝产率偏低,该反应的离子方程式为 ;
(4)某温度下若0.1 mol AlCl3溶于蒸馏水,当有2.5%水解生成Al(OH)3溶液时,吸收热量Q kJ ,该过程的热化学反应方程式为 。
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氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品及精制的流程:
已知:Br2是易挥发、深红棕色的液体;氢溴酸是易挥发、无色液体。
根据上述流程回答下列问题:
(1)反应室①中发生反应的化学方程式为 。
(2)反应室①使用冰水的目的 。
(3)操作I的名称 ,操作Ⅱ用到的玻璃仪器有 。
(4)反应室②中加入Na2SO3的目的是 。
(5)工业生产中制得的氢溴酸带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了实验加以探究:
①甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3+,则用于证明该假设所用的试剂为 ,若假设成立可观察到的现象为 。
②乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为 ,其用于证明该假设成立的方法为 。
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为了回收利用钢铁生产过程中产生的SO2,工业上采用软锰矿(主要成分MnO2)脱硫同时制取硫酸锰技术,其流程示意图如下:
已知:浸出液的pH接近4,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+。完成下列填空。
(1)写出浸出过程中主要反应的化学方程式: 。
(2)浸出过程的副反应之一是部分SO2被氧化为硫酸,致使浸出液的pH下降,这将 (“有利”、“不利”)于软锰矿浆继续吸收SO2。欲消除生成的硫酸,试剂A最好是 。
a.MnCO3 b.MnO2 c.CaO d.CaCO3
(3)操作I的目的是除去浸出液中的Fe2+,MnO2在氧化Fe2+的同时还 ,使Fe3+沉淀。检验过滤后溶液中是否含有Fe3+的操作是 。
(4)已知大于27℃时,MnSO4·H2O溶解度随温度上升而明显下降,则操作II的过程为: 、 、洗涤、干燥。工业上为了充分利用锰元素,在流程中 可循环使用。
(5)通过煅烧MnSO4·H2O 可制得生产软磁铁氧体材料的MnxO4,如图是煅烧MnSO4·H2O时温度与剩余固体质量变化曲线。该曲线中A段所表示物质的化学式为 ;MnxO4中x= 。
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辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下:
(1)写出步骤“还原”中可能发生反应的离子方程式 、 。
(2)回收S过程中温度控制50℃~60℃之间,不宜过高或过低的原因是 、 。
(3)气体NOx与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质,该物质的化学式为 ;向滤液M中加入(或通入)下列 (填字母)物质,得到另一种可循环利用的物质。
a.铁 b.氯气 c.高锰酸钾 d.盐酸
(4)保温除铁过程中加入CuO的目的是 、 ;
(5)过滤③所得到的滤液,加入硝酸后,经操作X、过滤④得到硝酸铜晶体。
硝酸的作用是 ;
操作X是 、 (填操作名称) 。
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