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新型高效絮凝剂Fe(OH)SO4(碱式硫酸铁)常用于污水处理,在医疗上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下所示:

部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示:

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Al(OH)3

开始沉淀

2.3

7.5

3.4

完全沉淀

3.2

9.7

4.4

请回答下列问题:

(1)加入少量NaHCO3的目的是调节溶液的pH,除去Al3+,①pH的范围__________,②写出可能发生的离子方程式:________________。

(2)在实际生产中,反应Ⅱ中常同时通入O2,以减少NaNO2的用量,O2与NaNO2在反应中均作________。若参与反应的O2有11.2 L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为________。

(3)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH),该水解反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

(4)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO。为检验所得的产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为________(填序号)。

a.氯水  b.KSCN溶液

c.NaOH溶液  d.酸性KMnO4溶液


答案 (1)①4.4~7.5 ②H++HCO===CO2↑+H2O,Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑

(2)氧化剂 2 mol

(3)2Fe(OH)2++2H2OFe2(OH)+2H+

(4)d

解析 (1)根据工艺流程可知加NaHCO3除去Al3+保留Fe2+,因而要控制pH使Al3+完全沉淀,而Fe2+不沉淀。(2)反应Ⅱ中通入的O2与NaNO2均作氧化剂,根据得失电子守恒,可以计算出标准状况下11.2 L O2与2 mol NaNO2得到的电子数相等。(3)依据原子守恒及电荷守恒可以写出Fe(OH)2+水解生成Fe2(OH)的离子方程式:2Fe(OH)2++2H2OFe2(OH)+2H+。(4)因产品中含Fe3+,检验Fe2+时不能采用加氯水和KSCN溶液的方法,也不能用加NaOH溶液的方法,否则会引起干扰;可以用酸性KMnO4溶液检验Fe2+的存在,如含有Fe2+,则滴入几滴酸性KMnO4溶液后,溶液的紫色会褪去,否则不褪色。


练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:


某化学兴趣小组的同学用下图所示实验装置进行实验研究(图中a、b、c表示止水夹),请对其方案进行完善或评价。

(1)实验室将B、C、E相连后,以浓盐酸和________(填写名称)为原料可制取Cl2,为接下来研究氯气的化学性质做准备。

(2)利用实验室常用方法制取氯气,将A、C、E相连,在丙中加入适量水,即可制得氯水。将所得氯水分为两份,进行Ⅰ、Ⅱ两个实验,实验操作、现象及结论如下:

实验序号

实验操作

现象

结论

Ⅰ

将氯水滴入品红溶液

品红溶液褪色

氯气与水反应的产物有漂白性

Ⅱ

氯水中加入碳酸氢钠粉末

有无色气泡产生

氯气与水反应的产物具有酸性

请你评价:

实验Ⅰ推出相应结论是否合理?________________。若不合理,请说明理由(若合理,则无需填写此空):______________________。

实验Ⅱ推出相应的结论是否合理?______________若不合理,请说明理由(若合理,无需填写此空):____________________。

(3)A、C、E相连,可设计一个简单的实验,以验证Cl-和Br-的还原性强弱。A中反应的离子方程式为________________________,丙中应放入的试剂是____________。

(4)B、D、E装置相连后,在B中盛装浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上),可制得NO2,欲用D装置验证NO2与水的反应,其操作步骤为先关闭止水夹________,再打开止水夹c,使烧杯中的水进入试管丁的操作是______________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:


下列有关实验操作或结论的叙述中不正确的是(  )

A.除去CO2中的HCl

B.溶液变红,待测液中含Fe3+

C.有砖红色沉淀,葡萄糖中含醛基

D.有白烟出现,浓盐酸有挥发性

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科目:高中化学 来源: 题型:


磷酸铁(FePO4·2H2O,难溶于水的米白色固体)可用于生产药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料。实验室可通过下列实验制备磷酸铁。

(1)称取一定量已除去油污的废铁屑,加入稍过量的稀硫酸,加热、搅拌,反应一段时间后过滤。反应加热的目的是________________________。

(2)向滤液中加入一定量H2O2氧化Fe2+。为确定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7标准溶液滴定滤液中的Fe2+,离子方程式如下:

Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O

①在向滴定管中注入K2Cr2O7标准溶液前,滴定管需要检漏、________和________。

②若滴定x mL滤液中的Fe2+,消耗a mol·L-1K2Cr2O7标准溶液b mL,则滤液中c(Fe2+)=________mol·L-1。

③为使滤液中的Fe2+完全被H2O2氧化,下列实验条件控制正确的是________(填序号)。

A.加入适当过量的H2O2溶液

B.缓慢滴加H2O2溶液并搅拌

C.加热,使反应在较高温度下进行

D.用氨水调节溶液pH=7

(3)将一定量的Na2HPO4溶液(溶液显碱性)加入到含有Fe3+的溶液中,搅拌、过滤、洗涤、干燥得到FePO4·2H2O。若反应得到的FePO4·2H2O固体呈棕黄色,则磷酸铁中混有的杂质可能为________。

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科目:高中化学 来源: 题型:


CaCO3溶于盐酸生成CO2:CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O。则下列说法中正确的是(  )

A.该反应的离子方程式为CO+2H+===CO2↑+H2O

B.与同浓度的盐酸反应,块状大理石的反应速率比粉末状的大

C.CaCO3溶于盐酸是因为H+破坏了CaCO3的沉淀溶解平衡,使其Ksp增大

D.CaCO3与盐酸按物质的量之比1∶1恰好完全反应,所得溶液中c(H+)+c(Ca2+)=c(OH-)+2c(CO)+c(HCO)

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科目:高中化学 来源: 题型:


下列推断正确的是(  )

选项

事实

结论

A

常温下铁、铜均不溶于浓硫酸

常温下铁、铜与浓硫酸均不反应

B

HCl与Na2CO3溶液反应生成CO2

可用饱和Na2CO3溶液除去CO2中的少量HCl

C

氧化铜高温下生成砖红色物质,该物质可与稀硫酸反应

氧化铜高温下可分解生成Cu2O

D

稀、浓硝酸分别与铜反应,还原产物分别为NO和NO2

稀硝酸氧化性比浓硝酸强

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科目:高中化学 来源: 题型:


重金属元素铬的毒性较大,含铬废水需经处理达标后才能排放。

Ⅰ.某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,且酸性较强。为回收利用,通常采用如下流程处理:

注:部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表。

氢氧化物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Mg(OH)2

Al(OH)3

Cr(OH)3

pH

3.7

9.6

11.1

8

9(>9溶解)

(1)氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________(填序号)。

A.Na2O2  B.HNO3  C.FeCl3  D.KMnO4

(2)加入NaOH溶液调整溶液pH=8时,除去的离子是________;已知钠离子交换树脂的原理:Mn++nNaR—→MRn+nNa+,此步操作被交换除去的杂质离子是__________。

A.Fe3+  B.Al3+  C.Ca2+  D.Mg2+

(3)还原过程中,每消耗0.8 mol Cr2O转移4.8 mol e-,该反应离子方程式为________________________________________________________________________。

Ⅱ.酸性条件下,六价铬主要以Cr2O形式存在,工业上常用电解法处理含Cr2O的废水:

该法用Fe作电极电解含Cr2O的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3溶液。

(1)电解时能否用Cu电极来代替Fe电极?________(填“能”或“不能”),理由是________________________________________________________________________。

(2)电解时阳极附近溶液中Cr2O转化为Cr3+的离子方程式为__________________________

______________________________________________。

(3)常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=1×10-32,溶液的pH应为________时才能使c(Cr3+)降至10-5 mol·L-1。

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科目:高中化学 来源: 题型:


下列对实验操作或对实验事实的描述正确的是(   )

A.用瓷坩埚熔化各种钠的化合物

B.向氨水中滴加Al2(SO4)3溶液和向Al2(SO4)3溶液中滴加氨水现象不同

C.配制一定浓度的溶液时,俯视容量瓶的刻线,会使配制的浓度偏低

D.实验室配制氯化亚铁溶液时,将氯化亚铁先溶解在稀盐酸中,然后用蒸馏水稀释并加入少量铁粉

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科目:高中化学 来源: 题型:


下图是实验室干馏煤的装置图,回答下列问题:

(1)指出图中仪器名称:

c    ,d    。

(2)仪器d的作用是                               ,

c中液体有    和    ,其中无机物里溶有    ,可用    检验出来。有机物可以通过    的方法使其中的重要成分分离出来。

(3)e处点燃的气体主要成分有                                   ,

火焰的颜色         。

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