聚硅硫酸铁(PFSS)是新型无机高分子混凝剂,广泛应用于水的净化处理。PFSS化学组成可表示为:[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2(SiO2)x]m,由钢渣合成PFSS主要工艺流程如下:
(1)酸浸时,采用100~140℃和2~3h,其目的是 。
(2)氧化时,需将溶液冷却到40℃以下,其目的是 。
(3)除Al3+时,先调节pH值到 。(参见表),得Fe(OH)3沉淀,过滤除去滤液,再用硫酸溶解Fe(OH)3得硫酸铁溶液。
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开始沉淀 pH |
沉淀完全 pH |
Al3+ |
3.5 |
4.7 |
Fe3+ |
1.9 |
3.2 |
(4)Na2SiO3溶液可由SiO2渣除杂后与35%的NaOH溶液反应制备,该反应的离子方程式为 。
(5)水解聚合时,强力搅拌的目的是 ;检验透明橙红色液体中,其分散质直径在l~l00nm的简单方法是 。
(共10分)
(1)除去NaHCO3溶液中混有的Na2CO3,相应的化学方程式_____________。
(2)除去Na2CO3固体中混有的NaHCO3,相应的化学方程式_____________。
(3)除去CO2气体中混有的HCl,相应的离子方程式___________________。
(4)除去Fe2O3中混有的Al2O3,相应的离子方程式_____________________。
(5)除去FeCl3溶液中混有的FeCl2,相应的离子方程式__________________。
在盛有AgNO3、HCl、Na2CO3、CaCl2、NaCl、KCl六种无色溶液的试剂瓶上分别贴有①~⑥的编号,分别取它们两两混合,产生的现象如下表所列(其中“↑”表示产生气体,“↓”表示生成沉淀,“—”表示无现象):
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① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
① |
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— |
— |
↓ |
↓ |
↑ |
② |
— |
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— |
— |
↓ |
— |
③ |
— |
— |
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— |
↓ |
— |
④ |
↓ |
— |
— |
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↓ |
— |
⑤ |
↓ |
↓ |
↓ |
↓ |
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↓ |
⑥ |
↑ |
— |
— |
— |
↓ |
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(1)推断下列编号对应的溶液(写溶质的化学式):
①_______,④_______,⑤________,⑥________。
(2)向①与⑤反应后的生成物中加入足量HNO3溶液,反应的离子方程式为__________________。
(3)通过以上实验,还有两种溶液不能确定,若要进一步确定它们,必须进行的实验是________________
(本题3个空,每空2分,共6分)
在盛有100mL浓硝酸的试管中加入32g铜片发生反应。请回答:
(1)开始阶段,反应的离子方程式是 。
(2)若二者恰好完全反应,共产生气体11.2L(标准状况)。则浓硝酸的物质的量浓度为 。
(3)反应结束后的试管中,再加入金属铜和入少量20%的稀硫酸,这时溶液中又有气泡产生,请写出反应的离子方程式是 。
除去下列物质中的杂质,写出发生反应的离子方程式:
(1)硝酸钾中混有溴化钾___________
(2)碳酸氢钾溶液中混有碳酸钾___________,
(3)二氧化碳气体中混有氯化氢气体___________。
以铬铁矿(主要成分是FeO·Cr2O3,含少量MgCO3、Al2O3、SiO2等)为原料制取铬酸钠(Na2CrO4)晶体的工艺流程如下:
已知:①+3价Cr在酸性溶液中性质稳定,当pH>9时以CrO2-形式存在且易氧化;
②常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
(1)流程中两次使用了H2O2,分别写出反应的离子方程式:
__________________________________、____________________________________。
(2)加入NaOH调节溶液的pH=8时,被除去的离子是________;调节溶液的pH>11时,被除去的离子是________。
(3)“调pH=8”和“调pH>11”中间的“过滤”步骤能否省略,为什么?请用必要的文字和离子方程式解释:_______________________________________________________。
(4)流程图中“□”内的操作是___________________、______________________、 。
(14分)某溶液中可能含Mg2+、Al3+、Fe3+、Cu2+、NH4+、K+中的几种离子。当加入过量的过氧化钠时,有无色无味的气体产生,同时生成白色沉淀。加入的过氧化钠的量与产生沉淀的量之间的关系如图所示,试回答:
(1)该溶液中一定有 离子,一定没有 离子。
(2)无法确定是否含有 离子。要确定是否存在该离子,还需做 实验,存在该离子的实验现象为 。
(3)线段oa:ab=
A~G各物质间的关系如图,其中B、D为气态单质。
请回答下列问题:
(1)物质C、E分别为 、 。(填名称)
(2)反应①可选用不同的A进行,若反应在常温下进行,其化学方程式为 。
(3)反应②的离子方程式为 。
(4)新配制的F溶液应加入________以防止其转化为G。请设计实验检验F、G的混合溶液中F的金属阳离子。(写出试剂、操作、现象、结论) 。
完成离子反应,并改写成化学方程式
①_____+Ag+=___+Ag_________________。
②Fe2O3+_____=___Fe3++___________,__________________________。
(3分)在含有Al3+、Ba2+、Fe3+三种离子的混合溶液中只加一种试剂达到下列目的。所给的备选试剂有:氨水、NaOH溶液、H2SO4溶液、AgNO3溶液、Na2CO3溶液
(1)只让Ba2+离子沉淀完全,应加入________________;
(2)要让Al3+、Fe3+两种离子沉淀完全,应加入_________________;
(3)使三种离子全部转化为沉淀,应加入__________________________。
按要求完成下列化学用语:
(1)NaHSO4的电离方程式: ,
(2)CuSO4溶液和NaOH溶液反应的离子方程式: ,
(3)能用H++OH-=H2O表示的一个化学方程式: 。
(1)写出下列化学反应的离子方程式
①氢氧化钡溶液和硫酸溶液反应__________________________________
②碳酸钙和足量稀盐酸反应___________________________________
(2)根据下列离子方程式,各写一个符合条件的化学方程式
①Zn+2H+==Zn2++H2↑_______________________________
②HCO3-+ H+==CO2↑+ H2O____________________________________
除去下列物质中所含有的杂质(括号内为杂质),将选用的试剂及分离方法填在题后的横线上,涉及化学反应的并写出有关反应的化学方程式(是离子反应的,写出其离子方程式)。
(1)Fe2O3[Fe(OH)3]____ ____,______ ____________;
(2)FeCl3溶液(FeCl2)____ ____,_______ _______________;
(3)Fe(Al) ___,__ _____________________。
(4)CO2(SO2) , 。
(5)SiO2(Al2O3) , 。
(6)淀粉溶液(氯化钠) 。
(7)KNO3(NaCl) 。
(8)Br2(H2O) 。
氧化还原反应在工农业生产和日常生活中有广泛运用。
(1)罐头厂在装食物罐头时通常要添加一些对人体无害的防腐剂,防止食物被空气中的氧气氧化而变质。此类防腐剂应具有 。(填“氧化性”或“还原性”);
(2)铁是生物体中不可缺少的微量元素,铁在人体中是以Fe2+和Fe3+的形式存在的,Fe2+更容易被吸收。服用维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+。在这个过程中维生素C所起的作用是 。(填“氧化作用”或“还原作用”);
(3)缺铁性贫血患者应补充Fe2+,通常以硫酸亚铁的形式,而硫酸铁则无这种药效。用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣,这层糖衣的作用是 。
(4)在下列的空白处填写最适宜的除杂试剂,并写出相应的离子方程式
①FeCl2中含少量FeCl3杂质 , 。
②FeCl3中含少量FeCl2杂质 , 。
③FeSO4中含少量CuSO4 杂质 , 。