1.為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金廢料的再利用,甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如圖:

回答下列問題:
(1)操作①的名稱為過濾,沉淀C的化學(xué)式為Al(OH)3
(2)在濾渣B中滴加稀硫酸時(shí),發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率比同濃度硫酸與純鐵粉反應(yīng)要快,原因是形成鐵銅原電池,加快了反應(yīng)速率.
(3)在濾渣B中滴加的硫酸可用SO2制取,可按以下三步進(jìn)行:
已知25℃、101kPa時(shí):
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H1=-197KJ/mol
H2O(g)═H2O(l)△H2=-44KJ/mol
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)═2H2SO4(l)△H3=-545KJ/mol
則SO3(g)與H2O(l)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-130kJ/mol.
(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,檢測濾液D中含有的金屬離子(試劑自選)取少量濾液D加入NaOH溶液,產(chǎn)生白色沉淀,沉淀迅速變成灰綠色最后變成紅褐色,證明D中有Fe2+或取少量濾液D加入硫氰化鉀溶液,無現(xiàn)象,再加入氯水,顯血紅色,則證明D中有Fe2+
(5)常溫下,乙同學(xué)將綠礬配成約0.1mol•L-1FeSO4溶液,測得溶液的pH=3,請用離子方程式解釋其原因Fe2++2H2O?Fe(OH)2+2H+,該溶液中c(SO42-)-c(Fe2+)=5×10-4mol•L-1(填近似數(shù)值).
(6)在濾渣E中加入稀硫酸和試劑Y制膽礬晶體是一種綠色化學(xué)工藝,試劑Y為無色液體,則反應(yīng)④的總反應(yīng)化學(xué)方程式為Cu+H2O2+H2SO4+3H2O═CuSO4•5H2O或Cu+H2O2+H2SO4═CuSO4+2H2O.

分析 合金加入足量的燒堿溶液后,金屬鋁溶解,過濾得濾渣B為鐵、銅,濾液A中含偏鋁酸鈉,通入足量的氣體X為二氧化碳?xì)怏w,得到沉淀C為氫氧化鋁沉淀;氫氧化鋁沉淀加鹽酸溶解得到溶液F為氯化鋁;濾渣B加入稀硫酸,鐵與稀硫酸反應(yīng),過濾,得到濾液D為硫酸亞鐵溶液,蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶得到綠礬,濾渣E主要為銅,銅中加和稀硫酸再加氧化劑Y如雙氧水等,得硫酸銅溶液,蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶得到膽礬,據(jù)此分析.
(1)分離固體和液體的操作是過濾;金屬鋁可以和強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)生成偏鋁酸鹽和氫氣;偏鋁酸鹽可以和二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀;
(2)形成原電池能加快反應(yīng)速率,在濾渣B中滴加稀硫酸時(shí),溶液中銅、鐵與稀硫酸形成了原電池;
(3)利用蓋斯定律,將熱化學(xué)方程式進(jìn)行運(yùn)算,(③-①+②)×$\frac{1}{2}$計(jì)算反應(yīng)的焓變,得到SO3 (g)與H2O(l)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式.
(4)濾液D中含有的金屬離子是亞鐵離子,根據(jù)亞鐵離子的檢驗(yàn)方法來回答;
(5)FeSO4溶液中,亞鐵離子水解使溶液呈酸性,根據(jù)電荷守恒可計(jì)算出c(SO42-)-c(Fe2+)的值;
(6)雙氧水是一種綠色氧化劑,可以實(shí)現(xiàn)金屬銅和硫酸之間的反應(yīng),銅和硝酸、硫酸反應(yīng)生成硫酸銅,據(jù)此書寫化學(xué)方程式.

解答 解:(1)依據(jù)題給信息得出操作①后得到的是濾液和濾渣,故此分離操作為過濾,具體過程為合金加入足量的燒堿溶液后,金屬鋁可以和強(qiáng)堿氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣,即2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,金屬鋁溶解,過濾得濾渣B為鐵、銅,濾液A中含偏鋁酸鈉,偏鋁酸鈉中通入二氧化碳,則可以和二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀,即2H2O+AlO2-+CO2═Al(OH)3↓+HCO3-,所以通入足量的氣體X為二氧化碳?xì)怏w,得到沉淀C為氫氧化鋁沉淀,
故答案為:過濾;Al(OH)3;
(2)在濾渣B中有Cu和Fe,在溶液中形成原電池,鐵做負(fù)極,銅做正極,形成原電池能加快反應(yīng)速率,故在濾渣B中滴加稀硫酸時(shí),發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率比一般的鐵粉反應(yīng)要快,
故答案為:形成銅鐵原電池,加快了反應(yīng)速率;
(3)2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H1=一197kJ/mol ①
2H2O (g)=2H2O(1)△H2=-44kJ/mol ②
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)△H3=一545kJ/mol③
利用蓋斯定律:(③-①+②)×$\frac{1}{2}$得SO3 (g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-130kJ/mol,
故答案為:SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-130kJ/mol;
(4)亞鐵離子可以和強(qiáng)堿反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀,迅速被氧化為氫氧化鐵,或用氯水先氧化,再用硫氰化鉀溶液檢驗(yàn),故亞鐵離子的檢驗(yàn)方法:取少量濾液D加入NaOH溶液,產(chǎn)生白色沉淀,沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色,或取少量濾液D加入硫氰化鉀溶液,無現(xiàn)象,再加入氯水,顯血紅色,則證明D中有Fe2+;
故答案為:取少量濾液D加入NaOH溶液,產(chǎn)生白色沉淀,沉淀迅速變成灰綠色最后變成紅褐色,證明D中有Fe2+或取少量濾液D加入硫氰化鉀溶液,無現(xiàn)象,再加入氯水,顯血紅色,則證明D中有Fe2+;
(5)FeSO4溶液中,亞鐵離子水解使溶液呈酸性,反應(yīng)的離子方程式為Fe2++2H2O?Fe(OH)2+2H+,根據(jù)電荷守恒有2c(SO42-)-2c(Fe2+)=c(H+)-c(OH-)=1×10-3,所以(SO42-)-c(Fe2+)=5×10-4,
故答案為:Fe2++2H2O?Fe(OH)2+2H+;5×10-4;
(6)稀硫酸不能將銅氧化,故在濾渣E中加入稀硫酸和H2O2制膽礬晶體,是H2O2將Cu氧化為Cu2+,H2O2被還原為H2O,稀硫酸只做酸,方程式為:Cu+H2O2+H2SO4+3H2O═CuSO4•5H2O或Cu+H2O2+H2SO4═CuSO4+2H2O,
故答案為:Cu+H2O2+H2SO4+3H2O═CuSO4•5H2O或Cu+H2O2+H2SO4═CuSO4+2H2O.

點(diǎn)評 本題主要考查了怎樣從工業(yè)廢料中制取純凈物,注意從框圖轉(zhuǎn)化中找出有用信息,利用有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行解答,試題培養(yǎng)了學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

11.查閱文獻(xiàn)知,3(NH42SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NH3↑+3SO2↑+N2+6H2O.某課題組成員擬選擇下列裝置探究硫酸銨的性質(zhì)(各裝置中藥品足量).

回答下列問題:
(1)A裝置盛裝堿石灰的儀器是干燥管.C裝置中大試管向下傾斜的原因是樣品分解生成了水,防止試管炸裂.
(2)甲組同學(xué)設(shè)計(jì)方案:C→G→B→D→E.
①能證明有水生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是G裝置中白色粉末變成藍(lán)色;B裝置的作用是吸收氨氣.
②實(shí)驗(yàn)中,觀察到D裝置中產(chǎn)生白色沉淀.實(shí)驗(yàn)完畢后,過濾D裝置中混合物得白色沉淀.為了檢驗(yàn)白色沉淀是BaSO4還是BaSO3,設(shè)計(jì)簡單實(shí)驗(yàn)方案:
③D裝置中發(fā)生反應(yīng)與硝酸鋇的量有關(guān),若硝酸鋇足量,則D中反應(yīng)的離子方程式為3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+
④該實(shí)驗(yàn)方案能證明硫酸銨的分解產(chǎn)物是H2O、SO2、N2(填化學(xué)式).
(3)乙組同學(xué)選擇上述裝置證明產(chǎn)物是否有NH3
①氣體從左至右,裝置連接順序?yàn)镃、A、F.
②能證明有氨氣生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是無色酚酞溶液變紅.
(4)丙組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測定硫酸銨樣品的純度(雜質(zhì)不參加反應(yīng)):取15.0g樣品溶于蒸餾水,加入足量氯化鋇溶液和稀鹽酸,過濾、洗滌、干燥、稱重,BaSO4質(zhì)量為23.3g,該樣品中硫酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88%(結(jié)果保留兩位小數(shù)).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.化學(xué)與生產(chǎn)、生活、環(huán)境等息息相關(guān),下列有關(guān)說法中正確的是( 。
A.雙氧水、高錳酸鉀溶液可以殺滅病毒,其消毒原理與二氧化硫漂白絲織物原理相同
B.工業(yè)上生產(chǎn)玻璃、水泥、漂白粉及用鐵礦石冶煉鐵,均需要用石灰石為原料
C.綠色化學(xué)的核心是應(yīng)用化學(xué)原理對環(huán)境污染進(jìn)行治理
D.石油分餾、海水曬鹽、燃煤煙氣的脫硫、從菜籽中提取菜籽油等過程都是物理變化

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

9.已知某反應(yīng)是放熱反應(yīng),下列說法正確的是( 。
A.該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量
B.該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量
C.該反應(yīng)發(fā)生時(shí),一定不需要加熱
D.如果該反應(yīng)開始后停止加熱,反應(yīng)一定能繼續(xù)進(jìn)行

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.工業(yè)上用某礦渣(含有Cu2O(主要)、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取銅的操作流程如圖:
已知:Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O
沉淀物Cu(OH)2Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2
開始沉淀pH5.44.01.15.8
沉淀完全pH6.75.23.28.8
(1)固體混合物A中的成分是SiO2和Cu.
(2)反應(yīng)Ⅰ完成后,鐵元素的存在形式為Fe2+.(填離子符號)請寫出生成該離子的離子方程式2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(3)沉淀B可用于制造鐵紅,為了保證鐵紅的質(zhì)量則x的取值為3.2≤X<4.0.
(4)書寫出由沉淀C制備鋁的化學(xué)方程式:2Al(OH)3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O、2Al2O3$\frac{\underline{\;\;\;電解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O2↑.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.下列物質(zhì)中,不能作為干燥劑的是( 。
A.藍(lán)色硫酸銅B.液體濃硫酸C.無水氯化鈣D.白色堿石灰

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.關(guān)于乙酸的說法錯誤的是( 。
A.能與水互溶B.能與NaHCO3反應(yīng)
C.能發(fā)生酯化反應(yīng)D.能與甲烷發(fā)生反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

2.A、B、C、D、E是中學(xué)化學(xué)常見單質(zhì),構(gòu)成它們的元素的原子序數(shù)分別為a、b、c、d、e,且3(a+b)=2(a+c)=3(d-a),X、Y、Z、M、N、W、H、K是常見化合物,X是B和C的化合產(chǎn)物,它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)物和產(chǎn)物中的H2O已略去):

(1)Y的電子式為,構(gòu)成E單質(zhì)的元素在周期表中位于第四周期第Ⅷ族.
(2)反應(yīng)①的離子方程式為2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH-+Cl2↑+H2
反應(yīng)②的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2
反應(yīng)③的離子方程式為Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3
(3)某工廠用C制漂白粉.
①寫出制漂白粉的化學(xué)方程式2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
②為測定該工廠制得的漂白粉中有效成分的含量,某小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):稱取漂白粉2.0g,研磨后溶解,配制成250mL溶液,取出25.00mL加入到錐形瓶中,再加入過量的KI溶液和過量的硫酸,此時(shí)發(fā)生的離子方程式為ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O,靜置.待完全反應(yīng)后,用0.1mol•L-1的Na2S2O3溶液做標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)生成的碘,已知反應(yīng)式為:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,共用去Na2S2O3溶液20.00mL.則該漂白粉中有效成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35.75%(保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

3.按要求回答下列問題:
(1)相對分子質(zhì)量為68且只含一個(gè)官能團(tuán)的烴與氫氣加成后可得到CH3CH2CH(CH32,則該烴的名稱是3-甲基-1-丁炔.
(2)0.2mol烴A在足量氧氣中充分燃燒后,生成CO2和H2O各1.0mol.烴A不能使溴水褪色,其一氯代物只有一種,則烴A的結(jié)構(gòu)簡式為
(3)某苯的同系物的分子式為C10H14,它既不能使溴水褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色,則該烴的結(jié)構(gòu)簡式為
(4)11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)某氣態(tài)烴能與含160g溴的溴水恰好完全反應(yīng),經(jīng)測定生成物的每個(gè)碳原子上都有1個(gè)溴原子,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:CH2=CH-CH=CH2
(5)0.1mol某烴和0.1molHCl完全加成,生成的氯代烷最多還可與0.7mol氯氣反應(yīng),則該烴的名稱是CH3-CH=CH2
(6)某鏈烴A的相對分子質(zhì)量為70,則該鏈烴A的可能結(jié)構(gòu)共有5種(不考慮順反異構(gòu))

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同步練習(xí)冊答案