分析 廢鐵屑中含少量氧化鋁、氧化鐵等,將過量廢鐵屑加入稀硫酸中,發(fā)生反應:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4,然后加入NaHCO3并攪拌,調節(jié)溶液的pH,發(fā)生反應Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,所以濾渣中成分是Al(OH)3,過濾得到硫酸亞鐵,向硫酸亞鐵溶液中加入稀硫酸和NaNO2,酸性條件下,NaNO2和FeSO4發(fā)生氧化還原反應生成鐵離子、NO,將溶液蒸發(fā)濃縮、過濾得到堿式硫酸鐵.
解答 解:廢鐵屑中含少量氧化鋁、氧化鐵等,將過量廢鐵屑加入稀硫酸中,發(fā)生反應:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4,然后加入NaHCO3并攪拌,調節(jié)溶液的pH,發(fā)生反應Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,所以濾渣中成分是Al(OH)3,過濾得到硫酸亞鐵,向硫酸亞鐵溶液中加入稀硫酸和NaNO2,酸性條件下,NaNO2和FeSO4發(fā)生氧化還原反應生成鐵離子、NO,將溶液蒸發(fā)濃縮、過濾得到堿式硫酸鐵.
(1)由上述分析可知,反應 I所得溶液中的金屬陽離子有:Al3+、Fe2+,
故答案為:Al3+、Fe2+;
(2)加入NaHCO3并攪拌,發(fā)生反應的離子方程式是:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,
故答案為:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑;
(3)反應Ⅱ的離子方程式是:Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O;若將反應II設計成原電池,負極發(fā)生氧化反應,其負極反應式是Fe2+-e-=Fe3+,
故答案為:Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O;Fe2+-e-=Fe3+;
(4)亞鐵離子具有還原性,能被強氧化劑氧化生成鐵離子,反應過程中顏色變化明顯的效果最佳,
a.氯水為淺黃綠色,氯氣將亞鐵離子氧化為鐵離子,溶液呈黃色,顏色變化不明顯,故a不選;
b.KSCN溶液和亞鐵離子不反應,沒有顏色變化,故b不選;
c.NaOH溶液和亞鐵離子反應生成白色沉淀,鐵離子和氫氧根離子反應生成紅褐色沉淀,掩蓋氫氧化亞鐵顏色,故c不選;
d.酸性KMnO4溶液呈紫色,亞鐵離子能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使酸性高錳酸鉀溶液褪色,現象明顯,故d選,
故答案為:d;
(5)實驗測得0.2mol•L-1堿式硫酸鐵溶液pH=5,若溶液中鐵元素只以[Fe(OH)]2+、[Fe2(OH)4]2+兩種離子形式存在,用離子方程式解釋溶液顯酸性的原因:2[Fe(OH)]2++2H2O [Fe2(OH)4]2++2H+,
故答案為:2[Fe(OH)]2++2H2O [Fe2(OH)4]2++2H+.
點評 本題考查物質的制備、物質的分離和提純,明確工藝流程是解題關鍵,側重考查學生信息獲取與應用能力、分析能力、實驗操作能力,注意題給信息的靈活運用,知道常見離子的檢驗方法及現象,題目難度中等.
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 向NaSiO3溶液中通入過量SO2:SiO32-+SO2+H2O═H2SiO3↓+SO32- | |
B. | 向稀硝酸中加入少量鐵粉:3Fe+8H++2NO3-═3Fe3++2NO↑+4H2O | |
C. | 碳酸鈉的水解:CO32-+2H2O?H2CO3+2OH- | |
D. | 氫氧化鐵溶于氫碘酸:2Fe(OH)3+6H++2I-═2Fe2++I2+6H2O |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 用25mL量筒量取12.36mL濃硫酸 | |
B. | 用托盤天平稱量5.85g食鹽 | |
C. | 用500mL的容量瓶配制500mL0.2 mol/L鹽酸溶液 | |
D. | 用廣泛pH試紙測得某溶液的pH為2.5 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 將SO2通入BaCl2溶液中至飽和,無沉淀產生,再通入過量NH3,產生沉淀 | |
B. | 二氧化硫可廣泛用于食品的增白 | |
C. | 用AlCl3溶液制取Al(OH)3,沉淀劑選用氨水比選用NaOH溶液好 | |
D. | 純鋅與稀硫酸反應產生氫氣的速率較慢,再加入少量CuSO4固體,反應速率加快 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | H2O2的電子式: | |
B. | 的命名:2,2-二甲基-2-乙醇 | |
C. | 常溫下,濃度都為0.1mol•Lˉ1的Na2CO3、NaHCO3溶液的pH,前者小于后者 | |
D. | 為二氯化二硫(S2Cl2)的結構,分子中有極性鍵、非極性鍵 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 在核磁共振氫譜中有五組吸收峰 | |
B. | 與互為同分異構體 | |
C. | 1mol 該有機物與NaOH溶液反應,最多消耗3mol NaOH | |
D. | 可以發(fā)生取代反應、加成反應、消去反應和縮聚反應 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 氧化還原反應中一定有電子得失 | B. | 凡是能電離出H+的化合物均屬于酸 | ||
C. | 離子反應不一定是氧化還原反應 | D. | 置換反應不一定是氧化還原反應 |
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