分析 廢鐵屑加入飽和碳酸鈉的熱容易洗滌表面的油污,水洗滌后加入過量稀硫酸溶解后得到亞鐵鹽溶液,加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子,加入Na2HP04,沉鐵時,溶液中的Fe3+與HPO42-反應(yīng)生成FePO4•2H2O沉淀,過濾洗滌干燥得到晶體,
(1)雙氧水中兩個氫原子分別與兩個氧原子通過共用一對電子結(jié)合,兩個氧原子之間通過共用1對電子結(jié)合,Na2HPO4是強(qiáng)電解質(zhì)水溶液中電離出鈉離子和磷酸氫根離子;
(2)純堿溶液呈堿性,可用于除去廢鐵屑表面的油污;
(3)加快反應(yīng)速率的因素分析,可以攪拌、升溫或增大接觸面積;
(4)沉鐵時,溶液中的Fe3+與HPO42-反應(yīng)生成FePO4•2H2O,結(jié)合電荷守恒和原子守恒配平書寫離子方程式;
(5)反應(yīng)過程中鐵元素由+3價降低到+2價,Li2CO3中的碳元素由+4價降低到+2價,碳單質(zhì)中化由0價升為+2價,消耗空氣中的O2,保護(hù)Fe2+,防止Fe2+被氧化;
(6)pH=7.1時Mn(OH)2開始沉淀.室溫下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+,結(jié)合Al(OH)3完全變成沉淀時的pH、Fe(OH)3完全變成沉淀時的pH分析.
解答 解:廢鐵屑加入飽和碳酸鈉的熱容易洗滌表面的油污,水洗滌后加入過量稀硫酸溶解后得到亞鐵鹽溶液,加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子,加入Na2HP04,沉鐵時,溶液中的Fe3+與HPO42-反應(yīng)生成FePO4•2H2O沉淀,過濾洗滌干燥得到晶體,
(1)雙氧水為共價化合物,分子中存在兩個氧氫鍵和一個O-O鍵,雙氧水的電子式為:,Na2HPO4是強(qiáng)電解質(zhì)水溶液中電離出鈉離子和磷酸氫根離子,電離方程式為:Na2HPO4=2Na++HPO42-,
故答案為:;Na2HPO4=2Na++HPO42-;
(2)碳酸鈉溶液中碳酸根離子水解溶液顯堿性,水解過程是吸熱反應(yīng),升溫促進(jìn)水解,溶液堿性增強(qiáng),油脂在堿溶液中發(fā)生水解生成溶于水的醇和酸鹽,加入熱的Na2CO3溶液除油污,
故答案為:除去鐵屑表面的油污;
(3)攪拌、適當(dāng)升溫、將廢渣碾細(xì)成粉末等均可加快反應(yīng)速率,
故答案為:加熱(或攪拌、或加入銅片);
(4)溶液中的Fe3+與HPO42-反應(yīng)生成FePO4•2H2O,反應(yīng)的離子方程式為:Fe3++2HPO42-+2H2O=FePO4?2H2O↓+H2PO4-,
故答案為:Fe3++2HPO42-+2H2O=FePO4?2H2O↓+H2PO4-;
(5)FePO4與Li2CO3及C在高溫條件下生成LiFePO4和CO的化學(xué)方程式為2FePO4+Li2CO3+2C=2LiFePO4+3CO↑,高溫成型前,常向LiFePO4中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的LiFePO4的導(dǎo)電性能外,還能消耗空氣中的氧氣,保護(hù)Fe2+,防止Fe2+被氧化,
故答案為:2FePO4+Li2CO3+2C=2LiFePO4+3CO↑;與空氣中O2反應(yīng),防止LiFePO4中的Fe2+被氧化;
(6)pH=7.1時Mn(OH)2開始沉淀.室溫下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+,氫氧化鋁完全變成沉淀時的pH:Ksp[Al(OH)3]=1×10-33=c(Al3+)×c3(OH-),c(Al3+)=1×10-6mol•L-1,解得:c(OH-)=1×10-9mol•L-1,c(H+)=1×10-5mol•L-1pH=5,同理Fe(OH)3完全變成沉淀時,pH約為3.5,故pH范圍是:5.0<pH<7.1,
故答案為:5.0<pH<7.1.
點評 本題考查了制備方案的設(shè)計,題目難度中等,明確實驗?zāi)康摹嶒炘頌榻獯痍P(guān)鍵,試題綜合性較強(qiáng),側(cè)重分析、實驗?zāi)芰盎瘜W(xué)計算能力的綜合考查.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 離子半徑:S2->Na+ | B. | 熱穩(wěn)定性:HCl>HF | ||
C. | 酸性:H3BO3>H2CO3 | D. | 堿性:Al(OH)3>Ca(OH)2 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
反應(yīng)物 | 催化劑 | 溫度 | |
A | 10mL20% H2O2溶液 | 無 | 40℃ |
B | 10mL20% H2O2溶液 | 無 | 25℃ |
C | 10mL20% H2O2溶液 | 1mL0.1mol•L-1FeCl3溶液 | 40℃ |
D | 10mL10% H2O2溶液 | 無 | 25℃ |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 加熱金屬鋁使之熔化 | B. | 液態(tài)SO3受熱蒸發(fā) | ||
C. | 加熱HI氣體使之分解 | D. | 加熱石英晶體使之熔化 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計算題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
開始沉淀的pH | 完全溶解的pH | |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Co2+ | 7.2 | 9.2 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:推斷題
元素 | 相關(guān)信息 |
X | X的基態(tài)原子核外只有三個能級,且各能級電子相等 |
Y | Y的基態(tài)原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的三倍 |
Z | Z的基態(tài)原子價電子排布為nsn-1 |
W | W的單質(zhì)是一種常見的紅色金屬,在潮濕的空氣中易生成綠色的銹斑 |
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