废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废旧黄铜(Cu、Zn合金,含少量杂质Fe)制备胆矾晶体(CuSO4·5H2O)及副产物ZnO。制备流程图如下:
已知:Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似,pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)。
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Fe3+ |
Fe2+ |
Zn2+ |
开始沉淀的pH |
1.1 |
5.8 |
5.9 |
沉淀完全的pH |
3.0 |
8.8 |
8.9 |
请回答下列问题:
(1)试剂X可能是__________,其作用是____________________。
(2)加入ZnO调节pH=3~4的目的是____________________。
(3)由不溶物生成溶液D的化学方程式为______________________________。
(4)由溶液D制胆矾晶体包含的主要操作步骤是______________________________。
(5)下列试剂可作为Y试剂的是______。
A.ZnO B.NaOH C.Na2CO3 D.ZnSO4
若在滤液C中逐滴加入盐酸直到过量,则产生的现象是______________________________。
(6)测定胆矾晶体的纯度(不含能与I-发生反应的氧化性杂质):准确称取0.5000g胆矾晶体置于锥形瓶中,加适量水溶解,再加入过量KI,用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3标准溶液19.40mL。已知:上述滴定过程中的离子方程式如下:
2Cu2++4I-2CuI(白色)↓+I2,I2+2S2O32-
2I-+S4O62-
①胆矾晶体的纯度为_______________。
②在滴定过程中剧烈摇动(溶液不外溅)锥形瓶,则所测得的纯度将会__________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
. 在某澄清、透明的黄色溶液中,可能含有NH4+、Fe3+、Ba2+、Al3+、SO42-、HCO3-、I-Cl-离子。进行下述实验(所加试剂均过量)。
(1) 沉淀 A的化学式是,气体A的化学式是;
(2)待测液中一定存在;一定不存在 _______用离子方程式表示上述离子一定不存在的原因。
(3)写出溶液C与过量氨水反应的离子方程式。
(4)若气体A、沉淀A、沉淀D的物质的量各为1mol,则SO42-的物质的量为: mol
(每空2分共计8分)A、B、C、D四种可溶性盐,它们的阳离子分别是Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+;阴离子分别是NO3-、SO42-、Cl-、SO32-(离子不能重复出现)。做如下实验:
①分别溶于水,只有C溶液呈蓝色
②若把溶于水的四种溶液分别加入盐酸,B溶液出现沉淀,D溶液中有刺激性气体放出则A为溶液,B为溶液,C为溶液,D为溶液
(每空3分共计10分)硫酸工业中废渣称为硫酸渣,其成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性学习小组的同学设计以下方案,进行硫酸渣中金属元素的提取实验。
已知溶液pH=3.7时,Fe3+已经沉淀完全;一水合氨电离常数Kb=1.8×10-5,其饱和溶液中c(OH-)约为1×10-3mol·L-1。请回答:
(1)写出A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式: 。
(2)上述流程中两次使用试剂①,推测试剂①应该是 (填以下字母编号)
A.氢氧化钠 | B.氧化铝 | C.氨水 | D.水 |
(3)溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH=13,如果pH过小,可能导致的后果是 ;(任写一点)
(4)H中溶质的化学式: ;
(5)计算溶液F中c(Mg2+)= (25℃时,氢氧化镁的Ksp=5.6×10-12)
对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。以下为铝材表面处理的一种方法
①碱洗的目的是洗去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时常有气泡冒出,其原因是(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列试剂中的。
a.NH3b.CO2 c. NaOHd.HNO3
②以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极的电极反应式为。电解后的铝材需氨洗的目的是。阳极氧化膜中有微孔,需进行封孔,封孔的操作方法是。
2.镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是。
3.利用下图装置,可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应该置于处。
若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为。
(8分)在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化:
请填写以下空白:
(1)孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3,受热易分解。上图中的F的电子式为。
(2)写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式。
(3)图中所得G和D都为固体,混和后在高温下可发生反应,写出该反应的化学方程式。
(4)D与NaOH溶液反应的离子方程式为。