据联合国统计,2014年全球电子垃圾数量创历史新高,共达4180万吨,根据预测,到2018年,全球电子垃圾将会增长逾20%,达到5000万吨。将线路板进行处理后,可得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
(1)第①步Cu与混酸反应的离子方程式为______________________________,得到滤渣1的主要成分为_________________,检验滤渣1是否洗涤干净的方法是 。
(2)若滤液1中含有0.5mol Fe2+,则第②步中至少加入H2O2质量为__________________,使用H2O2的优点是_________;调溶液pH的目的是____________________________________。
(3)简述第③步由滤液2得到CuSO4·5H2O的方法是______________________________________ 。
(4)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,设计了以下三种方案:
上述三种方案中:_______方案不可行,原因是_______________________________;
从原子利用率角度考虑,_______方案更合理。
(5)用滴定法测定CuSO4·5H2O含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol·L-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下:Cu2+ + H2Y2-→ CuY2-+ 2H+。写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω=_______。
(14分)MnO2是一种重要的催化剂。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2的实验,其流程如下:
(1)检验操作A所得的MnO2是否洗涤干净的方法是。
(2)第②步反应的离子反应方程式为。
(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、、、玻璃棒。
(4)上述流程中可用于循环使用的物质是(填化学式)。
(5)MnO2不仅可作催化剂还可作氧化剂,写出1个用二氧化锰作氧化剂的化学反应方程式。
(6)若粗MnO2样品的质量为24.28g,第①步反应后,经过滤得到18.35g MnO2,并收集到0.672 LCO2(标准状况下),则样品中所含的MnO质量为g。
(12分)硫的化合物在工业上有广泛的应用,因此研究硫的化合物制备有着重要的意义。某同学拟采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)来制取焦亚硫酸钠(Na2S2O5)。
(1)装置I是用亚硫酸钠固体和浓硫酸制备二氧化硫气体,该装置中反应的化学方程式为。如果想控制反应速度,下图中可选用的发生装置是(填写字母)。
(2)装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,要获得已析出的晶体可采取的分离方法是;某同学需要480 mL0.1mol/L焦亚硫酸钠溶液来研究其性质,配制时需称量焦亚硫酸钠的质量为;配制时除用到托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒等仪器外,还必须用到的玻璃仪器是。
(3)装置III用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为(填序号)。
(12分)硫的化合物在工业上有广泛的应用,因此研究硫的化合物制备有着重要的意义。某同学拟采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)来制取焦亚硫酸钠(Na2S2O5)。
(1)装置I是用亚硫酸钠固体和浓硫酸制备二氧化硫气体,该装置中反应的化学方程式为 。如果想控制反应速度,下图中可选用的发生装置是 (填写字母)。
(2)装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,要获得已析出的晶体可采取的分离方法是 ;某同学需要480 mL0.1mol/L焦亚硫酸钠溶液来研究其性质,配制时需称量焦亚硫酸钠的质量为 ;配制时除用到托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒等仪器外,还必须用到的玻璃仪器是 。
(3)装置III用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为 (填序号)。
(11分)某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2,他们使用的药品和装置如下图所示:
(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注,若,则整个装置气密性良好。装置E的作用是。装置F中为溶液。
(2)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择。
a.蒸馏水b.饱和Na2SO3溶液
c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液
(3)SO2气体还原Fe3+反应的产物是________________(填离子符号)。
(4)在上述装置中通入过量的SO2为了验证C中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取C中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
方案①:往第一份试液中加入KMnO4溶液,紫红色褪去。
方案②:往第一份试液加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红。
方案③:往第二份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀。
上述方案不合理的是____,原因是_______________________________________。
(5)能表明I-的还原性弱于SO2的现象是__________________________,
写出有关离子方程式:
某氯化铁样品含有FeCl2杂质.现要测定其中铁元素的质量分数,实验按以下步骤进行:
(1)操作I所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须有 、(填仪器名称).
(2)加入过量氨水生成沉淀的离子方程式为;
(3)若不用氯水,可用下列试剂中的代替(填序号)。
A.H2O2 B.碘水 C.NaClO
(4)步骤⑤中检验沉淀是否洗净的方法是。
(5)若坩埚质量为W1g,坩埚及灼烧后的固体总质量为W2g,样品中铁元素的质量分数为
(请把结果约到最简)。