某化学实验室产生的废液中含有Fe3+、Cu2+、Ba2+、Cl-四种离子,现设计下列方案对废液进行处理,以回收金属并制备氯化钡、氯化铁晶体。
(1)沉淀1中含有的金属单质是 。
(2)氧化时加入H2O2溶液发生反应的离子方程式为 。
(3)下列物质中,可以作为试剂X的是 (填字母)。
A.BaCl2 | B.BaCO3 | C.NaOH | D.Ba(OH)2 |
(4)检验沉淀2洗涤是否完全的方法是 。
(5)制备氯化铁晶体过程中需保持盐酸过量,其目的是 。
(6)由过滤2得到的滤液制备BaCl2的实验操作依次为 、冷却结晶、 、洗涤、干燥。
某化学研究性学习小组探究Fe3+和SO32-之间发生的反应。
(1)取5mLFeCl3浓溶液于试管中,逐滴加入Na2SO3浓溶液,观察到溶液颜色由黄色变为红棕色,继续加入Na2SO3浓溶液至过量,溶液颜色加深,最终变为红褐色。无气泡产生,无沉淀生成。这种红褐色液体是___________________。
(2)除了观察到以上的现象外,有成员提出了另一种可能:发生氧化还原反应。反应的离子方程式为。
研究性学习小组设计了两种实验方案证明发生了氧化还原反应。请把实验方案补充完整:
方案一:检验溶液中含有Fe2+证明发生了氧化还原反应
方案二:检验溶液中含有证明发生了氧化还原反应
实验用品:0.1mol/L BaCl2、3mol/L盐酸、0.1mol/LKMnO4(H+)、氯水、20%KSCN、0.5mol/LKI;试管若干、胶头滴管若干
Ⅰ预处理:将(1)中获得的混合物放在如右图装置中处理足够时间。
Ⅱ检验过程
操作 |
现象及结论 |
基于方案一: |
|
基于方案二: |
某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石(SiO2) ,现采用酸浸法从矿石中提取铜,其工艺流程图如下。其中铜的萃取(铜从水层进人有机层的过程)和反萃取(铜从有机层进人水层的过程)是现代湿法炼铜的重要工艺手段。
已知:①Cu2O+2H+=Cu2++Cu + H2O;②当矿石中三氧化二铁含量太低时,可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜; ③反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。
回答下列问题:
(1)矿石用稀硫酸处理过程中发生反应的离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu2++Cu + H2O
、(写其中2个)
(2)将有机层和水层分离的操作方法叫,实验式完成此操作所用到的一种主要仪器是。
(3)“循环I”经多次循环后的水层1不能继续循环使用,但可分离出一种重要的硫酸盐晶体,该晶体的化学式是。
(4)写出电解过程中(两电极都是惰性电极)阴极发生反应的电极反应式
(5)“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是
张明同学设计下图所示装置,用粗铁粒与1890g·L-1(质量分数10%)的硝酸反应制取NO气体。请回答有关问题。
①1890g·L-1硝酸的物质的量浓度为。
②NO气体能用排水法收集,而不能用排空气法收集的可能原因是。
③当打开止水夹a,关闭止水夹b时,A装置的干燥管中观察到的现象是。B装置烧杯中液体的作用是。当A装置中气体几乎无色时,打开止水夹b,关闭止水夹a,可用C装置收集NO气体。
④该实验中,若去掉B装置,对实验结果是否有影响?。
⑤将a mol铁与含b molHNO3的稀溶液充分反应后,若HNO3的还原产物只有NO,反应后Fe和HNO3均无剩余,则反应中转移电子的物质的量是(用含a和b的代数式表示)。
⑥完全反应后,A装置烧杯里含铁的价态可能是。现有仪器和药品:试管和胶头滴管。0.1mol·L-1KSCN溶液、0.1mol·L-1KI溶液、0.2mol·L-1酸性KMnO4溶液、氯水等。请你设计一个简单实验,探究上述判断,填写下列实验报告:
实验步骤 |
操作 |
现象与结论 |
第一步 |
取少量液体装于试管,向试管中滴入几滴KSCN溶液 |
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第二步 |
若溶液紫色退去,则说明含有Fe2+,若无明显变化,则说明不含Fe2+ |
(1)以黄铜矿冶炼金属铜的过程中发生反应:2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑,反应的氧化剂是_____________________。
(2) 黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Zn、Ag、Au等金属杂质,需进一步采用电解法精制。在电解精炼铜时,电解液中除了硫酸铜外,往往再加入一些硫酸,其作用是_____________________。
(3)在精炼铜的过程中,电解液中c(Cu2+)逐渐下降,c(Fe2+)、c(Zn2+)会逐渐增大,所以需定时除去其中的Fe2+、Zn2+。下表为几种物质的溶度积。
物质 |
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溶度积![]() |
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某同学设计了如下除杂方案:
试剂a是__________,其目的是____________________________________;根据溶度积该方案能够除去的杂质金属阳离子是______。操作①用到的玻璃仪器是____________。
(4)工业上通常用FeS除去废水中的Cu2+,写出该沉淀转化离子方程式
某研究性学习小组通过实验来探究乙二酸(又名草酸)受热分解的产物(水除外),他们设计的实验装置如下图所示:
查阅资料可知:乙二酸晶体(H2C2O4·2H2O)熔点100.1 ℃,草酸钙是难溶于水的白色固体;Cu2O能溶于稀硫酸,立即发生歧化反应生成Cu2+和Cu。
(1)实验过程中观察到C、E装置中的溶液均变浑浊,且D装置中黑色粉末变为红色,写出A中发生反应的化学方程式:;
(2)装置B的作用是;指出上述装置中的不足之处:。
(3)实验结束后向装置B的试管中加入少量酸性重铬酸钾溶液,可以观察到的实验现象是溶液由橙色变为绿色(Cr3+),反应的离子方程式为。
(4)有人认为D装置中得到的红色固体可能是Cu,也可能是Cu和Cu2O的混合物。实验小组进一步探究:
①取少量红色固体加入到盛稀硫酸的试管中,充分振荡,溶液变为蓝色,试管底部仍有红色固体,由此可以得出的结论是。
②取该红色固体与足量的稀硝酸反应,写出反应的化学方程式。