黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可以制备硫及铁的化合物。工业流程图如下:
(1)冶炼铜的总反应可看做:8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2,若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是__ __(填元素符号),1molCuFeS2参与反应转移电子的物质的量为 mol;
(2)上述冶炼过程产生大量气体A。下列处理方案中合理的是 (填代号);
A.高空排放
B.用于制备硫酸
C.用纯碱溶液吸收制Na2SO4
D.用浓硫酸吸收
验证气体A的主要成分是SO2的方法是 ;
(3)炉渣B(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。
A.加入H2O2发生反应的离子方程式是 ;
B.除去Al3+的离子方程式是 ;
(4)选用提供的试剂,设计实验验证炉渣B中含有FeO。
提供的试剂:稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水
所选试剂为 ;
证明炉渣中含有FeO的实验现象为 。
B. [实验化学]实验室用粗锌(含铅等杂质)与过量的稀硫酸反应制氢气的废液制备硫酸锌晶体,其流程如下:
已知ZnSO4的溶解度如下表所示:
温度/℃ |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
60 |
80 |
100 |
溶解度/g |
41.6 |
47.5 |
53.8 |
61.3 |
70.5 |
75.4 |
71.1 |
60.5 |
(1)实验过程中多次用到如图所示的过滤装置,仪器a的名称为________。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分为________。X的化学式为________。
(3)溶解过程中加入的稀硫酸的作用是_________________________。
(4)结晶的操作为_________________________________。
(5)用酒精进行洗涤的原因是________________________________。
(15分)亚硝酸钠大量用于染料和有机合成工业。用木屑制备亚硝酸钠的流程如下:
已知氧化过程中,控制反应液的温度在55~60℃条件下发生的主要反应为:
C6H12O6+12HNO33H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
(1)酸溶过程中,硫酸的作用是_________。吸收完成后,将吸收液蒸发浓缩、________、________(填操作名称)、洗涤得到白色晶状的亚硝酸钠。
(2)实验室模拟氧化和吸收过程的装置如图所示,A装置须控制反应液的温度不高于60℃的原因是____;B装置用于制备亚硝酸钠,其中盛放的溶液是________(填字母)。
a.NaCl溶液 b.Na2CO3溶液 c.NaNO3溶液
(3)工业上在吸收过程中需控制NO和NO2的物质的量比接近1∶1。若(NO)∶n(NO2)>1∶1,则会导致________;若n(NO)∶n(NO2)<1∶1会使产品中混有的杂质为________。
(4)已知NaNO2能把酸性条件下的Fe2+氧化,同时产生一种有毒的气体,请写出该反应的离子方程式:________________________________。
(5)已知:①NaNO2有氧化性,在酸性条件下能把I-氧化为I2;S2O32-又能把I2还原为I-。②NaNO2也有还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色。
为测定产品NaNO2的纯度,请补充完整实验方案:准确称量适量的NaNO2样品放入锥形瓶中,加适量水溶解,________。
实验中可供选择的试剂:稀硫酸、c1 mol·L-1 KI溶液、淀粉溶液、c2 mol·L-1 Na2S2O3溶液、c3 mol·L-1酸性KMnO4溶液。
(12分)工业上用碘酸盐(碘酸为强酸)制备高碘酸(H5IO6,属于弱酸),并用高碘酸在酸性介质中氧化Mn2+生成MnO4—,其流程如下图所示:
(1)反应Ⅰ是将碘酸钠氧化为不溶于水的Na2H3IO6,该反应的化学方程式为________。
反应Ⅱ得到的是不溶于水的黑色Ag5IO6,过滤Ⅱ的滤液呈________(填“酸”、“碱”或“中”)性。
(2)无色气体的名称为________。白色滤渣的化学式为________。
(3)工业上为降低成本,减少对环境的污染,整个流程需要控制加入氯气和硝酸银的物质的量之比为n(Cl2)∶n(AgNO3)=________。
(4)氧化Mn2+过程中,消耗1 mol H5IO6时,转移2 mol电子,则该反应的离子方程式为________。
从某废触媒[主要成分为活性炭、ZnO、FeO、(CH3COO)2Zn]中制取醋酸锌晶体的实验步骤如下:
(1)浸取时,在三口烧瓶中加入废触媒及稀醋酸,给三口烧瓶加热并同时开动搅拌器的目的是。
(2)若先将废触媒在马弗炉中通氧气500℃处理一段时间,浸出率会大大提高,其原因是。抽滤时用的硅酸盐质仪器有和。
(3)流程图中加入H2O2的目的是。
(4)所得晶体(CH3COO)2Zn·2H2O热重分析(TG/%=固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量),文献表明分解分三个阶段,在200°C以下脱去两分子结晶水,形成的(CH3COO)2Zn在242°C熔融,370°C完全分解为ZnO同时生成CO2及一种含氧衍生物(核磁共振氢谱只有1组峰)。(CH3COO)2Zn分解生成氧化锌的反应方程式为。
实验室用MnO2、KOH及KClO3为原料制取高锰酸钾的实验流程如下:
(1)熔融时需用铁坩埚和铁制搅拌棒而不能用玻璃仪器,其原因是。
(2)熔融时,MnO2转化为K2MnO4,KClO3转化为KCl,其反应的化学方程式为。
(3)几种物质的溶解度曲线如图所示。
①歧化时,通入CO2至pH为10~11,K2MnO4绿色溶液转化为KMnO4和MnO2。其反应的离子方程式为。
②歧化时不能通入过量CO2的原因是。
③通入CO2后,用玻璃棒蘸取溶液点于滤纸上,观察到,证明歧化反应已发生。
④歧化后得到KMnO4晶体的操作依次为过滤、、及干燥。
(4)在此实验流程中可循环使用的物质的化学式为。