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1、填空题 利用工业炼铜后的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3),制备无机高分子絮凝剂聚合氯化铝和净水剂高铁酸钠(Na2FeO4)。其工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.用稀盐酸浸取炉渣,过滤;
Ⅱ.向滤液中加入过量NaClO溶液,调pH约为3,过滤;
Ⅲ.溶液进行减压蒸发等操作,甩干后送入聚合炉中进行高温聚合,……得到聚合氯化铝。
Ⅳ.将Ⅱ中得到沉淀洗涤、干燥,再与NaClO和NaOH反应,生成高铁酸钠。
(1)稀盐酸溶解Fe2O3的离子方程式是?。
(2)验证炉渣中含有FeO必要的化学试剂为??。
(3)已知:生成氢氧化物沉淀的pH
物质
| Fe(OH)3
| Al(OH)3
| Fe(OH)2
|
开始沉淀时
| 1.5
| 3.4
| 6.3
|
完全沉淀时
| 2.8
| 4.7
| 8.3
|
?
①步骤Ⅱ中加入过量NaClO,反应的离子方程式是?。
②根据表中数据解释步骤Ⅱ中,调pH约为3的目的是?。
(4)该工业流程存在缺点,在步骤Ⅱ伴随着有氯气产生,此反应方程式是?。
(5)步骤Ⅲ中在减压蒸发与甩干操作之间,还需进行的操作是?。
(6)在步骤Ⅳ中,若该反应生成166 g Na2FeO4转移3 mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是??。
参考答案:(1)Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O (2分)
(2)稀硫酸、KMnO4溶液 (或稀盐酸、K3[Fe(CN)6]溶液)(2分)
(3)①2Fe2+ + ClO- + 2H+ = 2Fe3+ +Cl- + H2O (2分)
②pH约为3时,Fe2+不能形成沉淀,将Fe2+氧化为Fe3+,可使铁完全沉淀。 (2分)
(4)ClO- + Cl- + 2H+ = Cl2 + H2O (2分)
(5)浓缩至饱和,冷却结晶(2分)
(6)2 : 3 (1分)
本题解析:(1)稀盐酸溶解Fe2O3:Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O。
(2)验证FeO先要溶解,是盐酸,在证明Fe2+的检验,可用KMnO4溶液的褪色实验或K3[Fe(CN)6]溶液蓝色沉淀实验。
(3)①步骤Ⅱ中加入过量NaClO,将Fe2+氧化,2Fe2+ + ClO- + 2H+ = 2Fe3+ +Cl- + H2O。
②根据表中数据解释步骤Ⅱ中,调pH约为3的目的是Fe2+不能形成沉淀,将Fe2+氧化为Fe3+,可使铁完全沉淀。
(4)在步骤Ⅱ伴随着有氯气产生是因为:ClO- + Cl- + 2H+ = Cl2 + H2O。
(5)步骤Ⅲ中在减压蒸发与甩干操作之间,还需进行的操作是浓缩至饱和、冷却结晶。
(6)在步骤Ⅳ中发生反应,生成166 g Na2FeO4转移3 mol电子,3NaClO+4NaOH+2Fe(OH)3=2Na2FeO4+ 3NaCl + 5H2O。反应则参加反应的还原剂Fe(OH)3和氧化剂NaClO的物质的量之比是2:3。
本题难度:困难
2、选择题 下列叙述中,错误的是
A.沙里淘金是利用金与沙的密度相差较大而将沙淘走使金留下
B.化学上所指的杂质,有的本来无害且很有价值,即使有害无价值的也应设法变废为宝
C.检验某溶液时,将检测试剂一次加入全部溶液里
D.蒸发时一定要加热到蒸发皿里没有水
参考答案:C、D
本题解析:A项中沙里淘金由于金的密度大将其流下;B项化学处理一些杂质等物质时要注意变废为宝的原则,进行废料再回收利用,节约药品;C项中为了节约药品,在检验某溶液时,要先取少许或少量进行实验;D项蒸发过程中当蒸发皿中出现大量的晶体时停止加热,让余热将少量的水蒸发,以防止晶体受热飞溅。
本题难度:简单
3、选择题 香烟烟雾中含有CO、CO2、SO2、H2O等气体,用①无水CuSO4 ②澄清石灰水 ③红热CuO ④生石灰 ⑤品红溶液 ⑥酸性高锰酸钾溶液等药品可将其一一检出,检测时香烟烟雾通入药品的正确顺序是( )
A.①⑤②①④③
B.①⑤⑥②④③
C.③④②⑥⑤①
D.②⑤①④③⑥
参考答案:B
本题解析:由于再检验其它气体时,一定会带出水蒸气,所以首先检验水蒸气,用无水硫酸铜;检验CO2一般用澄清的石灰水,但SO2也能使澄清石灰水变混浊,所以要首先检验SO2,同时也要把SO2全部除去。检验CO一般用红热的氧化铜,但氧化铜的氧化产物是CO2,所以最后检验CO,即正确的答案选B。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,有利于培养学生的严谨规范的实验设计能力,提高学生的学科素养。
本题难度:简单
4、选择题 下列实验能达到预期目的是
①用乙醇和浓硫酸除去乙酸乙酯中的少量乙酸;
②用饱和NaCl溶液除去Cl2中的少量HCl;
③用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的少量SO2;
④用加热的方法提取NH4Cl固体中混有的少量碘;
⑤用醋和澄清石灰水验证蛋壳中含有碳酸盐
⑥用米汤检验食用加碘盐中含碘;
⑦用纯碱溶液洗涤餐具;
⑧用玻璃棒搅拌漏斗中的液体以加快过滤的速度;
⑨加入盐酸以除去硫酸钠中的少量碳酸钠杂质( )
A.①④⑤⑨
B.②③⑤⑦
C.②③⑤⑧
D.②③⑤⑥⑦
参考答案:①乙酸与乙醇的反应为可逆反应,不能完全除去乙酸,且操作复杂,可用饱和碳酸钠溶液除杂,故①错误;
②HCl易溶于水,而氯气难溶于饱和食盐水,所以可用饱和NaCl溶液除去Cl2中的少量HCl,故②正确;
③亚硫酸酸性比碳酸强,混合气体通入饱和碳酸氢钠溶液可除去二氧化硫气体,故③正确;
④氯化铵不稳定,加热时氯化铵分解,碘升华,不能得到纯净的氯化铵,故④错误;
⑤醋酸酸性比碳酸强,醋酸与碳酸盐反应生成二氧化碳气体,可用于检验,故⑤正确;
⑥淀粉遇碘单质变蓝色,实验中的碘以碘酸钾的形式存在,不能用淀粉检验,故⑥错误;
⑦纯碱溶液呈碱性,油脂在碱性条件下水解生成溶于水的盐,可洗去,故⑦正确;
⑧过滤时不能用玻璃棒搅拌,防止捣破滤纸,故⑧错误;
⑨加入盐酸生成NaCl,引入新的杂质,应用硫酸除杂,故⑨错误.
故选B.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 下列实验方法:①用渗析法分离蛋白质和葡萄糖的混合物?②用盐析法分离油脂皂化反应产物?③用升华法分离沙子和碘的混和物?④用重结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物?⑤用分液法分离水和溴乙烷的混合物?⑥用蒸馏法分离酒精与苯酚(沸点182℃)的混合物。下列选项正确的是
A.只有①不正确
B.②⑤⑥不正确
C.只有③④⑥正确
D.全部正确
参考答案:D
本题解析:略
本题难度:一般