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某科研課題小組研究利用含H+、Na+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+、SO
2
-
4
的工業(yè)廢電解質(zhì)溶液,制備高純的ZnO、MnO2、Fe2O3,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如圖:
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回答下列問題:
(1)加入雙氧水的目的是
將Fe2+氧化為Fe3+
將Fe2+氧化為Fe3+
,寫出相應(yīng)的離子方程式
2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O
。
(2)第一次調(diào)pH使Fe3+完全沉淀,寫出反應(yīng)的離子方程式
Fe3++3OH-=Fe(OH)3
Fe3++3OH-=Fe(OH)3
。
(3)第二次調(diào)pH前,科研小組成員分析此時(shí)的溶液,得到常溫下相關(guān)數(shù)據(jù)如表(表中金屬離子沉淀完全時(shí),其濃度為1×10-5 mol?L-1)。
濃度/
(mol?L-1
氫氧化物的
Ksp
開始沉淀的
pH
沉淀完全的
pH
Zn2+ 0.12 1.2×10-17 6.0 8.1
Mn2+ 0.10 4.0×10-14 7.8 9.8
為防止Mn2+同時(shí)沉淀造成產(chǎn)品不純,最終選擇將溶液的pH控制為7,則此時(shí)溶液中Zn2+的沉淀率為
99%
99%
,利用濾渣Ⅱ制備高純的ZnO時(shí),必然含有極其微量的
Fe2O3
Fe2O3
(以化學(xué)式表示)。
(4)已知常溫下,Ksp(MnS)=3.0×10-14,Ksp(ZnS)=1.5×10-24,在除鋅時(shí)發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)為:MnS(s)+Zn2+(aq)?ZnS(s)+Mn2+(aq),其平衡常數(shù)K=
2×1010
2×1010
。
(5)沉錳反應(yīng)在酸性條件下完成,寫出該反應(yīng)的離子方程式
Mn2++S2
O
2
-
8
+2H2O=MnO2↓+2
SO
2
-
4
+4H+
Mn2++S2
O
2
-
8
+2H2O=MnO2↓+2
SO
2
-
4
+4H+
。

【答案】將Fe2+氧化為Fe3+;2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O;Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓;99%;Fe2O3;2×1010;Mn2++S2
O
2
-
8
+2H2O=MnO2↓+2
SO
2
-
4
+4H+
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/9/19 0:0:8組卷:0引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.已知綠礬的化學(xué)式為FeSO4?7H2O,明礬的化學(xué)式為KAl(SO42?12H2O.工業(yè)上用廢棄固體制取粗銅、綠礬和明礬,操作流程如下:
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    (1)若廢棄固體中含有Cu2S、Al2O3、Fe2O3、SiO2等,加入的試劑x的化學(xué)式是
     
    (已知X是一種鹽).
    (2)在水溶液中,明礬和綠礬對(duì)水的電離平衡
     
    (填“有”或“無(wú)”)影響,若有影響,是
     
    (填“促進(jìn)”或“抑制”)水的電離平衡.
    (3)以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅的電解精煉,下列說(shuō)法正確的是
     

    a.電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能    b.粗銅接電源正極,發(fā)生氧化反應(yīng)
    c.溶液中Cu2+向陽(yáng)極移動(dòng)   d.利用陽(yáng)極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬
    (4)利用反應(yīng)2Cu+O2+2H2SO4
    2CuSO4+2H2O可制備CuSO4,若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池,其正極的電極反應(yīng)式為
     

    (5)某同學(xué)為了檢驗(yàn)產(chǎn)品中的綠礬是否含有Fe3+,將樣品溶解于水后,若選用試劑KSCN溶液,現(xiàn)象為
     
    ,則說(shuō)明不含有Fe3+;若在樣品的溶液中滴加酸性高錳酸鉀溶液,現(xiàn)象為
     
    ,該反應(yīng)的離子方程式為
     

    發(fā)布:2024/11/7 8:0:2組卷:5引用:1難度:0.3
  • 2.化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,身邊的化學(xué)物質(zhì)給我們帶來(lái)了美味的生活和健康的身體。
    Ⅰ.碘是人類必需的生命元素,在人體的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中起著重要作用,海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的、以碘化物形式存在的碘元素。下面是在實(shí)驗(yàn)室中模擬從海藻里提取碘的流程,請(qǐng)按要求填空:
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    (1)實(shí)驗(yàn)操作中:步驟③的名稱
     
    ,步驟⑤用到的玻璃儀器除了燒杯和玻璃棒以外,還有
     
    。
    (2)提取碘的過(guò)程中,可供選擇的有機(jī)試劑是(填序號(hào))
     
    。
    A.乙酸      B.蒸餾水      C.酒精      D.四氯化碳
    (3)寫出步驟④對(duì)應(yīng)反應(yīng)的離子方程式
     
    。
    (4)從含碘的有機(jī)溶劑中提取碘和回收有機(jī)溶劑,需要經(jīng)過(guò)蒸餾。指出圖中蒸餾裝置中存在的一處明顯錯(cuò)誤:
     
    。
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    Ⅱ.在廚房里,我們烹飪過(guò)程中經(jīng)常用到酒和醋來(lái)提香。下面是在實(shí)驗(yàn)室里探究乙酸和乙醇反應(yīng)的過(guò)程,裝置如圖所示:
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    (1)試管A中所裝藥品是乙酸、乙醇和
     
    。
    (2)實(shí)驗(yàn)開始前試管B中的物質(zhì)是
     
    。
    (3)試管B中的導(dǎo)管口不伸入溶液中,是為了防止發(fā)生
     
    。
    (4)反應(yīng)后生成一種具有香味的油狀液體,該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是
     
    。
    (5)若用23克乙醇與足量的乙酸在該條件下反應(yīng),經(jīng)過(guò)一系列操作,最終制得的具有香味的產(chǎn)品質(zhì)量是24.2克,則乙醇的轉(zhuǎn)化率為
     
    。

    發(fā)布:2024/11/9 8:0:6組卷:12引用:1難度:0.5
  • 3.2020年,我國(guó)“奮斗者”號(hào)鈦合金載人艙完美扛住萬(wàn)米壓力。鈦(Ti)常溫下與酸、堿均不反應(yīng),但高溫下能被空氣氧化,由鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3(鈦酸亞鐵),還有Fe2O3、MgO、SiO2等雜質(zhì))為主要原料冶煉金屬鈦同時(shí)獲得副產(chǎn)品甲的工業(yè)生產(chǎn)流程如圖。
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    請(qǐng)回答下列問題。
    (1)鈦酸亞鐵和硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物之一是TiOSO4,反應(yīng)中無(wú)氣體生成,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     
    。
    (2)副產(chǎn)品甲俗稱“綠礬”其化學(xué)式是
     
    ,上述生產(chǎn)流程中加入Fe屑的目的是
     
    。
    (3)溶液Ⅰ中含有Fe2+、TiO2+和少量Mg2+等陽(yáng)離子。常溫下,其對(duì)應(yīng)氫氧化物的K,如表所示。
    氫氧化物 Fe(OH)2 TiO(OH)2 Mg(OH)2
    Ksp 8.0×10-16 1.0×10-29 1.8×10-11
    ①若所得溶液中Mg2+的物質(zhì)的量濃度為0.0018mol/L,當(dāng)溶液的pH等于
     
    時(shí),Mg(OH)2開始沉淀。
    ②溶液Ⅱ加水并加熱,立即析出大量白色沉淀,該反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    (4)TiO2與焦炭、氯氣在高溫下發(fā)生反應(yīng)生成TiCl4和一種可燃性氣體的化學(xué)方程式為
     
    。
    (5)Mg還原TiCl4過(guò)程中必須在稀有氣體(如氬)氛圍中進(jìn)行的原因是
     
    。

    發(fā)布:2024/11/7 8:0:2組卷:98引用:1難度:0.5
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