常采用如下流程处理:
已知:
(1) 铬元素有以下循环过程:
(2) Cu(OH)2能溶于氨水:Cu(OH)2+4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O 请回答下列问题:
(1)加入试剂甲的目的:__________;
(2)试剂乙的名称:___________,试剂丙的化学式:_________;
(3) 上述操作I、Ⅱ、Ⅲ相同,则进行该实验操作所需要的主要玻璃仪器有________; (4)滤渣I的主要成分为__________(写化学式)。
(5)在铬元素循环过程的反应①中每反应掉1 mol H2O2同时消耗H+数目为:__________; (6) 铬元素循环过程的反应⑥的离子方程式______________;废水处理流程中生成滤渣Ⅲ的离子方程式________。
【答案】将Fe2+氧化成Fe3+ 氨水 Cl2 烧杯、漏斗、玻璃棒 Cu(OH)2、Fe(OH)3
8×6.02×1023 2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O 32H2O+A1O2-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3- 【解析】 【分析】
(1)根据废水的成分和加入试剂甲以后废水的成分来回答;
(2)试剂乙可以将氢氧化铜沉淀溶解掉;试剂丙可以将CrO2-转化为CrO42-; (3)根据实验的目的判断实验操作,据此分析判断所需要的主要玻璃仪器; (4)根据氢氧化钠和各个离子之间的反应以及反应的产物来回答; (5)根据重铬酸根和双氧水在酸性环境下的反应来回答;
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(6)反应⑥为铬酸根在酸性条件下可以转化为重铬酸根;向四羟基合铝酸根中通入过量二氧化碳会生成滤渣Ⅲ。 【详解】
(1)在电镀铬的工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Cu2+、Fe2+ Fe3+和Al3+等,加入试剂甲以后废水的成分含有Cr3+、Cu2+、Fe3+和Al3+,由此可见试剂甲将亚铁离子氧化为三价铁离子,故答案为将Fe2+氧化成Fe3+;
(2)向含有Cr3+、Cu2+、Fe3+和Al3+的溶液中加入过量的氢氧化钠,生成的沉淀即滤渣Ⅰ有氢氧化铜和氢氧化铁,根据题意信息Cu(OH)2+4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,所以试剂乙可以将氢氧化铜沉淀溶解掉,应为氨水,根据铬元素的循环过程,可知试剂丙可以将CrO2-氧化为CrO42-,实现三价铬到CrO42-的转化,所以试剂丙是氯气,故答案为氨水;Cl2;
(3)操作I、Ⅱ、Ⅲ均实现了固体和液体的分离,是过滤,过滤实验操作所需要的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,故答案为烧杯、漏斗、玻璃棒;
(4)向含有Cr3+、Cu2+、Fe3+和Al3+的溶液中加入过量的氢氧化钠,生成的沉淀即滤渣Ⅰ有氢氧化铜和氢氧化铁,故答案为Cu(OH)2、Fe(OH)3; (5)重铬酸根和双氧水在酸性环境下的反应实质是:
Cr2O72-+3H2O2+8H+=7H2O+3O2↑+2Cr3+,每反应掉1mol H2O2同时消耗H+的物质的量为888mol,数目为:×6.02×1023,故答案为×6.02×1023; 333(6)反应⑥为铬酸根在酸性条件下可以转化为重铬酸根,即2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O;向四羟基合铝酸根中通入过量二氧化碳会生成氢氧化铝和碳酸氢钠,即2H2O+A1O2-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3,故答案为2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O;2H2O+A1O2-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-。 评卷人 得分 七、实验题
48.三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。探究过程如下:
查阅资料:Cu2O是一种碱性氧化物, 溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4, 在空气中加热生
成CuO
提出假设
假设1:红色粉末是Fe2O3 假设2:红色粉末是Cu2O 假设3:红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
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设计探究实验:
取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂。 ⑴若假设1成立,则实验现象是 。
⑵若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色,则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你
认为这种说法合理吗? ,简述你的理由(不需写出反应的方程式 ) ⑶若固体粉末完全溶解, 向所得溶液中滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色 , 则证明原
固体粉末是 ,写出实验过程中发生的氧化还原反应的离子方程式 探究延伸:若经实验分析,确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。
⑷实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取a g固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化时,称其质量为bg(b > a),则混合物中Cu2O的质量分数为 。
⑸某铝土矿样品经测定是由Al2O3、Fe2O3、 FeO、 SiO2等氧化物组成,取样品适量放入烧杯中,加入稀硫酸将其溶解,过滤,取滤液少量于试管中,若证明滤液中含有+2价的铁,选用的试剂和现象
为 . 【答案】(16分)(1)溶液变为血红色 (2)不合理 Cu能将Fe3+还原为Fe2+ (3)Fe2O3和Cu2O的混合物
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O 2 Fe3+ +Cu=2 Fe2+ +Cu2+ ( 4)9(b?a)?100%
a (5)向滤液加入几滴高锰酸钾溶液,紫红色若能褪去,则说明矿样中含有+2价的铁;反之则没有。(各2分) 【解析】
49.(14分)某研究性学习小组查阅资料得知:漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气,化
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学方程式为:Ca(C1O)2+CaCl2+H2SO4
2CaSO4+2Cl2↑+2H2O,该组学生针对上述反应设计如下装置来制取氯气并验证其性质。
试回答下列问题:
(1)每生成1 mol Cl2,上述化学反应中转移的电子个数为______ (NA表示阿伏加德罗常数)。
(2)该实验中A处可选用装置__________ _____(填写甲.乙.丙或丁)。
(3)检查A装置的气密性的方法是用弹簧夹夹住 处(填a.b.c或d)橡皮管,向分
液漏斗中加水并打开活塞,当加到一定量时,停止加水,静止观察,当观察到分液漏斗中 时,表明该装置不漏气 .
(4) 装置B中发生反应的离子方程式为_____________________。 (5)装置C中的现象为____________________________________ (6)装置E中的试剂是______________(任填一种合适试剂的名称),
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其作用是______________________________
(7)请帮助该学习小组同学设计一个实验,证明装置D中有FeCl3生成(请简述实验
步骤)
___________________________________________________________
【答案】(14分) (1) NA (3) a ,液面(水面)不下降
(2) 丁
(4) Cl2+2I=I2+2Cl (5)紫色石蕊试液先变红后褪色 (6)氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液
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吸收多余的氯气,防止污染空气
(7)取装置D中的溶液于一支洁净试管中,滴加适量的KSCN溶液,溶液变成血红色,则证明有FeCl3生成 【解析】
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