為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金廢料的再利用,甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下:

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)鐵在元素周期表中的位置是
 

(2)寫(xiě)出反應(yīng)①的化學(xué)方程式
 
,反應(yīng)②生成沉淀的離子反應(yīng)方程式
 

(3)為了檢測(cè)濾液D中含有的金屬離子,可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案為(試劑自選):
 

 

(4)在濾渣B中滴加稀硫酸時(shí),發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率比一般的鐵粉反應(yīng)要快,其原因是
 

(5)若考慮綠色化學(xué)工藝,在濾渣E中加入稀硫酸和試劑Y制膽礬晶體,試劑Y為無(wú)色液體,則反應(yīng)④的總化學(xué)方程式為
 
;若不考慮綠色化學(xué)工藝,所選試劑Y為1mol/L的硝酸,欲使3molCu全部溶解且溶液中含銅元素的溶質(zhì)僅為CuSO4,則需該硝酸的體積
 
L.
考點(diǎn):金屬的回收與環(huán)境、資源保護(hù)
專(zhuān)題:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題
分析:合金加入足量的燒堿溶液后,金屬鋁溶解,濾渣為鐵、銅;濾液A中通入二氧化碳?xì)怏w,得到氫氧化鋁沉淀;濾渣B加入稀硫酸,鐵與稀硫酸反應(yīng),且會(huì)形成鐵銅原電池,濾渣E溶解于稀硝酸,蒸發(fā)結(jié)晶得到綠礬,據(jù)此分析.
(1)26號(hào)元素鐵在元素周期表中的位置是:第四周期ⅠB族;
(2)金屬鋁可以和強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)生成偏鋁酸鹽和氫氣;偏鋁酸鹽可以和二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀;
(3)濾液D中含有的金屬離子是亞鐵離子,根據(jù)亞鐵離子的檢驗(yàn)方法來(lái)回答;
(4)在濾渣B中滴加稀硫酸時(shí),溶液中銅、鐵與稀硫酸形成了原電池;
(5)雙氧水是一種綠色氧化劑,可以實(shí)現(xiàn)金屬銅和硫酸之間的反應(yīng),由銅和硝酸、硫酸反應(yīng)化學(xué)方程式求算.
解答: 解:合金加入足量的燒堿溶液后,金屬鋁溶解,濾渣為鐵、銅;濾液A中通入二氧化碳?xì)怏w,得到氫氧化鋁沉淀;濾渣B加入稀硫酸,鐵與稀硫酸反應(yīng),且會(huì)形成鐵銅原電池,濾渣E溶解于稀硝酸,蒸發(fā)結(jié)晶得到綠礬,據(jù)此分析.
(1)26號(hào)元素鐵在元素周期表中的位置是:第四周期ⅠB族,
故答案為:第四周期ⅠB族;
(2)金屬鋁可以和強(qiáng)堿氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣,即2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,偏鋁酸鈉溶液中通入過(guò)量二氧化碳,生成氫氧化鋁沉淀,即AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-
故答案為:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-;
(3)亞鐵離子可以和強(qiáng)堿反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀,迅速被氧化為氫氧化鐵,故亞鐵離子的檢驗(yàn)方法:取少量濾液D加入NaOH溶液,產(chǎn)生白色沉淀,沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色,
故答案為:取少量濾液D加入NaOH溶液,產(chǎn)生白色沉淀,沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色;
(4)在濾渣B中滴加稀硫酸時(shí),溶液中銅、鐵與稀硫酸形成了許多微小的原電池,構(gòu)成了電化學(xué)腐蝕,加快了反應(yīng)速率,
故答案為:銅、鐵與稀硫酸形成了原電池;
(5)雙氧水是一種綠色氧化劑,在雙氧水的作用下,金屬銅可以和硫酸發(fā)生反應(yīng):Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O,銅和硝酸、硫酸反應(yīng)化學(xué)方程式:3Cu+2HNO3+3H2SO=3CuSO4++2NO↑+4H2O,3mol Cu全部溶解消耗硝酸2mol,則該硝酸的體積=
2mol
1mol/L
=2L,
故答案為:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;2.
點(diǎn)評(píng):本題為生產(chǎn)流程題,涉及金屬的回收、環(huán)境保護(hù)、氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)的分離提純和除雜等問(wèn)題,題目較為綜合,做題時(shí)注意仔細(xì)審題,從題目中獲取關(guān)鍵信息.本題難度中.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某學(xué)生欲用已知物質(zhì)的量濃度的醋酸來(lái)測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液時(shí),選擇適當(dāng)?shù)闹甘緞?qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:

錐形瓶中溶液滴定管中溶液選用指示劑選用滴定管
A石蕊(乙)
B甲基橙(甲)
C酚酞(甲)
D石蕊(乙)
(1)用標(biāo)準(zhǔn)醋酸滴定待測(cè)的氫氧化鈉溶液時(shí),從上屬選項(xiàng)中選出最恰當(dāng)?shù)囊豁?xiàng)
 
.滴定時(shí)應(yīng)左手握酸式滴定管的活塞,右手搖動(dòng)錐形瓶,眼睛注視
 
.直到加入最后一滴醋酸,溶液顏色由
 
為止.
(2)下列操作中可能使所測(cè)氫氧化鈉溶液的濃度值偏低的是
 

A.酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)醋酸潤(rùn)洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)醋酸
B.滴定前盛放氫氧化鈉溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后未干燥
C.酸式滴定管在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失
D.讀取醋酸體積時(shí),開(kāi)始仰視讀數(shù),滴定結(jié)束后俯視讀數(shù)
(3)某學(xué)生根據(jù)3次實(shí)驗(yàn)分別記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如表:

滴定次數(shù)
待測(cè)氫氧化鈉溶液
的體積(ml)
0.100mol/L醋酸的體積
滴定前的刻度(ml)滴定后的刻度(ml)
第一次25.000.0024.98
第二次25.001.5627.86
第三次25.000.2225.24
依據(jù)上表數(shù)據(jù)列式計(jì)算該氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為
 

(4)如圖2為上述25mL NaOH溶液中逐滴滴加CH3COOH溶液過(guò)程中溶液pH的變化曲線(xiàn).請(qǐng)回答:
①B點(diǎn)溶液呈中性,有人據(jù)此認(rèn)為,在B點(diǎn)時(shí)NaOH與CH3COOH恰好完全反應(yīng),這種看法是否正確?
 
(選填“是”或“否”).若不正確,則二者恰好完全反應(yīng)的點(diǎn)是在AB區(qū)間還是BD區(qū)間內(nèi)?
 
區(qū)間.(若正確,此問(wèn)不答).
②在AB區(qū)間內(nèi),c(OH-)>c(H+),則c(OH-)與c(CH3COO-)的大小關(guān)系是
 

A.c(OH-)一定大于c(CH3COO-)   B.c(OH-)一定小于c(CH3COO-
C.c(OH-)可能等于c(CH3COO-
③在D點(diǎn)時(shí),溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
 
2c(Na+).(填“>”、“<”或“=”)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

X、Y、Z、R、T為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大.X的單質(zhì)與氫氣可以化合生成氣體G,其水溶液pH>7;Y單質(zhì)是一種黃色晶體;R和T在周期表中既處于同一周期又位于同一族,且原子序數(shù)T比R多2;Z與鈉元素可以形成化合物J,J的水溶液與AgNO3溶液反應(yīng)可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L;Z與氫元素形成的化合物與G反應(yīng)生成M.
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)Y基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖是
 

(2)T的基態(tài)原子的電子排布式為
 
,R2+的未成對(duì)電子數(shù)是
 

(3)M中所含化學(xué)鍵類(lèi)型是
 

(4)R的一種含氧酸根RO42-具有強(qiáng)氧化性,在其鈉鹽中加入稀硫酸,溶液變?yōu)辄S色,并有無(wú)色氣體產(chǎn)生,該反應(yīng)的離子方程式是
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

I.現(xiàn)取一定量含有Na2O雜質(zhì)的Na2O2試樣進(jìn)行純度分析.請(qǐng)按要求回答問(wèn)題:測(cè)定Na2O2純度的方法很多:(1)重量法---將樣品溶于鹽酸,蒸發(fā)后測(cè)NaCl的質(zhì)量.所得NaCl質(zhì)量越高,樣品中雜質(zhì)的含量越
 
(選填“高“或“低“).
(2)氣體體積法--測(cè)量樣品溶于水后釋放的O2的體積.若樣品為a g,所測(cè)O2體積折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況為b L,則樣品中Na2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
 
(用含a、b的式子表示).
(3)有同學(xué)計(jì)劃采用“氧化還原滴定法“--將樣品溶于水后,用標(biāo)準(zhǔn)酸性高錳酸鉀溶液滴定(紫紅色MnO4-被還原為接近無(wú)色的Mn 2+ ).其實(shí)這種計(jì)劃很難實(shí)現(xiàn),因?yàn)椋?br />(4)離子晶體的化學(xué)式多用最簡(jiǎn)式表示,但Na2O2不表示為NaO,因?yàn)樵摼w中存在
 
離子.
Ⅱ.“滴定法”是化學(xué)分析的常用方法.每次使用滴定管均需對(duì)其進(jìn)行洗滌.若滴定管內(nèi)壁沒(méi)有難溶物附著,所用的洗滌液一般是
 
.某工業(yè)廢水中含有少量Ag+,現(xiàn)欲通過(guò)“滴定法“測(cè)定其濃度:已知:①K2CrO4(鉻酸鉀)是一種可溶性鹽;②Ag2CrO4是一種呈磚紅色的難溶性鹽,但它的溶解度略高于AgCl(即AgCl比Ag2CrO4更難溶);③廢水中的其它金屬離子不與CrO4 2-、Cl-發(fā)生反應(yīng).實(shí)驗(yàn)室提供的試劑有:(a)標(biāo)準(zhǔn)AgNO3溶液、(b)標(biāo)準(zhǔn)NaCl溶液、(c)5% K2CrO4溶液.提供的定量?jī)x器只有滴定管.
請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟填寫(xiě)完全:
(1)量取一定體積的含銀廢水置于
 
瓶中.
(2)在廢水樣品中加入過(guò)量的
 
,并振蕩搖勻.
(3)再滴入少量c作為滴定終點(diǎn)指示劑.
(4)用
 
溶液滴定,直至
 
色出現(xiàn)即刻停止.
(5)重復(fù)以上實(shí)驗(yàn),根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算測(cè)定結(jié)果.
(6)以上(1)~(5)步操作中必須使用滴定管的步驟是
 
(填編號(hào)).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是( 。
A、只滴加氨水鑒別NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四種溶液
B、用萃取分液的方法除去酒精中的水
C、用可見(jiàn)光束照射以區(qū)別溶液和膠體
D、根據(jù)火焰所呈現(xiàn)的特征焰色,只能檢驗(yàn)金屬離子的存在

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

鼠尾草酚可用于防治骨質(zhì)疏松,鼠尾草酸可兩步轉(zhuǎn)化得到鼠尾草酚,下列說(shuō)法正確的是(  )
A、X、Y、Z互為同分異構(gòu)體
B、X、Z均能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
C、X、Y、Z分子中均含有2個(gè)手性碳原子
D、1molX與NaOH溶液反應(yīng)最多消耗3molNaOH

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

常溫下,用0.10mol?L-1 NaOH溶液分別滴定20.00mL 0.10mol?L-1 HCl溶液和20.00mL 0.10mol?L-1CH3COOH溶液,得到2條滴定曲線(xiàn),如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A、圖2是滴定鹽酸的曲線(xiàn)
B、a與b的關(guān)系是:a<b
C、E點(diǎn)對(duì)應(yīng)離子濃度由大到小的順序?yàn)椋篶(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-
D、這兩次滴定都可以用甲基橙作為指示劑

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

現(xiàn)有原子序數(shù)依次相差1,且由小到大排列的A、B、C、D、E五種短周期元素.下列有關(guān)這五種元素的敘述正確的是( 。
①若A的最高價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)堿,則E的最高價(jià)氧化物的水化物一定是強(qiáng)酸;
②若A的單質(zhì)既能與強(qiáng)酸又能與強(qiáng)堿反應(yīng)且都放出氫氣,則這五種元素在同一周期;
③若A的陽(yáng)離子比E的陰離子少8個(gè)電子,則D一定是非金屬元素;
④若D的最高價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)酸,則E的單質(zhì)在常溫下為氣態(tài).
⑤這五種原子的原子半徑關(guān)系一定為:A>B>C>D>E.
A、②③④B、①②③
C、③④⑤D、②④⑤

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(1)三種弱酸HA、H2B、HC,電離常數(shù)為1.8×10-5、5.6×10-11、4.9×10-10、4.3×10-7(數(shù)據(jù)順序已打亂),已知三種酸和它們的鹽之間能發(fā)生以下反應(yīng):
①HA+HB-(少量)=A-+H2B    ②H2B(少量)+C-=HB-+HC③HA(少量)+C-=A-+HC
若H2B的Ka1=4.3×10-7,則HA酸對(duì)應(yīng)的電離常數(shù)Ka=
 
(根據(jù)已知數(shù)據(jù)填空).
(2)如圖是某水溶液在pH從0至14的范圍內(nèi)H2CO3、HCO3-、CO32-三種成分平衡時(shí)的組成分?jǐn)?shù).①下列敘述正確的是
 

A.此圖是1.0mol?L-1碳酸鈉溶液滴定1.0mol?L-1HCl溶液的滴定曲線(xiàn)
B.在pH分別為6.37及10.25時(shí),溶液中c(H2CO3)=c(HCO3-)=c(CO32-
C.人體血液的pH約為7.4,則CO2在血液中多以HCO3-形式存在
D.若用CO2和NaOH反應(yīng)制取NaHCO3,宜控制溶液的pH為7~9之間
②已知Ksp(CaCO3)=5.0×10-9,在10mL 0.02mol?L-1的Na2CO3溶液中,加入某濃度的鹽酸,調(diào)節(jié)溶液的pH=10.25,此時(shí)溶液的體積恰好為100mL,向該溶液中加入1mL 1×10-4 mol?L-1的CaCl2溶液,問(wèn)是否有沉淀生成?
 
(填“是”或“否”).

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