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(16分)某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al,此外还含有少量Al2O3和Fe2O3,为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。

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请回答:

(1)写出步骤反应的离子方程式:             

(2)试剂X是       。由溶液D    

(3)步骤时,用如图装置制取CO2并通入溶液A中。

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一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为了避免固体C减少,可采取的改进措施是   

(4)溶液E中加入KSCN溶液无明显现象,表明滤液中不存在Fe3+,用离子方程式解释其可能的原因         

(5)用固体F继续加入热的稀H2SO4,同时不断鼓入空气,固体溶解得CuSO4溶液;写出反应的化学方程式             

(6)工业上常用溶液E经进一步处理可制得净水剂Na2FeO4,流程如下:

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测得溶液E中c(Fe2+) 0.2 mol·L-1,若要处理1 m3溶液E,理论上需要消耗25 % 的H2O2溶液___kg。

②写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的离子方程式____ _______。

 

(1)2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑ Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O; (2)稀硫酸(1分);NaHCO3(1分) (3)a,b间加一个盛有饱和NaHCO3的洗气瓶,除去HCl. ;(4)2Fe3++Fe=3Fe2+ (5)2Cu+O2+ 2H2SO42CuSO4+2H2O (6)①13.6kg; ② 2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O。 【解析】 试题分析:(1)在废金属屑中含有Cu、Fe、Al、Al2O3、Fe2O3,当加入过量NaOH溶液时,只有Al、Al2O3可以发生反应,所以步骤Ⅰ反应的离子方程式是2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑ ; Al2O3+ 2OH-= 2AlO2-+H2O;(2)把混合物过滤,得到的固体B中含有Cu、Fe、Fe2O3,向其中加入过量的稀硫酸,发生反应:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;Fe2(SO4)3+Fe= 3FeSO4;Fe2(SO4)3+Cu= 2FeSO4+ CuSO4 ; Fe+ H2SO4=FeSO4+H2↑;试剂X是H2SO4;过滤得到滤液E含有FeSO4、CuSO4;固体F中含有Cu,用热的浓硫酸溶解得到CuSO4溶液,也可以用固体F继续加入热的稀H2SO4,同时不断鼓入空气,固体溶解得CuSO4溶液;(3)溶液A中含有NaOH、NaAlO2;向其中通入过量的CO2,发生反应产生Al(OH)3沉淀和可溶性物质NaHCO3,溶液D是NaHCO3,固体C是Al(OH)3沉淀,用盐酸溶解得到AlCl3;然后在HCl的气氛中加热蒸发得到无水AlCl3;(3)在步骤Ⅱ时,用如图装置制取CO2并通入溶液A中。一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少,这是由于浓盐酸有挥发性,在制取的CO2气体中含有杂质HCl。为了避免固体C减少,可采取的改进措施是a,b间加一个盛有饱和NaHCO3的洗气瓶,除去HCl;(4)溶液E中加入KSCN溶液无明显现象,表明滤液中不存在Fe3+,是因为Fe3+有氧化性,发生了反应2Fe3++Fe=3Fe2+,变为Fe2+,(5)用固体F继续加入热的稀H2SO4,同时不断鼓入空气,固体溶解得CuSO4溶液;反应的化学方程式是2Cu+O2+ 2H2SO4 2CuSO4+2H2O;(6)①Fe2+与H2O2反应的方程式是:2Fe2++H2O2+2H+= 2Fe3++2H2O,由于n(Fe2+)=0.2 mol/L×1×103 L=200mol,则根据方程式可知需要H2O2的物质的量是100mol,所以理论上需要消耗的H2O2溶液(100mol×34g/mol)÷25 %=13600g=13.6Kg;②根据图示可知由Fe(OH)3制取Na2FeO4的离子方程式是2Fe(OH)3+ 3NaClO+ 4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O。 考点:考查反应试剂的选择、物质成分的确定、实验操作方法、化学方程式和离子方程式的书写及有关化学方程式的计算的知识。  
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考点分析:
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(16分)海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下:

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(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:   ,  

(2)氧化时,在三颈烧瓶中将含I的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在40℃左右反应(实验装置如图所示)。

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实验控制在较低温度下进行的原因是     ;锥形瓶里发生反应的离子方程式为            

(3)在第步操作过程中,可加入的有关试剂是  

A.酒精         B.四氯化碳          C.醋酸           D.

(4)含碘离子的溶液也可以采用下图方法得到碘

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加入NaNO2并调节pH<4,反应的离子方程式 __________________。

流程中生成的NO尾气有毒,工业上将其与O2按一定比例通入NaOH制备NaNO2

写出反应的化学方程式: ____________________。

(5)要测量含碘离子的溶液中I-的浓度,取25 mL该溶液,先加几滴KSCN溶液,再逐滴滴入0.1 mol·L-1FeCl3溶液, 若消耗FeCl3溶液20.4 mL,则含碘离子的溶液中I-的浓度为      。(保留两位有效数字)

 

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(16分)为了测定实验室长期存放的Na2SO3固体的纯度,准确称取W g固体样品,配成250 mL溶液。设计了以下两种实验方案

方案I:25.00 mL上述溶液,加入过量的盐酸酸化的BaCl2溶液,过滤、洗涤和干燥沉淀,称得沉淀的质量为m1 g

方案25.00 mL上述溶液,加入过量的硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,过滤、洗涤和干燥沉淀,称重,其质量为m2 g

(1)准确配制250 mL Na2SO3溶液时,必须用到的实验仪器有:天平、烧杯、玻棒、胶头滴管、药匙___

(2)写出Na2SO3固体氧化变质的化学方程式 _

(3)方案I加入过量的盐酸酸化的BaCl2溶液如何检验是否沉淀完全,其操作是_ __。

(4)方案I中,若滤液浑浊,将导致测定结果_ ___(选填“偏高”或“偏低”)。

(5)由方案I Na2SO3固体的纯度可表示为:  

(6)方案I、方案 m1   m2(填“>”、“<”或“=”)

(7)25.00 mL上述溶液滴定的方法测定Na2SO3纯度。下列试剂可作为标准溶液进行滴定的是_ __

A.酸性KMnO4溶液       B.H2O2溶液      C.Br2       D.FeCl3溶液

滴定终点的现象为___________________________

 

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(10分)原子序数依次增大的ABCDEF六种元素。其中A的基态原子2p能级上有两个未成对电子;C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同;C2-D+具有相同的电子层结构;E和C位于同一主族,F的原子序数为26

(1)F原子基态的核外电子排布式为   

(2)在A、B、C三种元素中,第一电离能由大到小的顺序是    (用元素符号回答)

(3)元素AB的气态氢化物比较,    沸点特别高。(用化学式填写)

(4)元素A与E所形成晶体属于    晶体

(5)C、D种元素形成的晶体中阴阳离子的个数比为 

 

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(10分)a、b、c、d、e是含有一种相同元素的五种物质,可发生如下转化:

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其中:a是单质;b是气体;c、d是氧化物;e是最高价氧化物对应的水化物。

(1)如果a是一种淡黄色粉末固体,试推断:(用化学式表示):

a     ;b    e     。写出由c生成d的化学方程式__ ___

(2)如果a为单质且是一种常见气体,试推断这五种物质(用化学式表示):

a       ;b    ;c      ;并写出由d生成e的化学方程式_____  _______

 

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向某NaOH溶液中通入CO2气体后 得到溶液M,因CO2通入的量不同,溶液M的组成也不同,若向M中逐滴加入盐酸,产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系如图所示。则下列分析与判断正确的是(不计CO2溶解)

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A若OB=0,则溶液M为Na2CO3溶液

B若OB=BC,则形成溶液M所发生反应的离子方程式为OH+CO2满分5 manfen5.comHCO3

C若3OB=BC,则溶液M中c(NaHCO3)=2c(Na2CO3)

D若OB>BC,则溶液M中大量存在的阴离子为CO32-和HCO3

 

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