1、
某小组探究从印刷电路板回收液(pH=1,含Fe2+、Cu2+、Cl-及少量Fe3+)制取磁性氧化铁,并测定其中Fe3+和Fe2+的物质的量比,过程如下:
已知: 25℃时:Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10–16;溶解度S( FeCl2 )=64g。
(1)过程Ⅰ中除铜反应的离子方程式为_______。
(2)过程Ⅱ用H2O2调比为1.6:1。该过程中有少量无色气体生成,主要原因是______。
(3)过程Ⅲ:调pH、加热
(i)甲同学将溶液迅速调至pH≈4,产生沉淀,通过下列①和②推断沉淀的成分。
①取静置后的上层清液,___________,证明清液中含Fe2+;
②甲同学通过已知条件计算,推断沉淀中一定不含Fe(OH)2,其推断过程是______。
(ii)乙同学探究不同反应条件对产品质量的影响
①若调节pH过程太慢,在pH≈5时,Fe2+容易在空气中发生副反应,生成FeO(OH)固体影响产品质量。写出该反应的离子方程式________。
②若其它条件不变,调节pH过高( pH >9 )、温度高于95oC,产品会掺杂较多红棕色杂质,试分析可能的原因__________。
(iii)丙同学迅速将溶液调节pH=9,在80~90℃下搅拌2小时。过滤、洗涤、干燥得到晶体产品。写出制得晶体产品的离子方程式________。
(4)Ⅳ测定
取产品样品ag,加过量硫酸溶解,得到样品溶液。用c mol/L KMnO4标准液滴定。(已知:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,杂质不与KMnO4反应,且数据为多次测量平均值)。
i. 取v0 mL样品溶液,用标准液滴定至终点,消耗标准液v1 mL。
ii.另取v0 mL样品溶液,加入适量锌粉充分反应(将Fe3+完全转化为Fe2+),过滤,再用标准液滴定滤液至终点,消耗标准液v2 mL。
(5)晶体中Fe3+和Fe2+的物质的量比是_________(用含v1、v2的计算式表示)。
Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe3+催化,使H2O2分解放出氧气 加入铁氰化钾溶液,出现蓝色沉淀 Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10–16,pH=4时,生成Fe(OH)2沉淀所需c(Fe2+)>8×104 mol/L,根据氯化亚铁溶解度,溶液中亚铁离子浓度不可能达到 4Fe2++O2+6H2O=4FeO(OH) +8H+ pH过高(pH>9)、温度高于95oC,Fe(OH)2还原性增强,与空气中氧气反应速率加快,使Fe(OH)3增加过多,Fe(OH)3分解成红棕色Fe2O3 Fe2++2Fe3++8OH-Fe3O4↓+4H2O
印刷电路板回收液的pH=1,含Fe2+、Cu2+、Cl-及H+和少量Fe3+,由于微粒的氧化性:Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+,向其中加入足量的Fe粉,会先后发生反应:2Fe3++Fe=3Fe2+;Fe+Cu2+=Fe2++Cu;Fe+2H+=Fe2++H2↑.然后过滤除去过量的Fe及产生的Cu,向滤液中加入双氧水,发生反应:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,调整溶液中Fe3+与Fe2+的物质的量的比,使n(Fe3+):n(Fe2+)=1.6:1,然后向溶液中加入NaOH溶液,调整溶液pH,发生反应产生Fe3O4和H2O,过滤得到磁性氧化铁。
(1)过程Ⅰ中Fe与Cu2+发生置换反应产生Cu单质与Fe2+,所以过程Ⅰ中除铜反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu;
(2)过程Ⅱ中加入H2O2,发生氧化还原反应:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,调n(Fe3+):n(Fe2+)比为1.6:1,在此过程中有少量无色气体生成,该气体为O2,这是由于Fe3+具有催化作用,能够使H2O2分解放出O2;
(3)(i)①取静置后的上层清液,向其中加入K3[Fe(CN)6]溶液,若产生蓝色沉淀,就证明该溶液中含有Fe2+;
②pH≈4时,c(H+)=10-4 mol/L,则溶液中c(OH-)= mol/L=10-10 mol/L,由于在25℃时:Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10–16,则要形成Fe(OH)2沉淀,需要Fe2+的最小浓度为c(Fe2+)>=8.0×104 mol/L,根据氯化亚铁溶解度,S(FeCl2 )=64g,则溶液中亚铁离子浓度不可能达到,因此沉淀中一定不含有Fe(OH)2;
(ii)①若调节pH过程太慢,在溶液pH≈5时,Fe2+容易被溶解在溶液中的O2氧化生成FeO(OH)固体影响产品质量,发生反应的离子方程式为:4Fe2++O2+6H2O=4FeO(OH) +8H+;
②若其它条件不变,调节pH过高,如溶液pH>9、温度高于95oC,Fe(OH)2还原性增强,与空气中氧气反应速率加快,使Fe(OH)3增加过多,Fe(OH)3受热分解产生红棕色Fe2O3,使产品中混有较多红棕色杂质;
(iii)迅速将溶液调节pH=9,在80~90℃下搅拌2小时,发生反应:Fe2++2Fe3++8OH-Fe3O4↓+4H2O,然后过滤、洗涤、干燥得到晶体产品;
(4)取产品样品a g,加过量硫酸溶解,发生反应:Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O,得到样品溶液,然后用c mol/LKMnO4标准液滴定,发生MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。
i.取v0mL样品溶液,用标准液滴定至终点,消耗标准液v1 mL,n(KMnO4)=c·V=c mol/L×v1 ×10-3 L=cv1 ×10-3 mol;则n(Fe2+)=5n(KMnO4)=5cv1 ×10-3 mol;
ii.另取v0mL样品溶液,加入适量锌粉充分反应(将Fe3+完全转化为Fe2+),过滤,再用标准液滴定滤液至终点,消耗标准液v2 mL,则反应后溶液中Fe2+总物质的量为n(Fe2+)=5n(KMnO4)总=5cv2 ×10-3 mol;原溶液中Fe3+的物质的量为n(Fe3+)=5cv2 ×10-3 mol-5cv1 ×10-3 mol=5c(v2 -v1)×10-3 mol。
(5)晶体中Fe3+和Fe2+的物质的量比==。
- 某小组在20℃,101KPa下探究Cl2在蒸馏水和...
- 下列仪器的名称正确的是A.泥三角 B.坩锅 C.容...
- 铅及其化合物用途广泛,三盐基硫酸铅(3PbO·Pb...
- 某实验小组拟利用如图装置制取干燥的氮气。下列说法错...
- 生态工业园区的建设,不仅仅是体现环保理念,重要依据...
- 控制变量是科学研究重要方法。由下列实验现象一定能得...
- 化学与人类社会可持续发展密切相关,能源、环境、材料...
- 甘氨酸亚铁络合物[(H2NCH2COO)2Fe]是...
- 启普发生器是荷兰科学家设计的实验室气体发生装置,由...
- 乙酰基二茂铁常用作火箭燃料添加剂、汽油抗爆剂等。某...
- 硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料;以下是某工厂用...
- 下列实验操作正确的是( )A.使用冷凝管时,从下口...
- 近年来,我国秋冬季雾霾天气呈现常态化趋势,造成严重...
- 硫酸亚铁是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(...
- 天然脑砂含少量NH4Cl,《唐本草》记载脑砂入药可...
- 某学生通过如图所示实验装置进行电化学实验。实验操作...
- Ⅰ.在测定空气里氧气含量的实验中,小明采用了如图所...
- 三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO4·H2O,相对分...
- 称取软锰矿样品0.1000g。对样品进行如下处理:...
- 乳酸亚铁晶体([CH3CH(OH)COO]2Fe·...
- 锆石(ZrSiO4)酷似钻石且价格低廉,是钻石很好...
- 某小组探究清洗试管(内壁附着银镜)的反应原理,进行...
- 氯化铬晶体是一种重要的工业原料,工业上常用铬酸钠来...
- 实验小组同学探究FeSO4分解反应并检验反应产物(...
- “稀土之父”徐光宪对稀土萃取分离做出了巨大贡献。稀...
- 某废催化剂含ZnO、ZnS、CuS和SiO2及少量...
- 碱式碳酸铜在烟火、农药、颜料、杀菌剂等方面应用广泛...
- 某化学兴趣小组拟用下图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜...
- 下列实验装置能达到实验目的的是( )选项A.B.C...
- 金属镓有“电子工业脊梁”的美誉,镓及其化合物应用广...
- 广西自治区来宾市月份高三教学质量诊断理科...
- 四川省成都市高三高中毕业班摸底测试化学试...
- 湖北省黄冈市高三月新高考备考监测联考化学...
- 陕西省安康市宁陕县宁陕中学高三全仿真考试...
- 河南省平顶山许昌济源高三第一次质量检测理...
- 广东省深圳市高三第一次调研考试理科综合能...
- 河南省安阳市高三第二次模拟考试理科综合化...
- 新疆和田地区和田县克热木依明中学高三第三...
- 江西八所重点中学高三月联考理综化学试卷
- 山东省菏泽市高三联合模拟考试(一模)理综...
- 云南省红河自治州高三第二次高中毕业生复习...
- 湖南省长沙市长郡中学高三月份教学质量监测...
- 湖北省武汉市部分学校新高三起点质量监测化...
- 安徽省合肥市肥东县高级中学高三月调研考试...
- 广东省高三理科综合能力测试模拟试卷(一)...
- 新疆第一汽车厂学校高三第三次模拟考试理科...
- 江西省南昌市第二中学高三第四次月考化学试...
- 湖北省武汉市华中师范大学第一附属中学高三...
- 山东省枣庄市高三模拟考试(二调)化学试卷
- 西藏自治区拉萨市那曲第二高级中学高三全真...
- 湖北省宜昌市秭归县第二高级中学高三月月考...
- 湖南省长沙市第一中学高三第二次月考化学试...
- 福建省高三化学总复习专题训练--化学与环...
- 北京市东城区第二学期高三月新高考适应试卷...
- 广东省深圳中学高三月份教学质量监测卷理综...
- 四川省遂宁市高三零诊考试理综化学试卷
- 福建省三明市高三质量检查A卷(月联考)理...
- 山东省潍坊市临朐县高三第一次综合模拟考试...
- 辽宁省丹东市高三第一次模拟考试理科综合化...
- 广东省茂名市高三第一次综合测试理综化学试...
- 某溶液中含有Cl-、K+、H+、SO42-,组成该...
- 下列叙述正确的是()A.P4和NO2都是共价化合物...
- 共价键、离子键和分子间作用力是构成物质微粒间的不同...
- 下列物质间的每一转化不能都通过一步反应实现的是()...
- 将Na2O2投入FeCl2溶液中,可观察到的现象是...
- 为使以面粉为原料的面包松软可口,通常用碳酸氢钠作发...
- 下列关于钠的氧化物的叙述不正确的是()A.Na2O...
- 过氧化钠跟足量的NaHCO3混合后,在密闭容器中充...
- 除去MgO中的Al2O3可选用的试剂是A.NaOH...
- 下列关于Na2O与Na2O2的说法中,不正确的是A...
- 下列金属在一定条件下能够与水反应,且生成金属氧化物...
- 下列化合物中,不能由单质直接化合而得到的是A.Fe...
- 下列过程中,共价键被破坏的是()A.碘升华B.溴蒸...
- 下列化合物中既含有离子键又含有共价键的是()A.H...
- 下列关于化学键的说法中不正确的是()A.化学键是一...
- 第28届国际地质大会提供的资料显示,在海底蕴藏着大...
- 将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液,②Na2S...
- 下列物质中,既能与强酸反应,又能跟强碱反应的是()...
- 下面有关Na2CO3与NaHCO3的性质比较中错误...
- 下列说法正确的是()A.SiO2能和水发生化合反应...
- 除去SiO2中混有的少量生石灰和石灰石,有如下操作...
- 将镁粉和碳酸镁的混和物置于氧气中灼烧,直至质量不再...
- 镁铝合金可用于飞机制造业,主要是利用了它的物理性质...
- 铜锌合金的颜色酷似金的颜色,所以近来用铜锌合金制成...
- 除去Na2CO3固体中少量NaHCO3的最佳方法是...
- 在一密闭容器中盛有2molNa2O2与2molNa...
- 将NaHCO3置于干的试管中加热,并使放出的气体依...
- 关于浓H2SO4、稀H2SO4的叙述中正确的是()...
- 已知X、Y、Z、W(含同一元素)有如下所示转化关系...
- 将90%H2SO4溶液和10%H2SO4溶液等体积...
- (山东新高考)高考考前天大冲刺卷化学一
- 北京市高三高考模拟试卷(等级考试模拟试卷)
- 陕西省渭南市临渭区尚德中学高二上学期期中考试化学试...
- 北京市中央民族大学附属中学高二下学期期末考试化学试...
- 重庆市北碚区高二月联合性测试化学试卷
- 四川省泸州市泸县第五中学高三上学期期中考试理综化学...
- 江苏省启东市高三上学期期中考试化学试卷
- 四川省泸州市泸县第二中学高三上学期期中考试理综化学...
- 西藏自治区林芝市第一中学高一上学期期中考试化学试卷
- 福建省建瓯市芝华中学高二上学期期中考试化学(班)试...
- 福建高三化学大题练--无机工业流程题
- 贵州省贵阳市第一中学高三教学质量监测理科综合化学试...
- 天津市南开中学高三教学质量监测理科综合化学部分
- 江苏省启东市高三下学期阶段调研测试化学试卷
- 四川省成都南开为明学校高二上学期期中考试化学试卷
- 广西名校高三第一学期第一次大联考-化学
- 湖北省通山县第一中学高一下学期阶段性检测化学试卷
- 安徽省合肥市肥东县高级中学高三月调研考试理科综合化...
- 甘肃省武威市第十八中学高三上学期期末考试化学试卷
- 四川省泸县第二中学高三下学期第四次学月考试理综化学...
- 重庆市凤鸣山中学高二上学期期中考试化学试卷
- 江西省南昌市八一中学高一下学期期中考试化学试卷
- 河南省安阳市高三第二次模拟考试理科综合化学试卷
- 宁夏贺兰县景博中学高二上学期第二次月考化学试卷
- 四川省雅安中学高二月月考(期中)理综化学试卷
- 西藏自治区昌都市第一高级中学高三下学期第一次模拟考...
- 西藏山南市第二高级中学高三第三次模拟考试理综化学试...
- 河北省邢台市第二中学高一下学期第一次月考化学试卷
- 四川省宜宾市第四中学高三下学期第二次高考适应性考试...
- 广西北流市实验中学高二下学期期中考试理科综合化学试...