[課后達(dá)標(biāo)檢測]1．聚合硫酸鐵又稱聚鐵，化學(xué)式為[Fe2(OH)n(SO4)3－0.5n]m，廣泛用于污水處理。實驗室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵和綠礬(FeSO4·7H2O)，制備過程如下所示：(1)驗證固體W焙燒后產(chǎn)生的氣體中含有SO2的方法是_________________________。(2)制備綠礬時，向溶液X中加入過量________，充分反應(yīng)后，經(jīng)________操作得到溶液Y，再經(jīng)濃縮、結(jié)晶等步驟得到綠礬。(3)溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用pH試紙測定溶液pH的操作方法為________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。若溶液Z的pH偏小，將導(dǎo)致聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)____________________(填“偏大”或“偏小”)。解析：(1)利用SO2的漂白性來鑒別SO2。(2)溶液X中有Fe3＋，欲制綠礬，應(yīng)把Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋，所以要加過量的鐵屑。(3)用pH試紙測定溶液的pH，為了測定的準(zhǔn)確性，應(yīng)選用干燥、潔凈的裝置。若pH偏小，酸性過強(qiáng)，則形成的聚鐵中OH－偏少，SOeq\o\al(2－,4)偏多，導(dǎo)致聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小。答案：(1)將產(chǎn)生的氣體通入盛有品紅溶液的小試管中，若品紅溶液褪色，加熱能恢復(fù)原色，證明氣體中含有SO2(2)鐵屑過濾(3)取一小塊pH試紙，放在干燥、潔凈的表面皿(或玻璃片)上，用干燥、潔凈的玻璃棒蘸取待測溶液，滴到pH試紙上，然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較偏小2．利用化學(xué)原理可對工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測與合理處理。(一)染料工業(yè)排放的廢水中含有大量有毒的NOeq\o\al(－,2)，可以在堿性條件下加入鋁粉除去(加熱處理后的廢水會產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體)。除去NOeq\o\al(－,2)的離子方程式為________________________________________________________________________。(二)某工廠對制鉻工業(yè)污泥中Cr(Ⅲ)回收與再利用工藝如下(硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Fe2＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋)：常溫下部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：陽離子Fe3＋Fe2＋Mg2＋Al3＋Cu2＋Cr3＋開始沉淀時的pH1.97.0－－4.7－沉淀完全時的pH3.29.011.18.06.79.0(>9．0溶解)(1)酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施是__________________________(至少寫一條)。(2)調(diào)pH＝8.0是為了除去________(填“Fe3＋”“Al3＋”“Ca2＋”或“Mg2＋”)。(3)鈉離子交換樹脂的原理為Mn＋＋nNaR→MRn＋nNa＋，被交換的雜質(zhì)離子是________(填“Fe3＋”“Al3＋”“Ca2＋”或“Mg2＋”)。(三)印刷電路銅板腐蝕劑常用FeCl3溶液。腐蝕銅板后的混合溶液中，若Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋的濃度均為0.10mol·L－1，請參照上表給出的數(shù)據(jù)和提供的藥品，簡述除去CuCl2溶液中Fe3＋和Fe2＋的實驗步驟：①____________________；②_____________________；③過濾。(提供的藥品：Cl2、濃H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu)解析：(一)在堿性條件下用鋁粉還原NOeq\o\al(－,2)，根據(jù)題意知NOeq\o\al(－,2)被還原的產(chǎn)物為NH3·H2O，鋁元素被氧化成AlOeq\o\al(－,2)，然后進(jìn)行書寫和配平。(二)先對污泥處理過程作整體分析，過濾Ⅰ的目的是除去污泥中的不溶性雜質(zhì)，然后用H2O2將難以沉淀的Fe2＋氧化成易沉淀的Fe3＋，在此過程中Cr3＋被氧化成Cr2Oeq\o\al(2－,7)。再調(diào)節(jié)pH至8，通過對照陽離子沉淀pH表可知，此時Fe3＋和Al3＋完全沉淀，通過過濾Ⅱ后除去沉淀，溶液中還有雜質(zhì)離子Ca2＋、Mg2＋，通過鈉離子交換樹脂可以除去，最后用SO2還原Cr2Oeq\o\al(2－,7)得到最終的產(chǎn)物。(三)欲除去CuCl2溶液中的Fe3＋和Fe2＋，必須先將Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再通過調(diào)節(jié)pH至3.2～4.7，可以將Fe3＋轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀而除去。為了不引入新的雜質(zhì)，氧化時用Cl2，調(diào)節(jié)pH用CuO。答案：(一)2Al＋OH－＋NOeq\o\al(－,2)＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋NH3·H2O(二)(1)升高溫度、攪拌、過濾后再向濾渣中加入硫酸(多次浸取)、適當(dāng)延長浸取時間(只要答出任意一點(diǎn)即可，其他合理答案也可)(2)Fe3＋、Al3＋(3)Ca2＋、Mg2＋(三)通入足量Cl2將Fe2＋氧化成Fe3＋加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH至3.2～4.73．菱錳礦的主要成分是碳酸錳，還含有Fe2O3、FeO、CaO、MgO等成分。某化工廠用廢鹽酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為20%)與菱錳礦制備MnCl2·4H2O(106℃時失去一分子結(jié)晶水，198℃時失去全部結(jié)晶水)，部分工藝流程如下：(1)鹽酸與菱錳礦中的碳酸錳反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。(2)酸浸取時，浸出時間對浸出率的影響如圖所示，工業(yè)上采用的浸取時間是60min，其可能的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)圖中“凈化劑X”可能是____________________。(4)加入MnSO4后控制實驗條件可析出含某種雜質(zhì)離子的鹽Y，鹽Y的主要成分是________________。(5)濃縮結(jié)晶時，一出現(xiàn)晶膜就必須立刻停止加熱，其原因是____________________。解析：菱錳礦溶于鹽酸得到氯化錳、氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鈣、氯化鎂等。加入氧化劑(如雙氧水、氯水等)將氯化亞鐵轉(zhuǎn)化為氯化鐵，控制溶液的酸度使Fe3＋完全沉淀。根據(jù)流程圖提示，加入凈化劑X使鈣離子沉淀，鈣離子通常以碳酸鈣形式沉淀。加入硫酸錳粉末是為了除去鎂離子：MnSO4＋MgCl2=MgSO4(晶體)＋MnCl2。最終產(chǎn)物是四水合氯化錳晶體，如果加熱時間過長，晶體會失去一部分結(jié)晶水。答案：(1)MnCO3＋2HCl=MnCl2＋CO2↑＋H2O(2)由圖可知浸取時間為60min時浸出率出現(xiàn)第一個峰值，此后時間延長對浸出率沒有明顯影響，從提高生產(chǎn)效率的角度考慮，選擇浸出時間為60min較為合理(3)碳酸錳(4)MgSO4(5)如果加熱時間過長，晶體會失去一部分結(jié)晶水4．(2018·石家莊高三模擬)某淺綠色晶體X[x(NH4)2SO4·yFeSO4·zH2O]在分析化學(xué)上常用作還原劑。為確定其組成，某小組同學(xué)進(jìn)行如下實驗：Ⅰ.NHeq\o\al(＋,4)的測定采用蒸餾法，蒸餾裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。實驗步驟如下：①準(zhǔn)確稱取19.6g晶體X，加水溶解，注入圓底燒瓶中；②準(zhǔn)確量取50.00mL1.0100mol·L－1H2SO4溶液于錐形瓶中；③向圓底燒瓶中加入足量NaOH溶液，加熱蒸餾；④用0.0400mol·L－1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定錐形瓶中過剩的酸，到終點(diǎn)時消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL。(1)步驟②中，準(zhǔn)確量取H2SO4溶液所用的玻璃儀器為____________________。(2)步驟③中，加熱蒸餾時間需長達(dá)30分鐘，其目的為______________________。(3)步驟④中，若滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定后氣泡消失，則所測n(NHeq\o\al(＋,4))的值將________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。Ⅱ.SOeq\o\al(2－,4)的測定采用重量分析法，實驗步驟如下：①另準(zhǔn)確稱取19.6g晶體X于燒杯中，加水溶解，邊攪拌邊加入過量的BaCl2溶液；②用無灰濾紙(灰分質(zhì)量很小，可忽略)過濾，洗滌沉淀3～4次；③用濾紙包裹好沉淀取出，灼燒濾紙包至濾紙完全灰化；④繼續(xù)灼燒沉淀至恒重，得沉淀質(zhì)量23.3g。(4)步驟①中，判斷BaCl2溶液已過量的實驗操作和現(xiàn)象是_________________________________________________________________________________________________。(5)步驟②中，所用洗滌劑最合適的是________(填選項字母)。A．冷水B．稀硫酸C．濾液(6)步驟③灼燒操作中，除三腳架外，還需要用到下列儀器中的________(填選項字母)。A．燒杯B．坩堝C．表面皿D．泥三角E．蒸發(fā)皿F．酒精燈(7)綜合實驗Ⅰ、Ⅱ，通過計算得出晶體X的化學(xué)式為__________________。解析：Ⅰ.(1)酸性溶液用酸式滴定管量取，所以準(zhǔn)確量取硫酸應(yīng)該選用酸式滴定管。(2)晶體X與NaOH反應(yīng)生成氨氣，氨氣易溶于水，加熱可以使氨氣完全逸出，被硫酸溶液完全吸收。(3)滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定后氣泡消失，則消耗的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏大，計算出與NaOH反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量偏大，則與氨氣反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量偏小，所以計算得到的氨氣的物質(zhì)的量偏小。Ⅱ.(4)判斷氯化鋇是否過量，可以在上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇，若沒有新的沉淀生成則說明溶液中沒有硫酸根離子，即氯化鋇已經(jīng)過量。(5)用冷水洗滌可以減少固體的溶解，用硫酸洗滌會使沉淀上附著硫酸根離子，濾液中也含有硫酸根離子，所以不能用硫酸洗滌沉淀，應(yīng)該選用冷水洗滌。(6)做灼燒的實驗時，固體在坩堝中灼燒，用酒精燈加熱，坩堝放置在有泥三角的三腳架上，所以用到的儀器為坩堝、三腳架、泥三角、酒精燈。(7)與NaOH反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量為n(H2SO4)＝eq\f(1,2)n(NaOH)＝eq\f(1,2)×0.0400mol·L－1×0.0250L，與氨氣反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量為0.0500L×1.0100mol·L－1－eq\f(1,2)×0.0400mol·L－1×0.0250L＝0.05mol，則氨氣的物質(zhì)的量為n(NH3)＝2n(H2SO4)＝0.1mol。準(zhǔn)確稱取19.6g晶體X于燒杯中，加水溶解，邊攪拌邊加入過量的BaCl2溶液，得到硫酸鋇沉淀23.3g，則n(SOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(23.3g,233g/mol)＝0.10mol，由題意知，eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(19.6,132x＋152y＋18z)×2x＝0.1（mol），,\f(19.6,132x＋152y＋18z)×（x＋y）＝0.1（mol），))則x＋y＝2x，即x＝y(tǒng)。令x＝1，則eq\f(19.6,132＋152＋18z)×2＝0.1，則z＝6，即其化學(xué)式為(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，令x＝2，則eq\f(19.6,132×2＋152×2＋18z)×4＝0.1，則z＝12，即其化學(xué)式與x＝1相同，綜上可推知晶體X的化學(xué)式。答案：(1)酸式滴定管(2)將生成的NH3全部蒸出，被硫酸溶液完全吸收(3)偏小(4)待濁液分層后，在上層清液中加入1～2滴BaCl2溶液，無白色渾濁出現(xiàn)，則BaCl2溶液已過量(5)A(6)BDF(7)(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O5．(2015·高考浙江卷)某學(xué)習(xí)小組按如下實驗流程探究海帶中碘含量的測定和碘的制取。實驗(一)碘含量的測定取0.0100mol·L－1的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入滴定管，取100.00mL海帶浸取原液至滴定池，用電勢滴定法測定碘含量。測得的電動勢(E)反映溶液中c(I－)的變化，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：V(AgNO3)/mL15.0019.0019.8019.9820.0020.0221.0023.0025.00E/mV－225－200－150－10050.0175275300325實驗(二)碘的制取另制海帶浸取原液，甲、乙兩種實驗方案如下：已知：3I2＋6NaOH=5NaI＋NaIO3＋3H2O。請回答：(1)實驗(一)中的儀器名稱：儀器A________，儀器B________________。(2)①根據(jù)表中數(shù)據(jù)繪制滴定曲線：②該次滴定終點(diǎn)時用去AgNO3溶液的體積為________mL，計算得海帶中碘的百分含量為________%。(3)①分液漏斗使用前須檢漏，檢漏方法為_____________________________________________________________________________________________________________。②步驟X中，萃取后分液漏斗內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是_______________________________________________________________________________________________________。③下列有關(guān)步驟Y的說法，正確的是________。A．應(yīng)控制NaOH溶液的濃度和體積B．將碘轉(zhuǎn)化成離子進(jìn)入水層C．主要是除去海帶浸取原液中的有機(jī)雜質(zhì)D．NaOH溶液可以由乙醇代替④實驗(二)中操作Z的名稱是________。(4)方案甲中采用蒸餾不合理，理由是_____________________________________。解析：(1)實驗(一)中干海帶需要灼燒，故儀器A為坩堝，根據(jù)最后得到的含I－的溶液的體積可以判斷儀器B(定容)為