碘是人體不可缺少的微量元素,也是制造各種無機及有機碘化物的重要原料。利用鹵水(含有F)可提取碘。
(1)采用離子交換法從鹵水中提取碘的工藝流程如圖。
①“氧化1”中生成In-,其反應(yīng)的離子方程式為(n-1)Cl2+2nI-=2(n-1)Cl-+2In-(n-1)Cl2+2nI-=2(n-1)Cl-+2In-。
②“還原”中溶液里含有SO42-,檢驗SO42-的實驗操作是取少量“還原”后的溶液于試管中,加入鹽酸酸化,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,則“還原”液中含有SO42-取少量“還原”后的溶液于試管中,加入鹽酸酸化,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,則“還原”液中含有SO42-。
③“吹碘”中通入熱空氣,利用了碘具有在水中的溶解度小,易升華在水中的溶解度小,易升華的性質(zhì)。
(2)某實驗小組采用如圖所示裝置、40℃水浴加熱制取碘。實驗過程中需要控制Cl2用量,否則酸性條件下過量Cl2能將I2進一步氧化成IO3-。請補充完整檢驗反應(yīng)后的三頸燒瓶中溶液是否含有IO3-的實驗方案:取適量三頸燒瓶中的溶液,用CCl4多次萃取,分液,直到向水溶液中加入淀粉溶液,不變藍色,再向萃取后的溶液中,邊攪拌邊依次加入適量的2mol?L-1硫酸、1mol?L-1KI溶液,若溶液變藍色,則說明三頸燒瓶中含有IO3-,若溶液不變藍色,則說明三頸燒瓶中不含有IO3-用CCl4多次萃取,分液,直到向水溶液中加入淀粉溶液,不變藍色,再向萃取后的溶液中,邊攪拌邊依次加入適量的2mol?L-1硫酸、1mol?L-1KI溶液,若溶液變藍色,則說明三頸燒瓶中含有IO3-,若溶液不變藍色,則說明三頸燒瓶中不含有IO3-。
已知反應(yīng):IO3-+5I-+6H+═3I2+3H2O,實驗中可選用的試劑:2mol?L-1硫酸、1mol?L-1KI溶液、淀粉溶液、CCl4。
(3)為測定鹵水樣品中I的含量,進行下列實驗:
①取2.500L鹵水樣品減壓濃縮至20.00mL,加入過量的0.1500mol?L-1CuCl2溶液20.00mL。
②密封靜置2h,生成白色沉淀(發(fā)生反應(yīng)為2Cu2++4I-═I2+2CuI↓)。
③用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測定反應(yīng)后溶液中c(Cu2+)=0.0125mol?L-1。
根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù),計算鹵水樣品中I的含量(單位mg?L-1,溶液混合前后總體積變化不計,寫出計算過程):254mg/L,過程:根據(jù)關(guān)系式:2Cu2+~4I-,可得n(I-)=2n(Cu2+)=2[0.1500mol?L-1×0.02L-0.0125mol?L-1×(0.02+0.02)L]=0.005mol,則鹵水樣品中I-的含量為:0.005mol×127g/mol×1000mg/g2.5L=254mg/L。254mg/L,過程:根據(jù)關(guān)系式:2Cu2+~4I-,可得n(I-)=2n(Cu2+)=2[0.1500mol?L-1×0.02L-0.0125mol?L-1×(0.02+0.02)L]=0.005mol,則鹵水樣品中I-的含量為:0.005mol×127g/mol×1000mg/g2.5L=254mg/L。.
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【答案】(n-1)Cl2+2nI-=2(n-1)Cl-+2In-;取少量“還原”后的溶液于試管中,加入鹽酸酸化,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,則“還原”液中含有SO42-;在水中的溶解度小,易升華;用CCl4多次萃取,分液,直到向水溶液中加入淀粉溶液,不變藍色,再向萃取后的溶液中,邊攪拌邊依次加入適量的2mol?L-1硫酸、1mol?L-1KI溶液,若溶液變藍色,則說明三頸燒瓶中含有IO3-,若溶液不變藍色,則說明三頸燒瓶中不含有IO3-;254mg/L,過程:根據(jù)關(guān)系式:2Cu2+~4I-,可得n(I-)=2n(Cu2+)=2[0.1500mol?L-1×0.02L-0.0125mol?L-1×(0.02+0.02)L]=0.005mol,則鹵水樣品中I-的含量為:=254mg/L。
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:70引用:2難度:0.5
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1.為了保護環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(Fe主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全被還原,應(yīng)選擇
A.KMnO4溶液 B.KCl溶液 C.KSCN 溶液
(3)第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH到5.2,此時Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡,通入空氣引起溶液pH降低的原因是
(4)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。
已知25℃,101kPa時:
4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1648kJ/mol
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ/mol
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1480kJ/mol
FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是
(5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是
(6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%,將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計,按上述流程,第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:495引用:3難度:0.3 -
2.為了保護環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4,不考慮其他反應(yīng),請回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
A.KMnO4溶液B.K3[Fe(CN)6]溶液C.KSCN溶液
(3)第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2,此時Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是
(4)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料,已知25℃,101kPa時:
4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1 648kJ?mol-1
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ?mol-1
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3.四氧化三錳用于電子工業(yè)生產(chǎn)軟磁鐵氧體,用作電子計算機中存儲信息的磁芯。以工業(yè)硫酸錳為原料(含有少量CaO、MgO、Ca(OH)2等物質(zhì))制備Mn3O4的工藝流程如圖:
已知:①氧化時鼓入空氣使溶液的電位迅速上升;
②四氧化三錳中錳的化合價與四氧化三鐵中鐵的化合價類似。
回答下列問題:
(1)為提高“溶解”效率,可采取的措施有
(2)濾渣的主要成分是
(3)氧化時,生成Mn3O4的離子方程式為
(4)向母液可加入
A.CaO
B.稀氫氧化鈉溶液
C.氫氧化鈣固體
D.(NH4)2CO3
(5)通過對上述“氧化”工藝進行數(shù)據(jù)收集及資料分析可知溶液電位與pH等關(guān)系如圖所示
氧化時N2H4?H2O的作用是
(6)四氧化三錳的其他制法:
①熱還原法:
在甲烷氣體存在下,將Mn2O3還原成Mn3O4的化學(xué)方程式為
②電解法:
利用電解原理,制備四氧化三錳裝置如圖所示。(電極材料均為惰性電極,<代表電子流向)
電源正極為發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:14引用:1難度:0.6
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