A B C D
(3)步驟③中選用足量的H2O2,理由是________________,分批加入H2O2,同時(shí)為了____________,溶液要保持pH小于0.5。
(4)步驟⑤的具體實(shí)驗(yàn)操作有___________________________,
經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。
[解析] (2)鐵與硫酸反應(yīng),加熱的目的是加快反應(yīng)速率,由于溫度要控制在80~95 ℃,應(yīng)選擇水浴加熱。鐵中含有少量的硫化物,與酸反應(yīng)后生成酸性氣體H2S,應(yīng)該用堿溶液吸收H2S氣體,為了防止倒吸,應(yīng)選用C裝置。
(3)鐵與硫酸反應(yīng)后生成硫酸亞鐵,加入足量的過(guò)氧化氫溶液將亞鐵離子氧化為鐵離子,離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。Fe3+在水中易水解生成氫氧化鐵沉淀,為了抑制因H2O2的還原產(chǎn)物為H2O,故Fe3+水解,溶液要保持較強(qiáng)的酸性,使用H2O2的優(yōu)點(diǎn)是因H2O2的還原產(chǎn)物為H2O,故不引入新的雜質(zhì)。
(4)硫酸鐵溶液與固體硫酸銨反應(yīng)生成硫酸鐵銨,為了從溶液中得到硫酸鐵銨應(yīng)將溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥得到硫酸鐵銨晶體。
[答案] (1)堿煮水洗 (2)加快反應(yīng) 熱水浴 C
(3)將Fe2+全部氧化為Fe3+;不引入雜質(zhì) 防止Fe3+水解 (4)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾(洗滌)
2.(2018·全國(guó)卷Ⅰ)磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池是新能源汽車的動(dòng)力電池之一。采用濕法冶金工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬,其流程如下:
下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.合理處理廢舊電池有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用
B.從“正極片”中可回收的金屬元素有Al、Fe、Li
C.“沉淀”反應(yīng)的金屬離子為Fe3+
D.上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉
D [上述流程中加入Na2CO3的目的是生成Li2CO3沉淀,若加入Na2SO4不能形成含Li沉淀,D錯(cuò)誤。]
3.(2017·全國(guó)卷Ⅱ,節(jié)選)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2,并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水泥樣品中鈣含量的過(guò)程如圖所示:
A
B
C
D
實(shí)驗(yàn)
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
Na2S溶液滴入AgCl濁液中
熱銅絲插入稀硝酸中
現(xiàn)象
產(chǎn)生白色沉淀,隨后變?yōu)榧t褐色
溶液變紅,隨后迅速褪色
沉淀由白色逐漸變?yōu)楹谏?br />
產(chǎn)生無(wú)色氣體,隨后變?yōu)榧t棕色
C [C項(xiàng),向AgCl濁液中滴加Na2S溶液,白色沉淀變成黑色,發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化,反應(yīng)的離子方程式為2AgCl+S2-Ag2S+2Cl-,與氧化還原反應(yīng)無(wú)關(guān);A項(xiàng),NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,會(huì)生成Fe(OH)2白色沉淀,F(xiàn)e(OH)2被氧化為Fe(OH)3,反應(yīng)過(guò)程中出現(xiàn)灰綠色,最后變?yōu)榧t褐色,與氧化還原反應(yīng)有關(guān);B項(xiàng),由于氯水顯酸性,先使紫色石蕊溶液變紅,后由于HClO具有氧化性,使紅色溶液迅速褪色,與氧化還原反應(yīng)有關(guān);D項(xiàng),熱銅絲插入稀硝酸中發(fā)生的反應(yīng)為3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,NO被氧氣氧化生成紅棕色的NO2,與氧化還原反應(yīng)有關(guān)。]
非金屬及其化合物的性質(zhì)探究
3.(2019·鄭州模擬)科學(xué)家將水置于足夠強(qiáng)的電場(chǎng)中,在20 ℃時(shí)水分子瞬間凝固可形成“暖冰”。某興趣小組做如圖所示實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)燒杯中酸性KMnO4溶液褪色,且有氣泡產(chǎn)生。將酸性KMnO4溶液換成FeCl3溶液,燒杯中溶液顏色無(wú)變化,但有氣泡產(chǎn)生。則下列說(shuō)法正確的是( )