聚合硫酸鐵(PFS)是一種性能優(yōu)異的無機高分子絮凝劑,其化學(xué)式通常表示為[Fe2(OH)2a(SO4)3-a]b。某化工廠制備PFS并用其處理廢水。
Ⅰ.用硫酸銅廢液制備PFS
(1)試劑A為 FeFe。
(2)“控溫氧化”發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
(3)測定PFS樣品中的n(OH-):取ag樣品,溶解于V1mLc1mol/L HCl溶液中,用KF溶液掩蔽Fe3+(使Fe3+不能與OH-反應(yīng)),滴入酚酞溶液,再用c2mol/L NaOH溶液滴定,到達滴定終點時消耗NaOH溶液體積為V2mL。ag PFS樣品中的n(OH-)=(c1V1-c2V2)×10?3mol(c1V1-c2V2)×10?3molmol。
Ⅱ.用石灰乳-PFS法處理含砷廢水
已知:
ⅰ.常溫下,Ca3(AsO4)2、CaHAsO4的Ksp均大于FeAsO4的Ksp,F(xiàn)e2(HAsO4)3可溶;
ⅱ.常溫下,溶液中含砷微粒的物質(zhì)的量分數(shù)與pH的關(guān)系如圖1。
(4)下列說法不正確 的是 bcbc。(填序號)
a.NaH2AsO4溶液的pH<7
b.pH=11.5時,c(H2AsO-4)+2c(HAsO2-4)+3c(AsO3-4)+c(OH-)=c(H+)
c.Na3AsO4溶液中,3c(Na+)=c(AsO3-4)+c(HAsO2-4)+c(H2AsO4)+c(H3AsO4)
(5)“一級沉降”中,石灰乳的作用是 中和酸性溶液,調(diào)節(jié)溶液pH中和酸性溶液,調(diào)節(jié)溶液pH。
(6)“二級沉降”中,溶液的pH在8~10之間,PFS形成的Fe(OH)3膠體粒子可以通過沉淀反應(yīng)進一步減少溶液中的As含量,反應(yīng)的離子方程式為 Fe(OH)3+HAsO2-4=FeAsO-4+2OH-+H2OFe(OH)3+HAsO2-4=FeAsO-4+2OH-+H2O。
(7)溶液的pH和m(Fe)/m(As)對As去除率的影響如圖2。某酸性含砷廢水中As含量為20mg/L,為達到排放標準(As含量≤1mg/L),從節(jié)約成本的角度考慮,工業(yè)上選擇的最佳條件是 cc。(填序號)
a.pH=8.2m(Fe)/m(As)=5
b.pH=8.2m(Fe)/m(As)=8
c.pH=9.0m(Fe)/m(As)=5
d.pH=9.0m(Fe)/m(As)=8
[m(Fe)/m(As)指PFS中Fe元素質(zhì)量與對應(yīng)廢水中As元素質(zhì)量之比]
A
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O
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4
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【考點】制備實驗方案的設(shè)計;離子方程式的書寫.
【答案】Fe;2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;(c1V1-c2V2)×10?3mol;bc;中和酸性溶液,調(diào)節(jié)溶液pH;Fe(OH)3+=+2OH-+H2O;c
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:55引用:4難度:0.4
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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(鐵主要以Fe2O3形式存在)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,消耗FeCO3的離子方程式為
(4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價為
(5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分數(shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(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:2引用:1難度:0.5 -
2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實驗裝置圖如圖:
實驗步驟:
Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預(yù)先加水至支管處,小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應(yīng)物微沸,回流分水。
Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無水氯化鈣干燥。過濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請回答下列問題:
(1)儀器B的名稱為
(2)分水器使用前
A.0~1
B.1~2
C.2~3
(3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實驗中的可能作用是
A.移走生成物水,同時讓正丁醇、正丁醚回到反應(yīng)瓶,提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實驗過程中分水器內(nèi)會出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當(dāng)分水器全部被水充滿時,停止反應(yīng)
(4)簡述步驟Ⅱ中反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
(5)本實驗粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
(6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5 -
3.四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑,常溫下為橙黃色固體,熔點:38.3℃,沸點233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實驗室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說法錯誤的是( ?。?br />高溫發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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