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某矿样用过量酸溶解并过滤,所得滤液A主要含CO32-、Ni2+、SO42-、H+、Fe2+、Fe3+、OH-、Mg2+、Mn2+等九种离子中的七种.将A中含金属因素进行分离以备利用,部分流程如图所示:可能用到的有关数
题目详情
某矿样用过量酸溶解并过滤,所得滤液A主要含CO32-、Ni2+、SO42-、H+、Fe2+、Fe3+、OH-、Mg2+、Mn2+等九种离子中的七种.将A中含金属因素进行分离以备利用,部分流程如图所示:
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/838ba61ea8d3fd1f10cac8b8334e251f94ca5f74.jpg)
可能用到的有关数据如表:
请根据题给信息填空;
(1)滤液A中不能大量存在的两种离子是______;
(2)已知“滤渣Ⅰ”是MnO2,步骤①发生的氧化还原反应离子方程式为______;
(3)常温下,某Ni(OH)2、Mg(OH)2共沉淀的混合体系中,若c(Ni2+)=5.5×10-11mol•L-1,则c(Mg2+)mm______
(4)假定步骤①中NaClO恰好反应,欲检查滤液3中的酸根离子,需优先检验______(填离子符号);
(5)为测定该矿样中铁因素的含量,取20.0g矿石,按上述流程操作,将______(“滤渣1”、“滤渣2”或“滤渣3”)
完全酸溶,再使其中的铁元素还原为Fe2+,然后将所得溶液稀释到100mL,取出20.00mL,用0.1000mol•L-1KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时溶液颜色为______色,共消耗KMnO4溶液16.00mL,经计算矿样中铁元素的质量分数为______.
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/838ba61ea8d3fd1f10cac8b8334e251f94ca5f74.jpg)
可能用到的有关数据如表:
物质 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH | Kap(25℃) |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 | 4.0×10-38 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 | 8.0×10-16 |
Ni(OH)2 | 7.2 | 9.2 | 5.5×10-16 |
Mg(OH)2 | 9.6 | 11.1 | 1.2×10-11 |
(1)滤液A中不能大量存在的两种离子是______;
(2)已知“滤渣Ⅰ”是MnO2,步骤①发生的氧化还原反应离子方程式为______;
(3)常温下,某Ni(OH)2、Mg(OH)2共沉淀的混合体系中,若c(Ni2+)=5.5×10-11mol•L-1,则c(Mg2+)mm______
(4)假定步骤①中NaClO恰好反应,欲检查滤液3中的酸根离子,需优先检验______(填离子符号);
(5)为测定该矿样中铁因素的含量,取20.0g矿石,按上述流程操作,将______(“滤渣1”、“滤渣2”或“滤渣3”)
完全酸溶,再使其中的铁元素还原为Fe2+,然后将所得溶液稀释到100mL,取出20.00mL,用0.1000mol•L-1KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时溶液颜色为______色,共消耗KMnO4溶液16.00mL,经计算矿样中铁元素的质量分数为______.
▼优质解答
答案和解析
矿样用过量酸溶解并过滤,滤液呈酸性,则一定不含CO32-、OH-,含有七种离子,则为Ni2+、SO42-、H+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Mn2+,加入NaClO,发生氧化还原反应,生成MnO2,同时Fe2+被氧化生成Fe3+,滤液1中含有Ni2+、SO42-、H+、Fe3+、Mg2+,加入NaOH调节pH=5,由表中数据可知生成Fe(OH)3,为滤渣2,滤液2含有Ni2+、SO42-、H+、Mg2+,加入NaOH调节pH=9.5,可生成Mg(OH)2沉淀,为滤渣3,滤液中含有Ni2+、SO42-、Na+、Cl-,
(1)由以上分析可知滤液A中不能大量存在的两种离子是CO32-、OH-,故答案为:CO32-、OH-;
(2)加入NaClO,发生氧化还原反应,生成MnO2,同时Fe2+被氧化生成Fe3+,相关离子方程式为ClO-+Mn2++H2O=MnO2↓+Cl-+2H+、2H++ClO-+2Fe2+=2Fe3++Cl-+H2O,
故答案为:ClO-+Mn2++H2O=MnO2↓+Cl-+2H+、2H++ClO-+2Fe2+=2Fe3++Cl-+H2O;
(3)常温下,某Ni(OH)2、Mg(OH)2共沉淀的混合体系中,若c(Ni2+)=5.5×10-11mol•L-1,则c(OH-)=
c(OH)mol/L,
则c(Mg2+)=
=1.2×10-6mol•L-1,
故答案为:1.2×10-6mol•L-1;
(4)假定步骤①中NaClO恰好反应,则滤液3中含有SO42-、Cl-,欲检查滤液3中的酸根离子,应先检查SO42-,可加入硝酸钡,如先检验Cl-,加入硝酸银都生成沉淀,
故答案为:SO42-;
(5)滤渣2为Fe(OH)3,完全酸溶,再使其中的铁元素还原为Fe2+,然后将所得溶液稀释到100mL,取出20.00mL,用0.1000I•L-1KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时溶液颜色为紫色,发生5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,
n(KMnO4)=0.1mol/L×0.006L=6×10-3mol,
则得MnO4-~5Fe2+,
1 5
1.6×10-3mol n
n=8×10-3mol,
则20.0g矿石中含有m(Fe)=8×10-3mol×
×56g/mol=2.24g,
矿样中铁元素的质量分数为
×100%=11.2%,
故答案为:滤渣2;紫红色;11.2%.
(1)由以上分析可知滤液A中不能大量存在的两种离子是CO32-、OH-,故答案为:CO32-、OH-;
(2)加入NaClO,发生氧化还原反应,生成MnO2,同时Fe2+被氧化生成Fe3+,相关离子方程式为ClO-+Mn2++H2O=MnO2↓+Cl-+2H+、2H++ClO-+2Fe2+=2Fe3++Cl-+H2O,
故答案为:ClO-+Mn2++H2O=MnO2↓+Cl-+2H+、2H++ClO-+2Fe2+=2Fe3++Cl-+H2O;
(3)常温下,某Ni(OH)2、Mg(OH)2共沉淀的混合体系中,若c(Ni2+)=5.5×10-11mol•L-1,则c(OH-)=
|
则c(Mg2+)=
1.2×10−11 |
c2(OH−) |
故答案为:1.2×10-6mol•L-1;
(4)假定步骤①中NaClO恰好反应,则滤液3中含有SO42-、Cl-,欲检查滤液3中的酸根离子,应先检查SO42-,可加入硝酸钡,如先检验Cl-,加入硝酸银都生成沉淀,
故答案为:SO42-;
(5)滤渣2为Fe(OH)3,完全酸溶,再使其中的铁元素还原为Fe2+,然后将所得溶液稀释到100mL,取出20.00mL,用0.1000I•L-1KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时溶液颜色为紫色,发生5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,
n(KMnO4)=0.1mol/L×0.006L=6×10-3mol,
则得MnO4-~5Fe2+,
1 5
1.6×10-3mol n
n=8×10-3mol,
则20.0g矿石中含有m(Fe)=8×10-3mol×
100 |
20 |
矿样中铁元素的质量分数为
2.24g |
20g |
故答案为:滤渣2;紫红色;11.2%.
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