高中|氧化还原反应方程式的书写及配平题目答案及解析如下,仅供参考!
必修一
第二章化学物质及其变化
第三节氧化还原反应
氧化还原反应方程式的书写及配平
铟是一种稀有贵金属,广泛应用于航空航天、太阳能电池等高科技领域。从铜烟灰酸浸渣(主要含$\rmPbO$、$\rmFeAsO_{4}\cdot2H_{2}O$、$\rmIn_{2}O_{3}$)中提取铟和铅的工艺流程如下:
已知:①焙烧后金属元素均以硫酸盐的形式存在;
②$\rmIn{\rm(OH)}_{3}$性质与$\rmAl(OH)_{3}$类似。
回答下列问题:
$\rmFeAsO_{4}\cdot2H_{2}O$中铁元素化合价为。
$\rmFeAsO_{4}\cdot2H_{2}O$中$\rmO$元素的化合价为$\rm-2$价,$\rmAs$元素的化合价为$\rm+5$价,根据化合物的化合价代数和为$\rm0$,则铁元素化合价为$\rm+3$价。
生成$\rmPbO$粗品的化学反应方程式为。
水浸后的硫酸铅与氢氧化钠反应生成$\rmPbO$粗品和硫酸钠,反应的化学反应方程式为$\rmPbS{{O}_{4}}+2NaOH=PbO+N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}+{{H}_{2}}O$。
$\rmPbO$在$\rmNaOH$溶液中溶解度曲线如图所示,$\rmPbO$粗品中的杂质难溶于$\rmNaOH$溶液。结合溶解度曲线,简述提纯$\rmPbO$粗品的操作。
根据$\rmPbO$在$\rmNaOH$溶液中溶解度曲线,$\rmPbO$粗品中的杂质难溶于$\rmNaOH$溶液,结合溶解度曲线,可知,氢氧化钠浓度较大时$\rmPbO$溶液度较大,提纯$\rmPbO$粗品的操作为将粗$\rmPbO$溶解在$\rm35\%\NaOH$溶液中,配成高温下的饱和溶液,趁热过滤,降温结晶、过滤,洗涤干燥。
“还原铁”反应的离子方程式为。
“还原铁”是利用硫代硫酸钠将铁离子氧化为亚铁离子,反应的离子方程式为$\rm2F{{e}^{3+}}+2{{S}_{2}}O_{3}^{2-}=2F{{e}^{2+}}+{{S}_{4}}O_{6}^{2-}$。
“萃取除铁”中,发现当溶液$\rmpH\gt1.5$后,钢萃取率随$\rmpH$的升高而下降,原因是。
“萃取除铁”中,发现当溶液$\rmpH\gt1.5$后,钢萃取率随$\rmpH$的升高而下降,原因是铟离子发生水解,导致铟萃取率下降。
为测定$\rmPbO$产品的纯度,探究小组同学准确称取$\rmPbO\1.161\g$,加入稀硝酸使其完全溶解,再加入蒸馏水配制成$\rm50.00\mL$溶液:冷却至$\rm25^\circC$,用$\rm0.100\mol\cdotL^{-1}\H_{2}SO_{4}$滴定该溶液,滴定曲线如图所示。
已知:$\rmPbO+2HN{{O}_{3}}=Pb{{(N{{O}_{3}})}_{2}}+{{H}_{2}}O$;$\rma$点的坐标为($50$,$\rm3.8$)
①$\rm25^\circC$,$\rmPbSO_{4}$的$K_{\rmsp}=$。
②$\rmPbO$产品的纯度为。
根据图像,加入$\rm50\mL\H_{2}SO_{4}$时,沉淀完全,${\rm-lg}c{\rm(Pb^{2+})}=3.8$,则$c{\rm(Pb^{2+})}=\rm10^{-3.8}\mol/L$,根据反应$\rmPbS{{O}_{4}}(s)\rightleftharpoonsP{{b}^{2+}}(aq)+SO_{4}^{2-}(aq)$,则$c{\rm(Pb^{2+})}=c{\rm(SO_{4}^{2-})}$,$\rm25^\circC$,$\rmPbSO_{4}$的$K_{\rmsp}{\rm(PbSO_{4})}=c{\rm(Pb^{2+})}\cdotc{\rm(SO_{4}^{2-})}=\rm10^{-3.8}\mol/L\times10^{-3.8}\mol/L=10^{-7.6}\mol^{2}/L^{2}$;
②加入$\rm50.00\mL\0.100\mol/L\H_{2}SO_{4}$与$\rmPb^{2+}$恰好完全反应,$\rmP{{b}^{2+}}+SO_{4}^{2-}=PbS{{O}_{4}}\downarrow$,$n{\rm(Pb^{2+})}=n{\rm(SO_{4}^{2-})}=\rm0.100\mol/L\times0.05\L=\rm0.005\mol$,根据原子守恒$n{\rm(PbO)}=n{\rm(Pb^{2+})}=\rm0.005\mol$,$\rmPbO$的质量$m=nM=\rm0.005\mol\times223\g/mol=1.115\g$,$\rmPbO$产品的纯度为$\rm\dfrac{1.115\g}{1.161\g}\times100\%=96\%$。
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