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二硫化亚铁是Li/FeS2电池的正极活性物质,可用水热法合成。FeSO4、Na2S2O3、S及H2O在200℃连续反应24小时,四种物质以等物质的量反应,再依次用CS2、H2O洗涤、干燥及晶化后得到。
(1)合成FeS2离子方程式为                 
(2)用水洗涤时,如何证明S042-己除尽              
(3)己知1.20gFeS2在O2中完全燃烧生成Fe2O3和SO2气体放出8.52kJ热量,FeS2燃烧反应的热化学方程式为                                              
(4)取上述制得的正极材料1.1200g (假定只含FeS一种杂质),在足量的氧气流中充分加热,最后得0.8000g红棕色固体,则该正极材料中FeS2的质量分数(写出计算过程)。
                                            


(1)Fe2+ + S2O32+S+H2O  FeS2↓+2H+ + SO42
(2)取少许最后一次洗涤滤液,先用足量盐酸酸化,再向上述清液中滴加BaCl2溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤干净
(3)4FeS2(s) +11O2(g) = 2Fe2O3(s) + 8SO2(g) △H=-3408kJ·mol-1
[或FeS2(s) +11/4O2(g) = 1/2Fe2O3(s) + 2SO2(g) △H=-852kJ·mol-1]
(4)解:120n(FeS2)+88n(FeS) =1.1200
n(FeS2)+ n(FeS) =2×0.8000g/160g·mol-1
n(FeS2)=0.0075mol
ω(FeS2)= 0.0075mol×120g·mol-1/1.1200g≈0.8036

解析试题分析:(1)由题中信息可写出四种反应物,再由元素守恒和电荷守恒写出产物,Na2S2O3中一个S显+6价,一个S显-2价,其中-2的S与单质S发生归中反应,根据得失电子守恒配出反应。(2)检验SO42,需要先用HCl去除干扰离子,以防生成除BaSO4以外的钡盐沉淀。(3)0.01mol FeS2完全燃烧放出8.52KJ的热量。写热化学方程式要标注物质的状态,同时?H应与化学计量系数成比例。(4)由质量关系,列出120n(FeS2)+88n(FeS) =1.1200,由铁守恒列出n(FeS2)+ n(FeS) =2×0.8000g/160,联合解得FeS2的量,进而求出含量。
考点:氧化还原反应、电化学基础知识

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

将一定质量的Mg和Al的混合物投入2.0 mol/L,250 mL稀硫酸中,固体全部溶解并产生气体。待反应完全后,向所得溶液中加入一定浓度的NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。回答下列问题:

(1)由图可知加入镁的物质的量是 _____________________。
(2)当加入NaOH溶液的体积小于20mL时发生的离子反应是__________,当加入NaOH溶液的体积大于200 mL时发生的离子反应是______________。
(3)NaOH溶液的物质的量浓度为______________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某化学兴趣小组模拟工业上从铝土矿(主要成分是,含等杂质)中提取氧化铝的工艺做实验,流程如下:

请回答下列问题:
(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称为           
(2)验证溶液B中是否含有Fe3+的方法:                                            
(3)不溶物A是        (填化学式),写出D→E反应的离子方程式                      
(4)说出溶液F中含碳元素溶质的一种用途                                   

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

铝及其化合物在生产生活中具有重要的作用。
(1)铝在元素周期表中的位置是                      
(2)已知电负性的数值表示原子对电子吸引能力的相对大小。以下是几种原子的电负性数值:

元素




电负性
0.9
1.2
χ
1.8
 
①铝的电负性χ的范围是                    
②电负性的数值与元素金属性的关系是                                      
③下列实验能比较镁和铝的金属性强弱的是          
a.测定镁和铝的导电性强弱
b.测定等物质的量浓度的Al2(SO4)3和MgSO4溶液的pH
c.向0.1 mol/LAlCl3和0.1 mol/L MgCl2中加过量NaOH溶液
(3)铝热法是常用的金属冶炼方法之一。
已知:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)   ΔH1=-3352 kJ/mol
Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)    ΔH2= -521 kJ/mol
Al与MnO2反应冶炼金属Mn的热化学方程式是                                 
(4)冶炼金属铝时,用石墨做电极电解熔融Al2O3。液态铝在(填“阴”或“阳”)    极得到,电解过程中,阳极石墨需要不断补充,结合电极反应说明其原因是                           

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某科研小组以难溶性钾长石(K2O?Al2O3?6SiO2)为原料,提取Al2O3、K2CO3等物质,工艺流程如下:
 
(1)煅烧过程中钾长石中的钾元素和铝元素在Na2CO3作用下转化为可溶性的NaAlO2和KAlO2,写出Al2O3转化为NaAlO2的化学方程式是:                              
(2)已知NaAlO2和KAlO2易发生如下水解反应:AlO2+ 2H2O  Al(OH)3 + OH,“浸取”时应保持溶液呈           性(填“酸”或“碱”)。
(3)“转化”时加入NaOH的主要作用是                              (用离子方程式表示)。
(4)上述工艺中可以循环利用的主要物质是                              和水。
(5)以Al2O3为原料,以石墨为电极,通过电解法可制得金属铝。电解池中接电源负极的一极的电极反应式是                   。长时间电解后,需要更换新的石墨电极的是        极(填“阴”或“阳”)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

已知某物质A有如下转化关系:

根据上图关系及实验现象,回答下列问题:
(1)A是       ,B是       ,G是       ,X是       (均填化学式)。
(2)写出反应Ⅱ的化学方程式                                           
(3)写出反应Ⅲ的离子方程式                                           

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

A、B、C、D均为中学化学中常见的单质或化合物,它们之间的关系如图所示(部分产物已略去)。
 
(1)若A为金属单质,D是某强酸的稀溶液,则反应C+D→B的离子方程式为                 
(2)若A、B为盐,D为强碱,A的水溶液显酸性,则
①C的化学式为        
②反应B+A→C的离子方程式为                                               
(3)若A为强碱,D为气态氧化物。常温时,将B的水溶液露置于空气中,其pH随时间t变化可能如上图的图b或图c所示(不考虑D的溶解和水的挥发)。
①若图b符合事实,则D的化学式为          
②若图c符合事实,则其pH变化的原因是                       (用离子方程式表示);
(4)若A为非金属单质,D是空气的主要成分之一。它们之间转化时能量变化如上图a,请写出A+D→C的热化学方程式                                         

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

某已知A、B均是由两种短周期元素组成的化合物,A中某元素的质量分数为25%,B的焰色反应呈黄色,C、J、X是同周期的元素的简单氢化物,X为无色液体,C、J为气体,D是一种不溶于水的白色固体。反应生成的水均已略去。它们有如下图所示的关系。

(1)写出化学式:A_________   E___________   L___________;
(2)在反应①②③④⑤中属于氧化还原反应的是_____________;
(3)反应③化学方程式为:______________________________;
(4)写出下列离子方程式:反应②                         ;G溶液与M溶液的反应___________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(15分)Fe2O3俗称氧化铁红,常用作油漆着色剂。工业以煤矸石(主要成分:SiO2 49.5%;Fe2O3 20.6%;Al2O318.9%,以及MgO、FeO等其他杂质)制备并研究氧化铁红的应用。
(一)制备氧化铁红
1.预处理:将煤矸石粉碎,在350℃下焙烧2小时。
2.加酸溶解:将预处理后的煤矸石溶于质量分数为15%过量的硫酸溶液中,过滤。在滤液中加入的H2O2
3.调节pH:在上述滤液中加1mol/LNaOH溶液调节溶液的pH,再过滤,得到滤渣。
4.产品处理:将滤渣进行水洗、烘干、煅烧、研磨、过筛得产品。
已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表

沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀
1.3
3.3
7.5
10.3
完全沉淀
2.8
5.2
9.7
12.2
请回答下列问题:
(1)预处理时,将煤矸石焙烧2小时的目的是                      
(2)酸浸操作中,过量H2SO4的作用是                          
在实验室中进行该操作时,用到玻璃仪器有           
(3)用NaOH溶液调节pH的最佳范围是      。若从第二次过滤的滤液中获取较纯净的硫酸镁晶体,应补充的操作是                          、洗涤后,干燥即得。
(4)产品处理时,对滤渣水洗的操作是                         
(二)分析与讨论:

(5)产品处理时,煅烧温度对产品的纯度有很大影响。已知温度对产物纯度的影响如图1所示,则煅烧时温度最好控制在     ℃。
(6)吸油量是反映氧化铁红表面性质的重要指标。吸油量大,说明氧化铁红表面积较大,则用在油漆中会造成油漆假稠,影响质量。不同浓度的两种碱溶液对产物吸油量影响如图2所示,则上述生产中在调节溶液pH时,选用NaOH溶液而不选用氨水的原因是                       

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