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
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 | 钠 | 镁 | 铝 | 硅 |
电负性 | 0.9 | 1.2 | χ | 1.8 |
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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 |
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