铁及其化合物有重要用途,如聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m是一种新型高效的水处理混凝剂,而高铁酸钾(其中铁的化合价为+6)是一种重要的杀菌消毒剂,某化学探究小组设计如下方案制备上述两种产品:
请回答下列问题:
(1)检验固体铁的氧化物中铁的化合价,应使用的试剂是 (填标号)
A.稀硫酸 | B.稀硝酸 | C.KSCN溶液 | D.酸性高锰酸钾溶液 |
(1)ACD(2分) (2)6Fe2++ClO3—+6H+=6Fe3++Cl—+3H2O(3分)
(3)1、3、4、2K2FeO4、3、2H2O(3分,写对生成物给1分)
(4)①淀粉(1分) 溶液由蓝色变无色且保持半分钟不变色(2分)
②5.6(2分) 偏高(1分)
解析试题分析:(1)铁的氧化物是碱性氧化物,能溶于稀硫酸和稀硝酸,但稀硝酸可以将Fe2+氧化为Fe3+,而稀硫酸则不能;Fe3+遇KSCN溶液变红,Fe2+可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,故稀硫酸、KSCN溶液、酸性高锰酸钾溶液能检验氧化物中铁的化合价;(2)根据化合价升降相等、电荷守恒、原子守恒可得反应式6Fe2++ClO3—+6H+=6Fe3++Cl—+3H2O;(3)铁元素由+3价升为+6价,氮元素由+5价降为+3价,根据电子守恒、原子守恒可知,1Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O;(4)①淀粉遇I2变蓝,则滴定时指示剂为淀粉;当溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色时,即为滴定终点;②由c?V可知n(S2O32—)=0.1000mol/L×20.00×10—3L,由I2+2S2O32—=2I—+S4O62—可知n(I2)=n(S2O32—)/2=0.1000mol/L×20.00×10—3L÷2,由2Fe3++2I—=2Fe2++I2可知n(Fe3+)=2n(I2)=0.1000mol/L×20.00×10—3L÷2×2,由n?M可知m(Fe)=0.1000mol/L×20.00×10—3L÷2×2×56g/mol,则溶液I中铁元素的总含量为0.1000mol/L×20.00×10—3L÷2×2×56g/mol÷20.00×10—3L=5.6g·L—1;若滴定前H2O2没有除尽,则消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积偏大,因此测定结果将偏高。
考点:考查铁及其化合物的性质、氧化还原反应方程式的配平、离子方程式的书写、滴定原理、指示剂、滴定终点、样品溶液中铁元素含量的测定等相关知识。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
将10.1克过氧化钠和钠的混合物跟120.1克水充分反应后,收集到的气体体积在标准状况下为2.24L。
(1)试分别写出过氧化钠跟水反应的离子、化学方程式 ;(2)计算原混合物中过氧化钠和氧化钠的物质的量之比,n(Na2O2):n(Na)= 。
(3)计算所得溶液的质量分数是多大?ω= 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
在实验室里,某同学取一小块金属钠做与水反应的实验。试完成下列问题:
切开的金属钠暴露在空气中,最先观察到的现象是 ,所发生反应的化学方程式是 。
(2)将钠投入水中后,钠融化成一个小球,根据这一现象你能得出的结论是:
① ,② 。
将一小块钠投入盛有饱和石灰水的烧杯中,不可能观察到的现象是 (填编号)。
A.有气体生成 | B.钠融化成小球并在液面上游动 |
C.溶液底部有银白色的金属钙生成 | D.溶液变浑浊 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工业生产纯碱的工艺流程示意图如下:
完成下列填空:
(1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂),写出A、B的化学式A. ,B.
(2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为:取样、 、沉淀、 、 、冷却结晶、 、烘干
(3)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是 .碳酸化时没有析出碳酸钠晶体,其原因是
(4)碳酸化后过滤、滤液D最主要的成分是 (填写化学式),检验这一成分的阴离子的具体方法是
(5)氨碱法流程中氨是循环使用的,为此,滤液D加入石灰水产生氨.加石灰水后所发生的反应的离子方式程为 ,滤液D加石灰水前先要加热,原因是
(6)产品纯碱中含有碳酸氢钠.如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为 (注明你的表达式中所用的有关符号的含义)
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工业上通常以铝土矿(主要成分为Al2O3)为原料制备无水氯化铝:2Al2O3+6Cl24AlCl3+3O2 ↑。请回答下列问题:
(1)上述反应涉及的元素中,最外层有2个未成对电子的元素是__________;简单离子的离子半径最小的元素,其原子核外有_____种不同能级的电子。
(2)已知元素周期表中,镓(31Ga)与铝元素同一主族,写出Ga的最外层电子排布式:______
(3)镓(Ga)有两种天然同位素,一种是,其原子在天然同位素原子中所占的百分比为60%。实验测得溴化镓(GaBr3)的摩尔质量为309.8 g/mol,则由此推知镓的另一种同位素是_________。
(4)为促进反应的进行,实际生产中需加入焦炭,其原因是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某实验小组用工业废弃固体(主要成分为Cu2S和Fe2O3)制备有关物质,整个流程如下图所示。请回答:
(1)气体a的化学式为 。
(2)溶液B加入硫酸酸化后再加入适宜氧化剂X得到溶液C,写出该反应的离子方程式 。
(3)制备硫酸铜溶液。常温下,O2、铜粉和稀硫酸三者在一起,几乎不反应,当加入溶液D后,随即生成硫酸铜。经理阅资料发现FeSO4对铜的氧化起催化作用。
A.第一步反应的离子方程式为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,则第二步反应的郭子方程式为 。
B.⑦操作中,配制Fe2(SO4)3溶液时应注意 。
(4)操作⑧的目的是得到较纯的硫酸铜溶液。加入适宜试剂Y调节pH至铁元素全部沉淀(离子浓度小于10-5mol/L),然后再过滤,浓缩、结晶等,则pH至少调节为_____。
已知:Ksp[Cu(OH)2]≈1×10-22,Ksp[Fe(OH)2] ≈1×10-16,Ksp[Fe(OH)3] ≈1×10-38
(5)科学家发现纳米级的Cu2O在太阳光照射下可以催化分解水。
A.一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O,通入2mol水蒸气,发生如下反应:
2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=+484kJ/mol
20min末测得n(O2)=0.16mol,则这段时间的反应速率υ(H2)=_________;该温度下,此反应的平衡常数表达式K=___________________。
B.已知:2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s) △H=-292kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ/mol
请写出炭粉还原CuO(s)制备Cu2O(s)的热化学方程式_________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑨在表中的位置,
回答下列问题:
族 周期 | IA | | 0 | |||||
1 | ① | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | |
2 | | | | ② | ③ | ④ | | |
3 | ⑤ | ⑨ | ⑥ | ⑦ | | | ⑧ | |
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
(14分)
一位同学在复习时遇到这样一道习题:某无色溶液中可能含有“H+、OH-、Na+、NO3-”,加入铝粉后,只产生H2,问该无色溶液中能大量存在哪几种离子。
(1)加入铝粉产生H2,说明铝具有______(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)该同学分析:若H+大量存在,则NO3-就不能大量存在。
设计实验证实如下:
装 置 | 现 象 |
![]() | ⅰ. 实验初始,未见明显现象 ⅱ. 过一会儿,出现气泡,液面上方呈浅棕色 ⅲ. 试管变热,溶液沸腾 |
实 验 | 内 容 | 现 象 |
实验1 | 将湿润KI—淀粉试纸置于空气中 | 未变蓝 |
实验2 | 用湿润KI—淀粉试纸检验浅棕色气体 | 试纸变蓝 |
装 置 | 现 象 |
![]() | ⅰ. 实验初始,未见明显现象 ⅱ. 过一会儿,出现气泡,有刺激性气味 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
(12分)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,Fe2O3等)提取Al2O3做冶炼铝的原料,由熔盐电解法获得的粗铝中含一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下图所示:
(已知:NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)
(1)向滤液中通入过量CO2所发生反应的离子方程式为 。
(2)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,则铝和氧化铁反应的化学方程式为 。
(3)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮而除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有______。固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在________。
(4)镀铝电解池中,金属铝为阳极,熔融盐电镀液中铝元素主要以AlCl4-形式存在,则阳极的电极反应式为_____________。
(5)钢材镀铝后,抗腐蚀性能会大大增强,其原因是_____________。
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