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2.四氧化三铁在生产和生活中有着广泛的应用,人们工作中常用的打印机、复印 机使用的墨粉主要成分就是 Fe3O4,如图是某企业用氧化沉淀法生产 Fe3O4 的工艺流程:

已知:①工业绿矾中 FeSO4 的含量为 52.5%,其中的杂质不参与反应;
②Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe3O4•4H2O 请回答下列问题:
请回答下列问题
(1)铁的氧化物除Fe3O4•外,还有FeO、Fe2O3
(2)检验Fe3O4与稀盐酸反应后的溶液中含Fe2+的试剂是铁氰化钾溶液;
(3)在工艺流程中,通人适量空气“氧化”时的化学方程式是:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
(4)流程图中所示的副产品的化学式是Na2SO4•10H2O(或Na2SO4),从过滤所得滤液中提取该副产品需要的操作依次是bcad(填写序号).
a.过滤    b.加热浓缩    c.冷却结晶    d.洗涤.

分析 (1)铁有三种常见的氧化物:FeO、Fe2O3、Fe3O4
(2)Fe3O4与稀盐酸反应后的溶液中含Fe2+、Fe3+,可用KSCN溶液检验Fe2+可以用铁氰化钾溶液;
(3)加入氢氧化钠生成Fe(OH)2,Fe(OH)2不稳定,易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3
(4)反应流程所用原料为绿矾和氢氧化钠,除生成Fe3O4外,副产品为Na2SO4•10H2O(或Na2SO4),从溶液中分离出硫酸铜晶体应为将热溶液冷却结晶、过滤、洗涤、干燥.

解答 解:(1)铁有三种常见的氧化物:FeO、Fe2O3、Fe3O4
故答案为:FeO、Fe2O3
(2)Fe3O4与稀盐酸反应后的溶液中含Fe2+、Fe3+,可用KSCN溶液检验Fe2+可以用铁氰化钾溶液,可取待测液少许于试管中,加入适量的铁氰化钾溶液,若溶液显蓝色,则证明含Fe2+
故答案为:铁氰化钾溶液;
(3)加入氢氧化钠生成Fe(OH)2,Fe(OH)2不稳定,易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
故答案为:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
(4)反应流程所用原料为绿矾和氢氧化钠,除生成Fe3O4外,副产品为Na2SO4•10H2O(或Na2SO4),由硫酸钠溶液变为失去结晶水的硫酸钠的过程为:加热浓缩,冷却,结晶,过滤,洗涤,即bcad,
故答案为:Na2SO4•10H2O(或Na2SO4);bcad.

点评 本题考查较为综合,对学生的心理素质有非常高的要求,考查学生对工艺流程的理解、阅读题目获取信息能力、物质分离提纯等基本操作、离子检验等,难度中等,要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息、基础知识解决问题的能力.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.已知铜在常温下能被稀硝酸溶解,其反应的化学方程式如下:3Cu+8HNO3═3Cu(NO32+2NO↑+4H2O.上述反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3.

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12.正丁醚常用作有机反应的溶剂.实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如下:
2CH3CH2CH2CH2OH$?_{135℃}^{浓硫酸}$(CH3CH2CH2CH22O+H2O
反应物和产物的相关数据如下 
相对分子质量沸点/℃密度/(g•cm-3水中溶解性
正丁醇74117.20.8109微溶
正丁醚130142.00.7704几乎不溶
合成反应:
①将6mL浓硫酸和37g正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石.
②加热A中反应液,迅速升温至135℃,维持反应一段时间.
分离提纯:
③待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有70mL水的分液漏斗中,振荡后静置,分液得粗产物.
④粗产物依次用40mL水、20mL NaOH溶液和40mL水洗涤,分液后加入约3g无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙.
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,得纯净正丁醚11g.
请回答:
(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为先加入正丁醇,再加入浓硫酸.
(2)加热A前,需先从b(填“a”或“b”)口向B中通入水.
(3)步骤③的目的是初步洗去浓硫酸,振荡后静置,粗产物应从分液漏斗的上(填“上”或“下”)口分离出.
(4)步骤④中最后一次水洗的目的为洗去有机层中残留的NaOH及中和反应生成的盐.
(5)步骤⑤中,加热蒸馏时应收集d(填选项字母)左右的馏分.
a.100℃b. 117℃c. 135℃d.142℃
(6)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A.分水器中上层液体的主要成分为正丁醇,下层液体的主要成分为水.
(7)本实验中,正丁醚的产率为34%.(保留两位有效数字)

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9.已知①Cl2+2FeCl2═2FeCl3
②2FeCl3+2KI═2FeCl2+2KCl+I2
③2KMnO4+16HCl═2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O
若某种溶液中含有Fe2+、I-、Cl-,要氧化除去I-而不影响Fe2+和Cl-,可加入的试剂是(  )
A.Cl2B.KMnO4C.FeCl3D.HCl

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16.某温度下,相同pH的盐酸和醋酸分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如图所示,据图判断下列说法正确的是(  )
A.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
B.c点溶液的导电性比b点强
C.a点Kw的数值比c点溶液的Kw的数值大
D.b点水电离产生的c(H+)比a点大

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7.硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料.制备硫酸铜是无机化学实验教学中一个重要的实验.由于铜不能与稀硫酸直接反应,实验中将浓硝酸分次加入到铜粉与稀硫酸中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图1、2所示).

(1)图1中,烧瓶中发生的离子反应方程式为Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O.
(2)图2是图1的改进装置,改进的目的是可防止倒吸,NO、NO2有毒气体能被完全吸收.
(3)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:空气为氧化剂法
方案1:以空气为氧化剂.将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应.
方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应.向反应液中加FeSO4或Fe2(SO43,反应完全后,向其中加物质甲调节pH到3~4,产生Fe(OH)3沉淀,过滤、蒸发、结晶,滤渣作催化剂循环使用.(已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4.)
请回答下列问题:
①方案1中的B仪器名称是坩埚.
②方案2中甲物质是b(填字母序号).
a、CaO            b、CuCO3          c、CaCO3
第二组:过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45mL 1.5mol/L的稀硫酸中,控温在50℃.加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h后,升温到60℃,持续反应1h后,过滤、蒸发结晶、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4•5H2O 10.6g.请回答下列问题:

③该反应的离子反应方程式为Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O.
④上述两种氧化法中,更符合绿色化学理念的是第二组(填“第一组”或“第二组”),理由是第一组中的方案1需要加热,消耗能源,方案2所得产品含有铁元素杂质.而第二组方案几乎不产生有害气体,且所得产品纯度较高.

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14.在体积一定的密闭容器中,进行如下化学反应:
t℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)其化学平衡常数K和温度t的关系如表,回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{c(CO)c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})c({H}_{2})}$.
(2)该反应为吸热反应(选填吸热、放热).
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是bc(多选不得分).
a.容器中压强不变                 b.混合气体中 c(CO)不变
c.υ(H2)=υ(H2O)          d.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O),试判断此时的温度为830℃.
(5)某温度下SO2的转化反应的2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)平衡常数K=532.4.
下面三个混合体系中各物质的浓度如下表:
体系c(SO2)  mol/Lc(O2)  mol/Lc(SO3)  mol/L浓度商
(1)0.06000.4002.000不填
(2)0.09600.3000.500不填
(3)0.08620.2631.020不填
试判断各体系反应进行的方向:体系(2)正向;体系(2):已平衡(填正向、逆向或已平衡).

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11.下列叙述正确的是(  )
A.除0族元素外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属族的族序数
B.在周期表里,主族元素所在的族序数等于原子核外电子数
C.副族元素没有非金属元素
D.元素的原子序数越大,其原子半径也越大

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12.恒温恒容条件下,可逆反应A(g)+3B(g)?2C(g)达到平衡,下列叙述不是反应达到平衡的标志(  )
①C的生成速率与C的分解速率相等  ②单位时间生成amolA,同时生成3amolB
③A、B、C的浓度均不再变化        ④A、B、C的物质的量之和不再变化
⑤混合气体的总压强不再变化       ⑥混合气体的密度不再变化
⑦单位时间内消耗a molA,同时生成3a molB   ⑧A、B、C的物质的量之比为1:3:2.
A.⑤⑥⑧B.③④⑦C.①③⑥D.②⑥⑧

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