【题目】铁的化合物有广泛用途,如碳酸亚铁(FeCO3)可作为补血剂,铁红(Fe2O3)可作为颜料。利用某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO,还有一定量的SiO2)制备FeCO3的流程如下:
(1)“酸溶”时加快反应速率的方法有______(写出一种)。
(2)①“还原”时,FeS2与H2SO4不反应,Fe3+通过两个反应被还原,其中一个反应如下:
FeS2+14Fe3++8H2O15Fe2++2S+16H+,则另一个反应的离子方程式为_________。
②加入FeS2还原后,检验Fe3+是否反应完全的方法是______________________。
(3)①“沉淀”时,需要控制温度在35 ℃以下,其可能原因是___________________。
②所得FeCO3需充分洗涤,检验沉淀已洗净的方法是______________。
(4)FeCO3浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,同时释放出CO2,则与FeCO3反应的物质为_______(填化学式)。
(5)写出在空气中煅烧FeCO3制备高纯氧化铁的化学方程式:_________________。FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3时,也会生成FeO。现煅烧23.2 kg的FeCO3,得到Fe2O3和FeO的混合物15.84 kg,则Fe2O3的质量为____kg。
【答案】 加热(或增加硫酸的浓度、将烧渣粉碎、搅拌等) FeS2+2Fe3+ = 3Fe2++2S↓ 取少量溶液,滴入几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色,说明其中含有Fe3+,未反应完全 防止碳酸铵分解,减小亚铁离子的水解程度 取少许最后一次洗涤液于试管中,滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则表明沉淀已洗涤干净,反之,则说明没洗涤干净 O2、H2O 4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 14.4
【解析】(1)“酸溶”时,可以加快反应速率的方法有多种,如加热(或增加硫酸的浓度、将烧渣粉碎、搅拌等)。
(2)①“还原”时,FeS2与H2SO4不反应,Fe3+通过两个反应被还原,其中一个反应如下:
FeS2+14Fe3++8H2O15Fe2++2S+16H+,则另一个反应的离子方程式为FeS2+2Fe3+ = 3Fe2++2S↓。
②加入FeS2还原后,检验Fe3+是否反应完全的方法是取少量溶液,滴入几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色,说明其中含有Fe3+,未反应完全。
(3)①碳酸铵受热易分解,,温度升高亚铁离子的水解程度会增大,所以,“沉淀”时,需要控制温度在35 ℃以下,其可能原因是防止碳酸铵分解,减小亚铁离子的水解程度。
②FeCO3是从硫酸铵溶液中分离出来的,洗涤是否干净可以通过检验硫酸根离子来证明,所以检验沉淀已洗净的方法是:取少许最后一次洗涤液于试管中,滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则表明沉淀已洗涤干净,反之,则说明没洗涤干净。
(4)FeCO3浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,同时释放出CO2,说明FeCO3可以被空气中的氧气氧化并发生水解生成氢氧化铁和二氧化碳,所以与FeCO3反应的物质为O2、H2O。
(5)在空气中煅烧FeCO3制备高纯氧化铁的化学方程式为4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3时,也会生成FeO。现煅烧23.2 kg的FeCO3,得到Fe2O3和FeO的混合物15.84 kg,设其中Fe2O3的质量为x,根据化学反应前后铁元素质量不变可得:×100%×x+×100%×(15.84 kg-x)=×100%×23.2 kg,解之得x=14.4 kg。
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【题目】室温下,已知: CH3COOH的电离平衡常数Ka=1.8×10-5;H2SO3的电离平衡常数Kal=1.0×10-2、Ka2=1.0×10-7,回答下列问题:
(1)室温时,0.5 mol·L-1的醋酸溶液中由醋酸电离出的c(H+)约是由水电离出的c(H+)的________倍。
(2)室温时,NaHSO3的水解平衡常数Kh=________,NaHSO3溶液中的各离子浓度由大到小的顺序为________________。若向NaHSO3溶液中加入少量I2,则溶液中c(H2SO3)/c(HSO3-)将________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)室温时,0.1 mol/L Na2SO3溶液的pH=________
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【题目】用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( )
A.78gNa2O2与足量的H2O反应,转移的电子数为2NA
B.通常条件下,28gCO和N2的混合气体中所含分子数为NA
C.标准状况下,22.4LH2O中含有的原子数为3NA
D.2mol/LCaCl2溶液中,含有Cl-个数为4NA
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【题目】(1)铁及其化合物在生活、生产中有广泛的应用。请回答下列问题:
①黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2+8O2=6SO2+Fe3O4,氧化产物为_____,若有3mol FeS2参加反应,转移__________mol电子。
②FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质I2,该反应的离子方程式为_________________。
(2)已知:S2O32-具有较强的还原性,实验室可用I-测定测定K2S2O8样品的纯度:反应方程式为:
S2O82-+2I-→2SO42-+I2,I2+2S2O32-→2I-+S4O62-则S2O82-、S4O62-、I2氧化性强弱顺序:_________.
(3) 已知溶液中:还原性HSO3->I-,氧化性IO3-> I2 > SO42-。在含3 molNaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液,加入的KIO3和析出的I2的物质的量的关系曲线如图所示。
①写出a点处还原产物是_______________;b点到c点反应的离子方程式_________________________。
②当溶液中的I-为0.5 mol时,加入的KIO3为___________mol。
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【题目】弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡.根据要求回答问题
I、铝盐的水解原理在生活中应用广泛,如明矾常作净水剂,其净水的原理是_________(用离子方程式表示);如硫酸铝常作泡沫灭火器原料之一,其原理是________________(用离子方程式表示)。
II、5℃时,将0.01mol CH3COONa和0.002mol HCl溶于水,形成1L混合溶液:
(1)该溶液中存在着三个平衡体系,用电离方程式或离子方程式表示:
①____________________________;②____________________________;③____________________________。
(2)溶液中共有__________种不同的粒子(指分子和离子)。
(3)在这些粒子中,浓度为0.01mol·L-1的是__________,浓度为0.002mol·L-1的是____________。
(4)__________和__________两种粒子物质的量之和等于0.01mol。
(5)在0.5mol·L-1的NaHSO3溶液中滴入石蕊,溶液变红。试回答有关问题:
①该溶液中HSO的电离程度_________(填“大于”、“小于”或“等于”)HSO的水解程度。
②溶液中Na+、HSO3-、SO32-、H+、OH-、H2SO3、H2O等粒子的浓度由大到小的顺序为__________。
III、含Cr2O72﹣的废水毒性较大,某工厂废水中含5.0×10-3mol·L﹣1的Cr2O72﹣.为了使废水的排放达标,进行如下处理:
(1)绿矾为FeSO4·7H2O,反应(I)中FeSO4与Cr2O72﹣ 的物质的量之比为_________.
(2)常温下若处理后的废水中c(Cr3+)=6.0×10﹣7mol·L﹣1,则处理后的废水的pH=______.(Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10﹣31)
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【题目】在25℃时,用蒸馏水稀释1 mol·L-1氨水至0.01 mol·L-1,随溶液的稀释,下列各项中始终保持增大趋势的是( )
A. B. C. D. c(OH-)
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【题目】若用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A. 0.1 mol CH4分子所含质子数为1.6 NA
B. 在0℃,101kPa时,22.4 L H2中含有NA个氢原子
C. 16 g氧气和16 g臭氧所含的原子数均为NA
D. NA个CO分子和11.2L CH4的质量比为7:4
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