【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)制备碳酸亚铁的流程如下:
(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+ +8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+,则另一个反应的离子方程式为:___________;
②FeS2还原后,检验Fe3+是否反应完全的方法是___________。
(3)①“沉淀”时,需控制pH不宜过高,否则生成的FeCO3中可能混有___杂质;
②写出加入NH4HCO3生成“沉淀”的化学方程式:___________________;
③所得FeCO3需充分洗涤,检验沉淀已洗涤干净的方法是_________________。
(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)FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3时,也会生成FeO。现煅烧34.8g的FeCO3,得到Fe2O3和FeO的混合物23.76g。则Fe2O3的质量为______ g。
【答案】适度加热、适量增加硫酸的浓度、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+,反之,未反应完全Fe(OH)2FeSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+FeCO3↓+H2O+CO2↑取少许最后一次洗涤液于试管中,滴加稍过量稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则表明已洗涤干净O2、H2O21.6
【解析】
烧渣(主要成分Fe2O3、FeO,还有一定量的SiO2)用硫酸浸取,过滤后含有硫酸铁、硫酸亚铁、未反应的硫酸,滤渣为二氧化硅,用二硫化亚铁还原Fe3+后过滤,得滤液中含有硫酸亚铁,向滤液中加入碳酸铵,过滤得碳酸亚铁,滤液中含有硫酸铵、碳酸铵。
可以通过加热、增加硫酸的浓度、将烧渣粉碎、搅拌等措施提高酸浸时反应速率;(2)①Fe3+被FeS2还原成Fe2+,发生反应的离子方程式包括:FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42—+16H+、FeS2+2Fe3++=3Fe2++2S;②Fe3+与KSCN溶液反应呈血红色,检验Fe3+是否反应完全可选择KSCN溶液,具体方法是取少量溶液,滴入几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色,说明其中含有Fe3+,反之,未反应完全;(3)①pH过高时溶液生成氢氧化亚铁沉淀;②加入NH4HCO3生成“沉淀”的化学方程式为FeSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+FeCO3↓+H2O+CO2↑;③碳酸亚铁表面会附着硫酸铵,所以检验FeCO3是否洗净,可以检验洗涤滤液中是否有硫酸根离子,具体方法为: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,则表明已洗涤干净;(4)红褐色固体是Fe(OH)3,FeCO3、H2O和O2反应生成Fe(OH)3和CO2;(5)在空气中煅烧FeCO3生成氧化铁和氧化亚铁,设Fe2O3的物质的量为x mol,FeO的物质的量为y mol,根据化学反应前后铁元素守恒可得:①2x+y=0.3,②160x+72y=23.76,联立解得x=0.135,可知Fe2O3的质量为21.6g。
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【题目】取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B,每份100mL,分别向A、B中通入不等量的CO2,再继续向两溶液中逐滴加入0.1mol/L的盐酸,标准状况下产生的CO2气体体积与所加的盐酸体积之间的关系如图所示。下列说法正确的是
A. B曲线中消耗盐酸0<V(HCl)<25mL时发生的离子反应为: OH-+H+=H2O,H++CO32-=HCO3-
B. 原NaOH溶液的物质的量浓度为0.75mol/L
C. B曲线最终产生的CO2体积(标准状况下)为112mL
D. 加盐酸之前A溶液中的溶质是碳酸钠和碳酸氢钠
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【题目】已知:将Cl2通入适量NaOH溶液,产物中可能有NaCl、NaClO、NaClO3,且的值仅与温度高低有关,当n(NaOH)=6a mol时,下列有关说法正确的是
A. 改变温度,反应中转移电子的物质的量n的范围:3a mol≤n≤5a mol
B. 改变温度,产物中NaCl的最小理论产量为4a mol
C. 参加反应的氯气的物质的量为6a mol
D. 某温度下,若反应后=6,则溶液中
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【题目】冶金工业中,从冶铅废渣中再提取铅的工艺流程如下:
已知:Ksp (PbSO4) =1.6×10 -8;Ksp (PbCO3) =8.0×10 -14;醋酸铅易溶于水,难电离。
回答下列问题:
(1)此化工工艺达到了以下哪些目的:______________
A.减少环境污染 B.提高资源利用率 C.制备醋酸铅 D.制备了纯铅
(2)硫酸洗涤后,生成的PbSO4表面常含有铜单质,为溶解铜,常需要同时加入一定量的H2O2溶液,写出溶解铜的离子方程式:_________________________________;为加快此反应的速率,下列方法合适的是:_____________。
A.搅拌 B.适当加热 C.减压 D.将PbSO4固体粉碎
(3)加入碳酸铵溶液后PbSO4转化为PbCO3。转化的方程式为:PbSO4(s)+CO32-(aq)=PbCO3(s)+SO42-(aq),通过计算,说明该反应能进行的原因:_________________________。这一步骤中,也可以将碳酸铵改用碳酸氢铵,但实际生产效果不好,请说明其中的一个原因:______________________________________________________。
(4)处理含铅废渣1000g(含铅以PbSO4计,质量分数为0.303),若回收率为 95% 。经原子吸收分光光度法及 EDTA 滴定法测定,产品(粗铅)纯度为 90%。则得到的粗铅质量为(保留一位小数)______________。
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【题目】二氧化氯(ClO2)作为一种高效强氧化剂已被联合国世界卫生组织(WHO)列为AI级安全消毒剂。常温下二氧化氯为黄绿色或橘黄色气体,性质非常不稳定,温度过高或水溶液中ClO2的质量分数高于30%等均有可能引起爆炸,易与碱液反应生成盐和水。
(1)某研究小组设计如图所示实验制备ClO2溶液,其反应的化学方程式为2KClO3+H2C2O4+2H2SO42KHSO4+2ClO2↑+2CO2↑+2H2O。
①在反应开始之前将烧杯中的水加热到80℃,然后停止加热,并使其温度保持在60~80℃之间。控制温度的目的是__________________,图示装置中缺少的一种必须的玻璃仪器是_______。
②装置A用于溶解产生的二氧化氯气体,其中最好盛放_________(填字母)。
A.20mL 60℃的温水 B.100mL冰水 C.100mL饱和食盐水 D.100mL沸水
③在烧瓶中加入12.25g KClO3和9g草酸(H2C2O4),然后再加入足量的稀硫酸,水浴加热,反应后生成ClO2的质量为__________________
(2)用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO2-)。饮用水中ClO2、ClO2-的含量可用连续碘量法进行测定,实验步骤如下:
步骤1:准确量取一定体积的水样加入锥形瓶中;
步骤2:调节水样的pH至7.0~8.0;
步骤3:加入足量的KI晶体;
步骤4:加入少量指示剂,用一定浓度的Na2S2O3溶液滴定至终点;
步骤5:再调节溶液的pH≤2.0;
步骤6:继续用相同浓度的Na2S2O3溶液滴定至终点。
①步骤1中若要量取20.00mL水样,则应选用的仪器是_______________。
②步骤1~4的目的是测定水样中ClO2的含量,其反应的化学方程式为:2ClO2+2KI=2KClO2+I2,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,则步骤4中加入的指示剂为_____________,滴定达到终点时溶液的颜色变化为____________________。
③步骤5的目的是使I-将溶液中的ClO2-还原为Cl-以测定其含量,该反应的离子方程式为:_____________________________________________。
④若饮用水中ClO2-的含量超标,可向其中加入适量的Fe2+将ClO2-还原为Cl-,则该反应的氧化产物为_____(填化学式)。
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【题目】常温下,向10mL0.1mol/L的某一元酸HR溶液中逐滴加入0.1mol/L氨水,所得溶液pH及导电能力变化如图。下列分析不正确的是( )
A. a~b点导电能力增强说明HR为弱酸
B. a、b点所示溶液中水的电离程度不相同
C. b恰好完全中和,pH=7说明NH4R没有水解
D. c 点溶液存在c(NH4+)>c(R-)、c(OH-)>c(H+)
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【题目】在探究新制氯水成分及性质的实验中,依据下列方法和现象,不能得出相应结论的是
方法 | 现象 | 结论 | |
A | 观察氯水颜色 | 氯水呈黄绿色 | 氯水中含Cl2 |
B | 向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水 | 有无色气体产生 | 氯水中含HClO |
C | 向红色纸条上滴加氯水 | 红色纸条褪色 | 氯水具有漂白性 |
D | 向FeCl2溶液中滴加氯水 | 溶液变成棕黄色 | 氯水具有氧化性 |
A. A B. B C. C D. D
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【题目】能正确表示下列反应的离子方程式是
A. 过氧化钠固体与水反应:2O22-+2H2O=4OH-+O2↑
B. 向明矾[KAl(SO4)2]溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-恰好沉淀完全:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH- =2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
C. 用铜做电极电解CuSO4溶液:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+
D. FeSO4酸性溶液暴露在空气中:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
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【题目】Ⅰ.十氢萘是具有高储氢密度的氢能载体,经历“十氢萘(C10H18)→四氢萘(C10H12)→萘(C10H8)”的脱氢过程释放氢气。已知:
C10H18(l)C10H12(l)+3H2(g) △H1
C10H12(l)C10H8(l)+2H2(g) △H2
△H1>△H2>0;C10H18→C10H12的活化能为Ea1,C10H12→C10H8的活化能为Ea2,十氢萘的常压沸点为192℃;在192℃,液态十氢萘的脱氢反应的平衡转化率约为9%。请回答:
(1)有利于提高上述反应平衡转化率的条件是_________。
A.高温高压 B.低温低压 C.高温低压 D.低温高压
(2)研究表明,将适量的十萘奈置于恒容密闭反应器中,升高温度带来高压,该条件下也可显著释氢,理由是______________________________________________________。
(3)温度335℃,在恒容密闭反应器中进行高压液态十氢萘(1.00 mol)催化脱氢实验,测得C10H12和C10H8的产率x1和x2(以物质的量分数计)随时间变化关系,如图1所示。
①在8 h时,反应体系内氢气的量为__________mol(忽略其他副反应)。
②x1显著低于x2的原因是________________________________________。
③在图2中绘制“C10H18→C10H12→C10H8”的“能量~反应过程”示意图。
Ⅱ.科学家发现,以H2O和N2为原料,熔融NaOH-KOH为电解质,纳米Fe2O3作催化剂,在250℃和常压下可实现电化学合成氨。阴极区发生的变化可视为按两步进行,请补充完整。
(4)电极反应式:________________________________和2Fe+3H2O+N2=Fe2O3+2NH3。
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