题目列表(包括答案和解析)
(4分)铁的氧化物有多种用途。请解答下面有关问题:
(1)赤铁矿的主要成分是Fe2O3,是工业炼铁的主要原料之一。写出由Fe2O3制得单质铁的化学方程式 。某赤铁矿除了含Fe2O3之处,还含有少量的SiO2和Al2O3。将试样溶于NaOH溶液,充分反应过滤,即可得到较纯净的Fe2O3。发生反应的离子方程式是 。
(2)Fe2O3可以与铝粉组成铝热剂用于焊接钢轨或定向爆破。某同学猜测,该反应所得熔融物中含有Fe2O3。他设计如下实验来验证自己的猜想:取少量试样,加入足量 稀盐酸,然后滴加KSCN溶液,若出现血红色,证明含有Fe2O3。否则,不含有Fe2O3。
你认为该方案合理吗?为什么? 。
(3)合成氨工业中所用的α―Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3。已知当催化剂中Fe2+和Fe3+的物质的量之比为1:2时,其催化活性最高。某化学小组试图以Fe2O3为原料制备该催化剂,方法之一是向其中加入炭粉高温反应:
实验教师提供了12g炭粉。请你计算,若要制取这种活性最高的催化剂,加入的Fe2O3的质量为 g。 该小组设计了多个实验方案来测定所得产品是否符合要求。其中一个实验方案是用氢气还原加热的混合物,测定铁的质量分数。在用锌跟稀硫酸反应制取氢气时,该小组的同学向稀硫酸中加入少量硫酸铜溶液,目的是 。当混合物中铁的质量分数为 (用化简的分数表示)时,该产品合格。
编号 | 实验操作 | 实验现象与结论 |
① | 取少量粉末放入试管中,注入1mol/L的硫酸 | 粉末逐渐溶解,溶液呈黄绿色 |
② | 将“①”中所得溶液分成两份;向其中一份滴加几滴KSCN溶液,振荡 | 若溶液变为 血红色 血红色 ,说明有Fe2O3存在 |
③ | 在另一份中加入少量KMnO4溶液 | 若溶液 紫色褪去 紫色褪去 ,说明有FeO存在 |
浓硫酸 |
△ |
氧化铜有多种用途,如用作玻璃着色剂,油类脱硫剂等,为获得纯净的氧化铜并探究其性质,某同学查找了溶度积数据并通过计算得到有关信息(见下表),用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:
物 质 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 |
完全沉淀时的pH范围 | ≥9.6 | ≥6.4 | 3~4 |
㈠制备氧化铜
⑴步骤Ⅰ的操作是加入水和少量硫酸溶解样品并过滤,目的是除去不溶性杂质,这一步骤中加酸的作用是 。
⑵步骤Ⅱ的操作是:滴加H2O2溶液,稍加热;待反应完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。
①这一步骤的目的是 ,
②写出加入H2O2溶液时发生反应的离子方程式
③控制溶液pH=3.5的目的是 ,
⑶步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体,操作是 ,水浴加热烘干所得固体。水浴加热的特点是 。
㈡探究氧化铜性质
⑴取A、B两支试管,往A中先加入适量CuO粉末,再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡,结论是 。
⑵为探究试管A中反应的速率,收集气体并测定其体积必需的实验仪器或装置为 。(填写序号)
氧化铜有多种用途,如用作玻璃着色剂,油类脱硫剂等,为获得纯净的氧化铜并探究其性质,某同学查找了溶度积数据并通过计算得到有关信息(见下表),用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:
物 质 |
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)3 |
完全沉淀时的pH范围 |
≥9.6 |
≥6.4 |
3~4 |
㈠制备氧化铜
⑴步骤Ⅰ的操作是加入水和少量硫酸溶解样品并过滤,目的是除去不溶性杂质,这一步骤中加酸的作用是 。
⑵步骤Ⅱ的操作是:滴加H2O2溶液,稍加热;待反应完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。
①这一步骤的目的是 ,
②写出加入H2O2溶液时发生反应的离子方程式
③控制溶液pH=3.5的目的是 ,
⑶步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体,操作是 ,水浴加热烘干所得固体。水浴加热的特点是 。
㈡探究氧化铜性质
⑴取A、B两支试管,往A中先加入适量CuO粉末,再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡,结论是 。
⑵为探究试管A中反应的速率,收集气体并测定其体积必需的实验仪器或装置为 。(填写序号)
氧化铁是重要工业颜料。工业上通常以废铁屑(杂质不与酸反应)为原料制备FeCO3,再将其煅烧制取氧化铁。工业制备FeCO3的流程如下:
回答下列问题:
(1)操作Ⅰ的名称是 。
(2)写出生成FeCO3沉淀的离子方程式 。
(3)有些同学认为滤液Ⅰ中铁元素含量可用KMnO4溶液来测定(5Fe2++MnO-4+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O)。
①实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL,配制时需要的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需 。
②某同学设计了下列滴定方式(夹持部分略去),最合理的是 。(填字母序号)
(4)该流程中用到的Na2CO3在工业生产中常含有少量NaCl。某校化学活动社团设计如图所示装置来测定Na2CO3的含量。
①要检验Na2CO3中杂质的存在,选用下列试剂中的 (选填序号)。
a.氢氧化钡溶液 b.稀硝酸 c.硫氰酸钾溶液 d.硝酸银溶液
②检验装置B气密性的方法是:塞紧带长颈漏斗的三孔橡胶塞,夹紧弹簧夹后,从漏斗注入一定量的水,使漏斗内的水面高于瓶内的水面,停止加水后静置,若 ,说明装置不漏气。
③装置A中的试剂 ,装置C的作用 。
④以上实验装置存在明显缺陷,该缺陷导致测定结果偏高,该缺陷为 。
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