题目
题型:不详难度:来源:
I.向废金属屑中加入过量的NaOH溶液,充分反应后过滤;
II.向I所得固体中加入过量稀H2SO4,充分反应后过滤;
III.向II所得固体中继续加入热的稀H2SO4,同时不断鼓入空气,固体溶解得CuSO4溶液;
IV.(1)步骤I中发生反应的化学方程式为 、 。
(2)步骤II所得的滤液中加入KSCN溶液无明显现象,表明滤液中不存在Fe3+,用离子方程式解释其
可能的原因 。
(3)步骤III获得CuSO4溶液的离子方程式为 。
(4)步骤II所得滤液经进一步处理可制得Na2FeO4,流程如下:
①测得滤液中c(Fe2+) 为a mol·L-1,若要处理1 m3滤液,理论上需要消耗25 % 的H2O2溶液_________kg
(用含a的代数式表示)。
②写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的化学方程式___________。
答案
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O(2分)
(2) 2Fe3++Fe=3Fe2+ (或2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+或Fe+Fe2O3+6H+=3Fe2++3 H2O等)(1分)
(3)2Cu+O2+4H+ 2Cu2++2H2O(2分)
(4) ① 68 a(2分)
②2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O (2分)
解析
试题分析:(1)废金属屑中能和氢氧化钠溶液反应的物质是金属铝和两性氧化物氧化铝,所以反应的化学方程式为2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑、Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O。
(2)I所得固体中含有铁、铜和氧化铁,加入过量稀H2SO4后铁、氧化铁被溶解分别生成硫酸亚铁和硫酸铁。由于铁离子具有氧化性,能氧化单质铜生成铜离子和亚铜离子,所以加入KSCN溶液后不显红色,反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+。
(3)铜与稀硫酸不反应,但在加热的条件下能被空气中的氧气氧化生成氧化铜,氧化铜可以溶解在稀硫酸中生成硫酸铜,反应的化学方程式为2Cu+O2+4H+ 2Cu2++2H2O。
(4)①滤液中亚铁离子的物质的量是1000amol,生成氢氧化铁失去1000amol电子。双氧水在反应中氧元素的化合价从-1价降低到-2价,得到1个电子,因此1mol双氧水在反应中得到2mol电子。设需要双氧水溶液的质量是m,则根据电子得失守恒可知,×2=1000amol,解得m=68000amg=68amkg。
②铁元素的化合价从+3价升高到+6价失去3个电子,次氯酸钠中氯元素的化合价从+1价降低到-1 价,得到2个电子。因此根据电子得失守恒可知还原剂与氧化剂的物质的量之比=2:3。根据原子守恒可知,反应中还有水生成,所以反应的化学方程式为2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O。
核心考点
试题【某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al,此外还含有少量Al2O3和Fe2O3,该厂用上述废金属屑制取新型高效水处理剂Na2FeO4(高铁酸钠)等产品,过程】;主要考察你对铁等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.Al、Cu、Ag、Mg、Fe | B.Fe、Cu、Al、Ag、Mg |
C.Mg、Cu、Al、Ag、Fe | D.Mg、Ag、Al、Cu、Fe |
A.氯化铁溶液中加入还原性铁粉无明显颜色变化 |
B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2 |
C.AlCl3与过量NaOH溶液反应生成AlO2-,则与过量NH3·H2O也生成AlO2- |
D.常温下1 mol铜片投入含4 mol HNO3的浓硝酸中金属可完全溶解 |
A.铁和氯气反应生成三价铁,和盐酸反应生成亚铁离子 |
B.铜在潮湿的空气中易生锈呈绿色,锈的主要成分是碱式碳酸铜 |
C.过氧化钠和氧化钠均可以与水、二氧化碳反应,但生成的产物不完全相同 |
D.等质量的铝分别与足量的酸和碱溶液反应,生成气体的体积一定相同 |
A.钠与氧气反应时,产物是由O2的用量决定的 |
B.铝箔在空气中受热可以熔化且会发生剧烈燃烧 |
C.金属与非金属发生反应时,被氧化的一定是金属 |
D.铁丝不论在空气中还是纯氧中都不会燃烧 |
【查阅资料】①Zn可以与NaOH溶液反应生成H2
②Zn(OH)2为白色固体,难溶于水,可溶于强碱及NH3·H2O
③Zn2+易形成络合物如[Zn(NH3)4]2+,该络合物遇强酸生成Zn2+、NH4+
【提出假设】假设①:该混合金属粉末中除Fe外还含有Al元素
假设②:该混合金属粉末中除Fe外还含有Zn元素
假设③:该混合金属粉末中除Fe外还含有Al、Zn元素
【实验探究】所用试剂:样品、pH试纸、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3·H2O。
甲同学基于假设③设计实验方案如下:
乙同学同样基于假设③设计另一实验方案如下:
(1)Fe元素在周期表中的位置是第 周期 族。
(2)试剂M是 ;沉淀B是 。
(3)你认为甲、乙同学的方案 (填“甲”或“乙”)比较好,理由是 。
(4)操作Ⅰ的主要过程是:在滤液中逐滴加入 ,直至生成的沉淀刚好溶解,再加入足量的 。
(5)乙同学将沉淀C洗涤、烘干、冷却后称重,质量为m1g,经计算即可得到样品中铁的质量分数,你认为 (填“是”或“否”)准确,原因是 。
(6)电解法制金属铝的化学方程式是 。
以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式是 。
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