题目
题型:不详难度:来源:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 |
开始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 3.4 |
完全沉淀 | 3.2 | 9.7 | 4.4 |
回答下列问题:
(1)反应I溶液中存在的金属阳离子有__________________。
(2)加入NaHCO3的目的是调节pH,使溶液中的______(填“Fe3+”、“Fe2+”或“A13+”)沉淀。该工艺流程中“搅拌”的作用是_____________。
(3)反应II的离子方程式为__________。在实际生产中,反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量,O2与NaNO2在反应中均作为________。若参与反应的O2有11.2L(标准状况),则相当于节约NaNO2物质的量为__________。
(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]2+离子,可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合离子。该水解反应的离子方程式为__________________________。
答案
(2)Al3+(1分);加快反应速率(或使反应物充分接触,意思相近均给分)(1分)
(3)Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O(2分);氧化剂(1分);2mol(1分)
(4)2[Fe(OH)]2++2H2O[Fe2(OH)4]2++2H+(2分)
解析
试题分析:(1)稀硫酸与铁、氧化铝、氧化铁反应的生成物分别是硫酸亚铁和氢气、硫酸铝和水、硫酸铁和水。由于铁是过量的,所以生成的硫酸铁继续与铁反应生成硫酸亚铁,因此反应I溶液中存在的金属阳离子有Fe2+、Al3+。
(2)由于溶液中只有Fe2+、Al3+两种金属阳离子,而氢氧化铝开始沉淀时的pH值大于氢氧化亚铁开始沉淀时的pH值,所以加入NaHCO3的目的是调节pH,使溶液中的Al3+沉淀;由于搅拌时可以增大反应物的接触面积,从而加快反应速率。
(3)反应II中有NO生成,这说明反应中亚硝酸是氧化剂,将亚铁离子氧化生成了铁离子,反应的离子方程式为Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O;由于要将亚铁离子氧化为铁离子,所以O2与NaNO2在反应中均作为氧化剂;标准状况下11.2L氧气的物质的量是11.2L÷22.4L/mol=0.5mol,氧气在反应中得到4个电子,所以0.5mol氧气可以得到2mol电子。亚硝酸钠中氮元素的化合价是+3价,其还原产物中氮元素的化合价是+2价,得到1个电子,所以根据电子守恒可知,相当于是节省了2mol亚硝酸钠。
(4)[Fe(OH)]2+离子可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合离子,则根据电荷守恒可知一定还有氢离子生成,所以反应的离子方程式为2[Fe(OH)]2++2H2O[Fe2(OH)4]2++2H+。
核心考点
试题【工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下:已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:沉淀物Fe(】;主要考察你对铁的氧化物等知识点的理解。[详细]
举一反三
物质(25℃) | Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp | 2.2×10-20 | 8.0×10-16 | 4.0×10-38 |
完全沉淀时的pH | ≥6.4 | ≥9.6 | 3~4 |
A.混合溶液中:c(SO42-):[ c(Cu2+) +c(Fe3+) +c(Fe2+)]=5:4
B.若向混合溶液中加入铁粉,不可能观察到红色固体析出
C.若向混合溶液中加入足量氯水,调节pH到3~4后过滤,得到纯净的CuSO4溶液
D.若向混合溶液中逐滴加入烧碱溶液,首先生成Fe(OH)3沉淀
(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2。若中CuFeS2铁元素的化合价为+2,1molCuFeS2参与反应转移电子的物质的量为_______ mol。
(2)利用炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)制备高铁酸钠的方法为:
①用稀盐酸浸取炉渣,过滤;
②向滤液中加入足量H2O2溶液,再加入足量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、于燥得Fe(0H)3;
③Fe(OH)3与NaClO和NaOH反应,生成高铁酸钠。
a.写出制取高铁酸钠的化学方程式:______________________;
b.验证炉渣中含有FeO必要的化学试剂为________________________。
(3)制备纳米氧化亚铜(Cu2O)时用铜棒和石墨做电极,饱和食盐水做电解质,电解反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑。铜棒上发生的电极反应式为_________________________________________。(5)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。用NaOH溶液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化关系如下表:
n(SO32-):n(HSO3-) | 91:9 | 1:1 | 1:91 |
pH(25℃) | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
(1)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板,该反应的离子方程式为 。
(2)已知:Fe(s)+O2(g)FeO(s) △H=-272 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)2CO(g) △H=-221 kJ·mol-1
则高炉炼铁过程中 FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) △H= 。
(3)铁红(Fe2O3)是一种红色颜料。将一定量的铁红溶于160mL 5 mol·L-1盐酸中,再加入足量铁粉,待反应结束共收集到气体2.24L(标准状况),经检测溶液中无Fe3+,则参加反应的铁粉的质量为 。
(4)以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池,采用电解法制备Fe(OH)2,装置如下图所示,其中P端通入CO2。
①石墨I电极上的电极反应式为 。
②通电一段时间后,右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。则下列说法中正确的是 (填序号)。
A.X、Y两端都必须用铁作电极 |
B.可以用NaOH溶液作为电解液 |
C.阴极发生的反应是:2H2O+ 2e-= H2↑+ 2OH- |
D.白色沉淀只能在阳极上产生 |
(1)自然界一共存在四种稳定的铁原子,分别是54Fe、56Fe、57Fe和58Fe,其中58Fe原子中子数与质子数之差为___________。
计算铁元素的近似相对质量的计算式为:54×a1%+56×a2%+57×a3%+58×a4%,其中a1%、a2%……是指各同位素的____________________。
(2)铁原子中有______种能量不同的电子,铁原子次外层的电子云有_____种不同的伸展方向。
(3)与铁同周期的主族元素中,最高价氧化物对应水化物中,碱性最强的化合物与酸性最强的化合物的化学反应方程式为________________________________。
(4)要用铁片、锌片、直流电源和导线完成铁片镀锌的实验,铁片应置于_________极,电解质溶液是____________________。
(5)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾更强,本身在反应中被还原为Fe3+,配平制取高铁酸钠的化学方程式:
___Fe(NO3)3 + ___NaOH + ___Cl2 →___Na2FeO4 + ___NaNO3 + ___NaCl + ___H2O
高铁酸钠除了能消毒***菌外,还能吸附水中的悬浮物,其原因是______________________。
(6)0.03mol的铁加到过量的HNO3中,加热,铁完全溶解,若生成NO、NO2的混和气体共1.12L(标准状况)。将盛有此气体的容器倒扣在水中,通入标准状况下一定体积的O2,恰好使气体全部溶于水生成HNO3,则通入O2的体积________________L。
已知:TiOSO4可溶于水,在水中电离为TiO2+和SO42-。请回答下列问题:
(1)写出TiOSO4水解生成钛酸H4TiO4的离子方程式 。步骤①中加入足量铁屑的目的是 。
(2)工业上由H4TiO4可制得钛白粉TiO2。TiO2直接电解还原法(剑桥法)生产钛 是一种较先进的方法,电解质为熔融的CaCl2,原理如图所示,阴极的电极反应为_______________。
(3)步骤②的离子方程式是 ,所得副产品主要 是__________(填化学式)。
(4)步骤④的结晶过程中必须控制一定的真空度,原因是 。
(5)乳酸可由乙烯经下列步骤合成:
上述合成路线的总产率为60%,乳酸与碳酸亚铁反应转化为乳酸亚铁晶体的产率为90%,则生产468 kg乳酸亚铁晶体(M=234 g/mol)需要标准状况下的乙烯 m3。
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