Fe元素是地殼中最豐富的元素之一,在金屬中含量僅次于鋁,鐵及其化合物在生活生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。請回答下列問題。
(1)磁鐵礦是工業(yè)上冶煉鐵的原料之一,其原理是Fe3O4+4CO3Fe+4CO2,若有1 mol Fe3O4參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是________ mol。
(2)與明礬相似,硫酸鐵也可用作凈水劑,在使用時(shí)發(fā)現(xiàn)硫酸鐵并不能使酸性廢水中的懸浮物沉降除去,其原因是___________________________________________________。
(3)某課外活動(dòng)小組將下圖所示裝置按一定順序連接,在實(shí)驗(yàn)室里制取一定量的FeCl3(所通氣體過量并充分反應(yīng))。
請回答下列問題:
①各裝置的正確連接順序?yàn)?填寫裝置代號)
A→________→________→________→D。
②裝置C的作用是_______________________________________________________。
③反應(yīng)開始后,B中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)的現(xiàn)象為________;可以檢驗(yàn)生成物中含有Fe3+的試劑是________(填寫試劑名稱)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
在FeCl3溶液蝕刻銅箔制造電路板的工藝中,廢液處理和資源回收的過程簡述如下:
Ⅰ.向廢液中投入過量鐵屑,充分反應(yīng)后分離出固體和濾液;
Ⅱ.向?yàn)V液中加入一定量石灰水,調(diào)節(jié)溶液pH,同時(shí)鼓入足量的空氣。
已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38
回答下列問題:
(1)FeCl3蝕刻銅箔反應(yīng)的離子方程式為______________________________;
(2)過程Ⅰ加入鐵屑的主要作用是________,分離得到固體的主要成分是______________,從固體中分離出銅需采用的方法是________________;
(3)過程Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________;
(4)過程Ⅱ中調(diào)節(jié)溶液的pH為5,金屬離子濃度為________。(列式計(jì)算)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氧化鐵在工業(yè)上具有廣泛的應(yīng)用。
I.據(jù)報(bào)道,一定條件下利用FeO2與甲烷反應(yīng)可制取“納米級”的金屬鐵。其反應(yīng)如下:
Fe2O3(s)+3CH4(g)=2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g) △H>0
(1)若反應(yīng)在2L的密閉容器中進(jìn)行,5min后達(dá)到平衡,測得反應(yīng)生成Fe的質(zhì)量為l.12g。則該段時(shí)間內(nèi)CH4的平均反應(yīng)速率為 ________________。
(2)反應(yīng)達(dá)到平衡后,保持其他條件不變,僅改變某一相關(guān)元素,下列說法正確的是___(選填序號)。
a.若加入催化劑,v正增大,平衡向右移動(dòng)
b.若溫度升高,平衡常數(shù)K減小
c.若增大Fe2O3的量,平衡向右移動(dòng)
d.若從反應(yīng)體系中移走部分CO,可提高CH4的轉(zhuǎn)化率
Ⅱ.工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、A12O3、SiO2等)為原料提取Fe2O3,工藝
流程如下:試回答下列問題:
(3)步驟i燒渣中A12O3溶解的離子方程式為________________。
(4)步驟i、ⅱ、ⅲ都要進(jìn)行的操作名稱是__________________。
(5)結(jié)合下圖,判斷步驟ⅱ中調(diào)節(jié)溶液的pH不高于_________________。
(6)已知
計(jì)算反應(yīng)Fe2+(aq)+2HCO3-(aq)FeCO3(s)+H2CO3(aq)的平衡常數(shù)為_______。
(7)在空氣中煅燒FeCO3生成氧化鐵的化學(xué)方程式為____________。
(8)結(jié)合所學(xué)化學(xué)知識,請你設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)室里從上述的硫鐵礦燒渣中提取氧化鐵的另一種簡單方案。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)上以黃銅礦(主要成分是CuFeS2,雜質(zhì)不溶于水和酸)為原料,制備藍(lán)色晶體G,其化學(xué)式為[Cu(NH3)4]SO4·H2O,涉及流程如下:
已知25 ℃時(shí),幾種金屬氫氧化物的溶度積常數(shù)和完全沉淀的pH范圍如下表:
| Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp | 8.0×10-16 | 2.2×10-20 | 4.0×10-38 |
完全沉淀pH | ≥9.6 | ≥6.4 | ≥3.2 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
明礬石經(jīng)處理后得到明礬[KAl(SO4)2·12H2O]。從明礬制備Al、K2SO4和H2SO4的工藝過程如下所示:
焙燒明礬的化學(xué)方程式為:4KAl(SO4)2·12H2O+3S=2K2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O
請回答下列問題:
(1)在焙燒明礬的反應(yīng)中,還原劑是________。
(2)從水浸后的濾液中得到K2SO4晶體的方法是________。
(3)Al2O3在一定條件下可制得AlN,其晶體結(jié)構(gòu)如右圖所示,該晶體中Al的配位數(shù)是________。
(4)以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時(shí)NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。
(5)焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa時(shí):
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1=-197 kJ/mol;
H2O(g)=H2O(l) ΔH2=-44 kJ/mol;
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) ΔH3=-545 kJ/mol。
則SO3(g)與H2O(l)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________。焙燒948 t明礬(M=474 g/mol),若SO2的利用率為96%,可生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸________t。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
金屬材料在人類生產(chǎn)生活中有著重要的應(yīng)用,但人們使用更多的不是純金屬,而是合金。
(1)快中子反應(yīng)堆的熱交換劑用的是鈉鉀合金,其常溫下是 態(tài)(填氣、液、固)。把鈉的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為20%的0.2mol的此合金安全地加入到重水(D2O)中,產(chǎn)生的氣體物質(zhì)所含的中子數(shù)為 。
(2)鎂鋁合金是經(jīng)常見到的輕質(zhì)合金。剪一塊合金在空氣中燃燒,除生成MgO和Al2O3外,最有可能生成的第三種物質(zhì)的電子式是 。當(dāng)一塊5.1g的鎂鋁合金薄片溶于3.6 mol·L-1的200ml 的硫酸溶液中,至少需加入1 mol·L-1的氫氧化鈉溶液的體積 mL至沉淀質(zhì)量不再改變,如整個(gè)過程中有0.5mol 的電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則合金中Mg的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為 。
(3)①有一種銅的合金即黃銅(可看作是Cu和Zn),可分別用酸溶法或堿溶法來分離該兩種金屬,其中把該合金投入到稀鹽酸中,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氣泡的速度比用鋅與鹽酸反應(yīng)制氫氣的速度快,其原因是 。
②為分析某銅合金的成分,用酸將其完全溶解后,用NaOH溶液調(diào)pH,當(dāng)pH=3.4時(shí)開始出現(xiàn)沉淀,分別在pH為7.0、8.0時(shí)過濾沉淀。結(jié)合下圖信息推斷該合金中除銅外一定含有 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某化學(xué)興趣小組用鋁土礦(主要成分為A12 O3,還含有SiO2及鐵的氧化物)提取氧化鋁作冶煉鋁的原料,提取的操作過程如下:
(1)在過濾操作中,除燒杯、玻璃棒外,還需用到的玻璃儀器有 ;洗滌沉淀的操作是 。
(2)實(shí)驗(yàn)室制備氫氧化鋁的方案有多種,F(xiàn)提供鋁屑、氫氧化鈉溶液、稀硫酸三種藥品,若制備等量的氫氧化鋁,請你從藥品用量最少的角度出發(fā),設(shè)計(jì)出最佳實(shí)驗(yàn)方案(方案不必給出),寫出此方案中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式: ,此方案中所用藥品的物質(zhì)的量之比是:n(Al)∶n(H2SO4)∶n(NaOH) = 。
(3)興趣小組欲對鋁土礦中鐵元素的價(jià)態(tài)進(jìn)行探究:取少量固體,加入過量稀硝酸,加熱溶解;取少許溶液滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色。由此得出鐵元素的價(jià)態(tài)為+3的結(jié)論。請指出該結(jié)論是否合理并說明理由 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
硝酸鋁廣泛用于有機(jī)合成、印染工業(yè)等。工業(yè)上以鋁灰為原料(主要成分為Al,含少量Al2O3、Fe2O3、SiO2、CaO、MgO等)制備硝酸鋁的工藝流程如下:
已知:Al(OH)3沉淀和溶解的pH如下表:
Al(OH)3 | 開始沉淀 | 沉淀完全 | 沉淀開始溶解 | 沉淀溶解完全 |
pH | 3.3 | 5.0 | 7.8 | 12.8 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
A、B、C、D、E、F 六種物質(zhì)有如下圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系,其中物質(zhì)D常溫下為固體,物質(zhì)E是淡黃色粉末。(部分反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件已略去)
(1)寫出物質(zhì)A、D的化學(xué)式:A. ; D. ;
(2)寫出下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式:
BC: ,
EB: ,
CF: 。
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