目前,鐵是使用最廣泛的金屬之一,已知在高溫下,F(xiàn)e與水蒸氣可發(fā)生反應(yīng)。
應(yīng)用下列裝置,在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物,加熱,并通入水蒸氣,就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應(yīng)實驗”。
請回答下列的問題。
鐵在周期表中的位置是_______
請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: ;
(3)曾利用鋁和鐵的氧化物反應(yīng)原理來焊接鋼軌,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(4)現(xiàn)有鐵和鉑組成的合金共a mol,其中Pt的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x,研成粉末狀后全部投入含bmol HNO3的稀溶液中,使其充分反應(yīng),且HNO3的還原產(chǎn)物只有NO。試回答下列問題:
①隨HNO3用量的增加,溶液中的金屬離子和殘留固體的成分依次有四種情況,請用粒子符號填寫下表空白:
| ① | ② | ③ | ④ |
溶液中的金屬離子 | | Fe2+ | | |
殘留固體成分 | Fe、Pt | | Pt | Pt |
(1)第四周期,第Ⅷ 族 (1分)
(2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (2分)
(3)2Al+Fe2O 3Al2O3 + 2Fe (2分) (答案合理即給分)
(4)①(2分)
②a =0.012,b = 0.02 (2分) ① ② ③ ④ 溶液中的金屬離子 Fe2+ Fe2+ Fe2+ Fe3+ Fe3+ 殘留固體成分 Fe、Pt Pt Pt Pt
解析試題分析:(1)Fe在元素周期表中位于第四周期,第Ⅷ 族。
(2)Fe與H2O(g)反應(yīng)生成Fe3O4和H2,化學(xué)方程式為:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
(3)鋁和鐵的氧化物反應(yīng)原理來焊接鋼軌,化學(xué)方程式為:2Al+Fe2O 3Al2O3 + 2Fe
(4)①因為有Fe剩余,所以溶液含有Fe2+;隨著HNO3的增多,F(xiàn)e全部反應(yīng),固體只有Pt;再增加HNO3,部分Fe2+被氧化為Fe3+,溶液含有Fe2+和Fe3+;HNO3達(dá)到足量,全部轉(zhuǎn)化為Fe3+。
②溶液中Fe3+與Fe2+和物質(zhì)的量相等,設(shè)Fe2+的物質(zhì)的量為nmol,則Fe3+也為nmol,根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒可知:2n+3n=0.112L÷22.4L/mol×3,得n=0.003mol,F(xiàn)e2+、Fe3+均為0.003mol,Pt的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x=0.5,則Pt的物質(zhì)的量為0.006mol,所以a=0.003mol+0.003mol+0.006mol=0.012mol;HNO3反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2、Fe(NO3)3、NO,所以HNO3的物質(zhì)的量b=0.003mol×2+0.003mol×3+0.112L÷22.4L/mol=0.02mol。
考點:本題考查物質(zhì)的性質(zhì)、元素周期表、化學(xué)計算。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(13分)某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定條件下可實現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間的變化:
據(jù)此回答下列問題:
(1)I、II、III、IV四步中對于溶液和沉淀的分離采取的方法是 。
(2)根據(jù)上述框圖反應(yīng)關(guān)系,寫出下列B、 D所含物質(zhì)的化學(xué)式
固體B ;沉淀D 。
(3)寫出①、②反應(yīng)的離子方程式:
① ;② ;
(4)以Fe2O3為原料,可制備FeCl2溶液,請寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式,試劑任選。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬,工業(yè)上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融電解制得。
①鋁土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等。從鋁土礦中提煉Al2O3的流程如下:
②以螢石(CaF2)和純堿為原料制備冰晶石的流程如下:
回答下列問題:
(1)寫出反應(yīng)1的化學(xué)方程式 ;
(2)濾液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是 ,反應(yīng)2的離子方程式為 ;
(3)E可作為建筑材料,化合物C是 ,寫出由D制備冰晶石的化學(xué)方程式 ;
(4)電解制鋁的化學(xué)方程式是 ,以石墨為電極,陽極產(chǎn)生的混合氣體的成分是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定條件下可實現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間的變化:
據(jù)此回答下列問題:
(1)圖中涉及分離溶液與沉淀的方法是__________________。
(2)B、C、D 三種物質(zhì)的化學(xué)式為:B_________ C_________ D_________
(3)沉淀E與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為________________________________________。
(4)將沉淀F中存在的兩種金屬元素組成的合金溶于100 mL 4mol/LHCl溶液中,然后再滴加1 mol/L NaOH溶液,沉淀質(zhì)量m隨加入NaOH溶液的體積V變化如下圖所示。
已知V1=160mL。根據(jù)以上信息回答:
①_________(填“能”或“不能”)計算出V3
②V2為_________mL(若能算出具體數(shù)字,請在橫線上填寫具體數(shù)字;若不能請在橫線上填“不能確定”)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
據(jù)新華社報道,發(fā)展改革委員會于2007年4月發(fā)出“遏制鋁冶煉投資反彈”的緊急通知。原因是鋁冶煉屬高耗能產(chǎn)業(yè),而且某些鋁冶煉企業(yè)以污染環(huán)境為代價,得不償失。
如圖是傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)金屬鋁的基本流程圖,閱讀上述新聞信息,結(jié)合鋁生產(chǎn)的流程圖解答下列問題:
請回答:
(1)工業(yè)冶煉金屬鋁用的是鋁土礦,鋁土礦的主要成分是________(填化學(xué)式)。石油煉制和煤的干餾產(chǎn)品____________(填物質(zhì)名稱)作電解鋁的陰極和陽極材料。
(2)氧化鋁熔點高達(dá)2050 ℃,工業(yè)上為了降低能量消耗,在金屬鋁的冶煉中采取的措施是__________________________。
(3)在冶煉過程中,陽極材料需要定期地進行更換,原因是該極材料不斷被消耗,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是:__________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。
(4)工業(yè)上制取金屬鎂時是電解MgCl2,電解反應(yīng)方程式為_________________,鎂和鋁都是活潑金屬,為什么在電解冶煉過程中,一個用氯化物,一個用氧化物?原因是:
________________________________________________________________!
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷濃硫酸。為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng),某學(xué)習(xí)小組進行了以下探究活動:
(1)將已去除表面氧化物的鐵釘(碳素鋼)放入冷濃硫酸中,10分鐘后移入硫酸銅溶液中,片刻后取出觀察,鐵釘表面無明顯變化,其原因是 。
(2)另稱取鐵釘6.0g放入15.0ml濃硫酸中,加熱,充分應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y。
①甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+,若要確認(rèn)其中的Fe2+,應(yīng)選用 (選填序號)。
a.KSCN溶液和氯水 b.NaOH溶液
c.濃氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同學(xué)取336ml(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體Y通入足量溴水中,發(fā)生反應(yīng):
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4然后加入足量BaCl2溶液,經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體2.33g。由此推知氣體Y中SO2的體積分?jǐn)?shù)為 。
分析上述實驗中SO2體積分?jǐn)?shù)的結(jié)果,丙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含有H2和Q氣體。為此設(shè)計了下列探究實驗裝置(圖中夾持儀器省略)。
(3)裝置B中試劑的作用是 。
(4)認(rèn)為氣體Y中還含有Q的理由是 (用化學(xué)方程式表示)。
(5)為確認(rèn)Q的存在,需在裝置中添加M于 (選填序號)。
a.A之前 b.A-B間 c.B-C間 d.C-D間
(6)如果氣體Y中含有,預(yù)計實驗現(xiàn)象應(yīng)是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
已知A、B、C、D為常見單質(zhì),其中B、C、D常溫常壓下為氣體,甲、乙、丙、丁為化合物,乙常溫下為液體,丙的焰色反應(yīng)為黃色,下圖為各種物質(zhì)之間的相互反應(yīng)
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:
A ,B ,D ,丙 。
(2)丙電子式為 ,反應(yīng)②中若有11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)B生成,則發(fā)生轉(zhuǎn)移的電
子的物質(zhì)的量為 。
(3)寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式:
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的鋁灰制備A12(SO4)3·18H2O。,工藝流程如下(部分操作和條件略):
Ⅰ.向鋁灰中加入過量稀H2SO4,過濾;
Ⅱ.向濾液中加入過量KMnO4溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH約為3;
Ⅲ.加熱,產(chǎn)生大量棕色沉淀,靜置,上層溶液呈紫紅色;
Ⅳ.加入MnSO4至紫紅色消失,過濾;
Ⅴ.濃縮、結(jié)晶、分離,得到產(chǎn)品。
H2SO4溶解A12O3的離子方程式是
將KMnO4 氧化Fe2+的離子方程式補充完整:
MnO4-+□Fe2++□ =Mn2++□Fe3+ +□
上式中氧化劑是 ,氧化產(chǎn)物是 。
(3)已知:生成氫氧化物沉淀的pH ks5u
| Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
開始沉淀時 | 3.4 | 6.3 | 1.5 |
完全沉淀時 | 4.7 | 8.3 | 2.8 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
鐵鹽、亞鐵鹽在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活、污水處理等方面有著極其廣泛的應(yīng)用。
(1)用鐵屑與稀硫酸反應(yīng)制備FeSO4
①制備原理用離子方程式表示為 。若要提高FeSO4生成速率,采取下列措施中正確的是 。
A.使用濃硫酸與鐵屑反應(yīng)
B.使用磨細(xì)的鐵粉反應(yīng)
C.控制溫度在50~70℃
D.控制溫度在80~100℃
②在上述反應(yīng)過程中,常會伴隨發(fā)生反應(yīng):4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O
若要減少產(chǎn)品FeSO4中Fe3+的含量,采取下列措施中正確的是 。
A.控制稀硫酸的濃度不能太高
B.用去O2蒸餾水注入濃硫酸配制反應(yīng)所需的稀硫酸
C.反應(yīng)中保持n(Fe)/n(H2SO4) >1
D.反應(yīng)中應(yīng)經(jīng)常添加Fe2(SO4)3攪拌
③反應(yīng)結(jié)束后,將溶液進行 、冷卻、過濾、洗滌即得FeSO4·7H2O晶體。
(2)工業(yè)上用含有少量Cu、Al的廢鐵屑制備Fe2(SO4)3
其反應(yīng)及操作流程如下:
①加入NaHCO3并攪拌,將混合液pH調(diào)控至 范圍內(nèi),使雜質(zhì)沉淀過濾除去。
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Cu(OH)2 |
開始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 3.4 | 4.7 |
完全沉淀 | 3.2 | 9.7 | 4.4 | 6.7 |
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