【題目】工業(yè)上利用某廢渣(含FeSO4、Fe2(SO4)3及少量CaO和MgO)制備高檔顏料鐵紅(主要成分為Fe2O3)和回收(NH4)2SO4,其生產(chǎn)流程如下:
已知:a、氧化還原反應中,會有元素化合價發(fā)生變化。
b、回答下列問題:
(1)(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12中鐵元素的化合價是_____。
(2)粉碎廢渣的目的_____,加入物質(zhì)X溶解廢渣,X應選用_____(填序號)。
A 鹽酸
B 硫酸
C 氨水
D 氫氧化鈉
步驟①酸浸時,生成鹽的化學方程式為_____(任寫一個)。
(3)步驟③中操作Y的名稱是____,濾液中除含有很少量銨黃鐵礬外還含有__。
(4)步驟②通入氧氣氧化的目的是_____,工業(yè)上對該操作控制在4小時左右為宜,根據(jù)如圖有關(guān)數(shù)據(jù)分析,影響Fe3+氧化率的變化規(guī)律:_____。
【答案】+3 增大反應物之間的接觸面積,使反應充分進行 B (或) 過濾 硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸銨[或CaSO4、MgSO4、(NH4)2SO4] 將亞鐵離子(或Fe2+)氧化成三價鐵離子(或Fe3+) 溫度越高,pH越。ɑ蛩嵝栽綇姡,三價鐵離子(或Fe2+)氧化率越高
【解析】
氧化鎂和硫酸生成硫酸鎂和水,氧化鈣和硫酸生成硫酸鈣和水,粉碎廢渣的目的增大反應物之間的接觸面積,使反應充分進行。
(1)(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12中銨根離子的化合價為+1價,硫酸根離子的化合價為-2價,氫氧根離子的化合價為-1價,設鐵元素的化合價是x,化合物中各元素的正負化合價代數(shù)和為零,則,,故鐵元素的化合價是+3價。
(2)粉碎廢渣的目的增大反應物之間的接觸面積,使反應充分進行,廢渣中含有氧化鈣和氧化鎂,氧化鎂和硫酸生成硫酸鎂和水,氧化鈣和硫酸生成硫酸鈣和水,加入物質(zhì)X溶解廢渣,X應選用硫酸,故選B。
步驟①酸浸時,生成鹽的反應是氧化鎂和硫酸生成硫酸鎂和水,或氧化鈣和硫酸生成硫酸鈣和水,故反應的化學方程式為(或)。
(3)步驟③中操作Y是將固體和液體分離,故名稱是過濾,氧化鎂和硫酸生成硫酸鎂,氧化鈣和硫酸生成硫酸鈣,氨水和硫酸鐵生成硫酸銨,故濾液中除含有很少量銨黃鐵礬外還含有硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸銨[或CaSO4、MgSO4、(NH4)2SO4]。
(4)生產(chǎn)流程需要將硫酸亞鐵氧化成硫酸鐵和氨水反應,故步驟②通入氧氣氧化的目的是將亞鐵離子(或Fe2+)氧化成三價鐵離子(或Fe3+),由圖像可知,鐵離子的氧化率隨著酸性的減弱而減小,故工業(yè)上對該操作控制在4小時左右為宜,根據(jù)如圖有關(guān)數(shù)據(jù)分析,影響Fe3+氧化率的變化規(guī)律是溫度越高,pH越小(或酸性越強),三價鐵離子(或Fe2+)氧化率越高。
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【題目】某研究性學習小組利用下圖裝置進行一氧化碳還原氧化鐵的實驗。
回答下列問題:
(1)實驗開始時,首先應___________________;實驗中通入CO2的作用:①排出裝置內(nèi)的空氣,②____________________(用化學方程式表示)。
(2)寫出一氧化碳還原氧化鐵的化學反應方程式_________________,該反應____(選填“是”或“否”)置換反應。
(3)丁處試劑瓶中發(fā)生的主要反應的化學方程式____________________。
(4)對該裝置你認為下列說法正確的是___________(選填序號)。
a.丙處試管可防止液體倒吸 b.該裝置的不足之處是未進行尾氣處理
(5)當觀察到____________________________(填實驗現(xiàn)象),停止加熱,待冷卻后,用磁鐵吸引硬質(zhì)玻璃管中的黑色粉末,黑色粉末被吸起。小軍同學說,該黑色粉末是鐵。小明說,該黑色粉末不一定是鐵。于是,他們對生成的黑色粉末進行探究。查閱資料:
① CO還原Fe2O3的產(chǎn)物與反應溫度有關(guān)。
②Fe3O4為黑色粉末,能與鹽酸反應,含有Fe3+的鹽溶液遇到KSCN(硫氰化鉀)溶液時變成紅色,Fe(OH)2是一種白色沉淀,在空氣中易被氧氣氧化。進行實驗:
實驗操作 | 現(xiàn) 象 |
步驟一:取黑色粉末加入鹽酸 | 溶解,無氣泡,溶液呈淺黃綠色 |
步驟二:取步驟一所得溶液,滴加KSCN溶液 | 溶液變紅 |
步驟二:再取步驟一所得溶液,加入足量的NaOH溶液 | 有紅褐色沉淀生成,同時還有少量的白色沉淀生成,白色沉淀迅速變成灰綠色,最后面變成紅褐色 |
實驗結(jié)論:①黑色粉末是_________(填名稱)。
②寫出黑色粉末與鹽酸反應的化學方程式_________________________。
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【題目】我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的硅襯底高光效氮化鎵發(fā)光二極管(簡稱LED)技術(shù),已廣泛用于照明、顯像等多個領(lǐng)域。氮和鎵的原子結(jié)構(gòu)示意圖及鎵在元素周期表中的信息如下圖所示,下列說法正確的是( )
A. 鎵元素位于第三周期,屬于金屬元素B. 鎵原子核內(nèi)有31個中子
C. 鎵的相對原子質(zhì)量是69.72gD. 氮化鎵的化學式為GaN
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【題目】某無色溶液中可能含有NaCl、H2SO4、Na2CO3、BaCl2、MgCl2中的一種或幾種,取適量該溶液與氫氧化鈉溶液反應,產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入氫氧化鈉溶液質(zhì)量之間的關(guān)系如下圖所示。下列說法正證確的是( )
A.O→A、B→C過程中均沒有發(fā)生化學反應
B.該溶液中一定含有H2SO4、MgCl2
C.該溶液中一定沒有Na2CO3、BaCl2、NaCl
D.C點對應溶液中的溶質(zhì)有NaCl、NaOH
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【題目】我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的硅襯底高光效氮化鎵發(fā)光二極管(簡稱LED)技術(shù),已廣泛用于照明、顯像等多個領(lǐng)域。氮和鎵的原子結(jié)構(gòu)示意圖及鎵在元素周期表中的信息如下圖所示,下列說法正確的是( 。
A. 鎵元素位于第三周期,屬于金屬元素B. 鎵原子核內(nèi)有31個中子
C. 鎵的相對原子質(zhì)量是69.72gD. 氮化鎵的化學式為GaN
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【題目】某無色溶液中可能含有NaCl、H2SO4、Na2CO3、BaCl2、MgCl2中的一種或幾種,取適量該溶液與氫氧化鈉溶液反應,產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入氫氧化鈉溶液質(zhì)量之間的關(guān)系如下圖所示。下列說法正證確的是( 。
A.O→A、B→C過程中均沒有發(fā)生化學反應
B.該溶液中一定含有H2SO4、MgCl2
C.該溶液中一定沒有Na2CO3、BaCl2、NaCl
D.C點對應溶液中的溶質(zhì)有NaCl、NaOH
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【題目】物質(zhì)氧化鈉由鈉離子和氧離子構(gòu)成。
(1)1個鈉離子的化學符號是_____。
(2)畫出氧離子的結(jié)構(gòu)示意圖_____。
(3)氧化鈉中氧元素的化合價_____。
(4)氧化鈉可以和水在常溫下生成火堿,請寫出氧化鈉與水反應的化學方程式_____。
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【題目】A~H是初中化學常見物質(zhì)。單質(zhì)A在空氣中因“生銹”而使得表面變綠,綠色物質(zhì)的主要成分與B反應生成C,C常用于配制農(nóng)藥波爾多液。D與常溫下呈液體的E反應只生成F,F與純堿溶液反應生成G和H,H高溫煅燒生成D。
(1)A的化學式為_________________。
(2)D俗稱為________________,D變成F的過程是________________ (填“放熱”或“吸熱”)過程,F在日常生活的一種用途為________________。
(3) C與F反應的化學方程式為________________,其基本反應類型為________________。
(4) F與純堿反應的化學方程式為________________,G的物質(zhì)類別屬于________________ (填 “酸”或“堿”或“鹽”)。
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