【題目】納米級Fe3O4呈黑色,因其有磁性且粒度小而在磁記錄材料、生物功能材料等諸多領(lǐng)域有重要應(yīng)用,探究其制備和用途意義重大。
(1)還原-沉淀法:①用還原劑Na2SO3將一定量Fe3+可溶鹽溶液中的Fe3+還原,使Fe2+和Fe3+的物質(zhì)的量比為1:2。②然后在①所得體系中加入氨水,鐵元素完全沉淀形成納米Fe3O4。寫出②過程的離子方程式:_______。當還原后溶液中c(Fe2+):c(Fe3+)=2:1時,由下表數(shù)據(jù)可知,產(chǎn)品磁性最大,可能的原因是________________。
(2)電化學法也可制備納米級Fe3O4,用面積為4cm2的不銹鋼小球(不含鎳、鉻)為工作電極,鉑絲作陰極,用Na2SO4溶液作為電解液,電解液的pH維持在10左右,電流50mA。生成Fe3O4的電極反應(yīng)為__________。
(3)已知:H2O(1)=H2(g)+O2(g)△H=+285.5kJ·mol-1,以太陽能為熱源分解Fe3O4,經(jīng)由熱化學鐵氧化合物循環(huán)分解水制H2的過程如下,完善以下過程I的熱化學方程式。
過程I.____________________________________________________。
過程II:3FeO(s)+H2O(1)===H2(g)+Fe3O4(s) △H=+128.9kJ·mol-1。
【答案】Fe2++2Fe3++8NH3·H2O=Fe3O4↓+8NH4++4H2O Fe2+容易被氧化為Fe3+3Fe-8e-+8OH-=Fe3O4↓+2H2O2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) △H=+313.2kJ·mo1-1
【解析】
(1)反應(yīng)①中Fe2+與Fe3+物質(zhì)的量比為1:2,即離子反應(yīng)方程式為Fe2+與Fe3+的系數(shù)比為1:2,然后加入氨水,生成Fe3O4,即反應(yīng)②離子方程式為Fe2++2Fe3++8NH3·H2O=Fe3O4+8NH4++4H2O;當c(Fe2+):c(Fe3+)=2:1時,根據(jù)表格中數(shù)據(jù),產(chǎn)品磁性最大,其原因是Fe2+溶液被氧化為Fe3+;(2)不銹鋼應(yīng)作陽極,因為pH維持10左右,因此電解液的環(huán)境為堿性,因此生成Fe3O4的電極反應(yīng)式為3Fe+8OH--8e-=Fe3O4+2H2O;(3)根據(jù)過程,Fe3O4轉(zhuǎn)化成FeO和O2,方程式為2Fe3O4=6FeO+O2↑,因此用總反應(yīng)減去過程II×2,得出2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) △H=+313.2kJ·mol-1。
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【題目】某溶液中含有HCO3-、CO32-、SO32-、Na+、NO3-五種離子。若向其中加入過氧化鈉粉末充分反應(yīng)后(溶液體積變化忽略不計),溶液中離子濃度保持不變的是
A.CO32-、NO3- B.NO3-
C.SO32-、NO3- D.CO32-、NO3-、Na+
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【題目】工業(yè)上氟氣可作為火箭燃料中的氧化劑。1886年法國化學家H.M0issan通過電解氟氫化鉀(KHF2)的氟化氫無水溶液第一次制得氟氣。已知:KF+HF=KHF2,制備氟氣的電解裝置如圖所示。下列說法錯誤的是
A. 鋼電極與電源的負極相連
B. 電解過程需不斷補充的X是KF
C. 陰極室與陽極室必須隔開
D. 氟氫化鉀在氟化氫中可以電離
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【題目】下述實驗中均有紅棕色氣體產(chǎn)生,對比分析所得結(jié)論不正確的是
① | ② | ③ |
A. 由①中的紅棕色氣體,推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體
B. 紅棕色氣體能表明②中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)
C. 由③說明濃硝酸具有揮發(fā)性,生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物
D. ③的氣體產(chǎn)物中檢測出CO2,不一定說明木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)
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【題目】A、B、C、W均為中學常見的純凈物,它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(其它產(chǎn)物及反應(yīng)條件已略去,反應(yīng)可以在水溶液中進行)。
(1)若B的溶液顯黃色,一定條件下B的飽和溶液可與沸水反應(yīng)生成紅褐色分散系
①實驗室制A單質(zhì)的反應(yīng)的離子方程式_______________________________________;
A單質(zhì)的常用檢驗方法____________________________
②C溶液中加入氫氧化鈉溶液的現(xiàn)象_________________________________________;
③一定條件下W與水反應(yīng)的化學方程式_______________________________________;
(2)若W為NaOH,且B為白色沉淀
①C的化學名稱為______________;
②W與某金屬單質(zhì)也可生成C,該反應(yīng)的離子方程式______________________________;
③B與W反應(yīng)生成C的離子反應(yīng)方程式________________________________________;
(3)若B能使品紅褪色,加熱又變紅,C能與水反應(yīng)生成一種強酸
①B轉(zhuǎn)化為C的化學方程式_________________________________________________
②若A是一種化合物,A與B反應(yīng)的化學方程式__________________________
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【題目】工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為A12O3,含FeO雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下:
下列說法正確的是
A. 試劑X可以是氫氧化鈉溶液,也可以是鹽酸溶液
B. 反應(yīng)①、過濾后所得沉淀為氫氧化鐵
C. 圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng)
D. 反應(yīng)②的化學方程式為NaAlO2+CO2+2H2O=A1(OH)3↓+NaHCO3
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【題目】X,Y,Z三種短周期元素,它們的原子序數(shù)之和等于16,X2,Y2,Z2在常溫下都是無色氣體,它們均為工業(yè)合成某化工產(chǎn)品的重要原料,其流程如下:
已知:①一定條件下,X2與Y2能反應(yīng)生成A,X2與Z2能反應(yīng)生成B;
②B和C分子均為常見的10電子微粒。
請回答下列問題:
(1)X元素在周期表中的位置是___________________________________________;
(2)X2與Z2可制成新型化學電源(KOH溶液作電解質(zhì)溶液),兩個電極均由多孔石墨制成,通入的氣體在電極表面放電,負極電極反應(yīng)式為________________________;
(3)化合物B吸收C后形成的溶液pH______7(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是(用離子方程式表示)___________________________________________________________________;
(4)寫出由C生成A和B的化學方程式______________________________。
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【題目】中華民族有著光輝燦爛的發(fā)明史,下列發(fā)明創(chuàng)造不涉及氧化還原反應(yīng)的是
A.用膽礬煉銅
B.用鐵礦石煉鐵
C.黑火藥的使用
D.打磨磁石制指南針
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