【題目】以硫鐵礦(主要成分為FeS2)為原料制備氯化鐵晶體(FeCl3·6H2O)的工藝流程如下:
完成下列填空:
(1)焙燒產(chǎn)生的SO2可以繼續(xù)制備硫酸,其中的反應(yīng)之一為:2SO2+O2 2SO3+Q(Q>0),該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=___________;欲使K值增大,可采取的措施是______________。若經(jīng)一段時間后SO3的濃度增加了4mol/L,在這段時間內(nèi)用O2表示的反應(yīng)速率為0.4 mol/(Ls),則這段時間為_______(選填編號)。
a.1s b.5s c.10s d.50s
(2)硫鐵礦焙燒后的燒渣中含有Fe2O3、Fe3O4等。酸溶后溶液中主要存在的陽離子有______________,不能用硫酸代替鹽酸的原因是____________________________。
(3)通入氯氣時,主要反應(yīng)的離子方程式為________________________。從氧化后的溶液中得到氯化鐵晶體的實(shí)驗(yàn)步驟為_______________、_______________、過濾洗滌。
(4)酸溶及后續(xù)過程中均需保持鹽酸過量,請從水解平衡移動原理解釋原因_________________________________________________________________________。
【答案】 K 降溫 b Fe2+、Fe3+、H+(H+不寫不扣分) 會引入SO42-離子,影響產(chǎn)品的純度 2Fe2++Cl2→2Fe3++2Cl- 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,鹽酸過量,使[H+]增大,平衡朝逆向移動,抑制Fe3+的水解,增大了氯化鐵晶體的產(chǎn)量
【解析】(1)化學(xué)平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積與反應(yīng)物的濃度冪之積的比,故2SO2+O2 2SO3+Q(Q>0)的K=c2(SO3)/c(O2)·c2(SO2);化學(xué)平衡常數(shù)K是只受溫度影響,要使K增大,平衡要正向移動,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),只有降低溫度;一段時間后SO3的濃度增加了4 mol·L-1,O2的濃度減小了2 mol·L-1,而V(O2) =△C/△t=2mol·L-1/△t =0.4 mol/(Ls)
△t=5s,所以選項(xiàng)b正確;
(2)在硫鐵礦燒渣中含有Fe2O3、Fe3O4,當(dāng)加入酸時,F(xiàn)e2O3、Fe3O4、發(fā)生反應(yīng)變?yōu)镕e2+、Fe3+、存在于溶液中,要保證Fe2O3、Fe3O4充分溶解,還要使酸過量,所以溶液中還有H+;酸溶后溶液中主要存在的陽離子有Fe2+、Fe3+、H+;以硫鐵礦制取FeCl3·6H2O,是利用硫鐵礦中的鐵元素,如果用硫酸溶解,在生產(chǎn)過程中要除去SO42-,一方面增加生產(chǎn)成本,另一方面引入SO42-離子,影響產(chǎn)品的純度,所以不能用硫酸代替鹽酸;
(3)酸溶后溶液中有Fe2+、Fe3+、H+,通入氯氣時,F(xiàn)e2+將被氧化為Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;由于FeCl3能夠發(fā)生水解,所以要在溶液酸性條件或氯化氫氣流氛圍中將氯化鐵的溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶;
(4)酸溶時保持鹽酸過量是為了使鐵的化合物充分溶解,全部轉(zhuǎn)化為離子;因?yàn)镕e3+在水溶液中能夠發(fā)生:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,保持鹽酸過量,使C(H+)增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動,抑制Fe3+的水解,可以增大氯化鐵晶體的產(chǎn)量。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用方鉛礦精礦(主要為PbS)和軟錳礦(主要為MnO2,還有少量Fe2O3,Al2O3等雜質(zhì))制備PbSO4和Mn3O4的工藝流程如下:
已知:①PbS+MnO2+4H+=Mn2++Pb2++S+2H2O
②25℃時,Ksp(PbCl2)=1.6×10-5,Ksp(PbSO4)=1.8×10-8
③PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq)△H>0
(1)80℃用鹽酸處理兩種礦石,為加快酸浸速率,還可采用的方法是_______________(任寫一種)。
(2)向酸浸液中加入飽和食鹽水的目的是_________________;加入物質(zhì)X可用于調(diào)節(jié)酸浸液的pH值,物質(zhì)X可以是___________(填字母)。
A.MnCO3 B.NaOH C.ZnO D.PbO
(3)濾渣中含有兩種金屬雜質(zhì)形成的化合物,其成分為_____________(寫化學(xué)式);
請設(shè)計分離兩種金屬化合物的路線圖(用化學(xué)式表示物質(zhì),用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,箭頭上注明試劑和分離方法)。______________________________________
(4)向?yàn)V液2中通入NH3和O2發(fā)生反應(yīng),寫出總反應(yīng)的離子方程式。___________________________________
(5)用Mn3O4為原料可以獲得金屬錳,選擇合適的冶煉方法為___________(填字母)。
A.熱還原法 B.電解法 C.熱分解法
(6)求25℃氯化鉛沉淀轉(zhuǎn)化為硫酸鉛沉淀反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________(保留到整數(shù)位)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】海水是一個巨大的化學(xué)資源寶庫,利用海水可以獲得很多化工產(chǎn)品。
(1)海水淡化的方法有蒸餾法、________________(填1種方法)。
(2)海水制得的飽和氯化鈉溶液可以利用電解法直接制取次氯酸鈉,制取的離子方程式為___________。
(3)利用制鹽后的鹽鹵提取溴的工藝流程如下(部分操作和條件已略去):
將Br2與Na2CO3反應(yīng)的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整:______________
□Br2+□Na2CO3==□NaBrO3+□_____+□______
(4)鹽鹵蒸發(fā)冷卻后析出鹵塊的主要成分是MgCl2,此外還含F(xiàn)e2+、Fe3+、Mn2+等離子。以鹵塊為原料制得鎂的工藝流程如下(部分操作和條件已略去):
己知:常溫下0.010mol/L金屬離子在不同pH下的沉淀情況如下:
物質(zhì) | 開始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 |
Mg(OH)2 | 9.6 |
①步驟②中需控制pH=9.8,其目的是_________________________。
②用NaClO氧化Fe2+得到Fe(OH)3沉淀的離子反應(yīng)方程式為___________________。
③步驟③可以將SOCl2與MgCl2·6H2O混合加熱制取無水MgCl2,SOCl2的作用是___________。
④NaClO還能除去鹽鹵中的CO(NH2)2,生成鹽和能參與大氣循環(huán)的物質(zhì)。除去0.2molCO(NH2)2時消耗NaClO__________g。
⑤如果沉淀0.010mol/LMgCl2溶液,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)計算,當(dāng)pH=11.2時溶液中c(Mg2+)=____mol/L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)說法中正確的是
A. 乙烯的結(jié)構(gòu)筒式可以表示為CH2CH2 B. 苯、乙醇和乙酸都能發(fā)生取代反應(yīng)
C. 乙醇和乙酸都存在碳氧雙鍵 D. 液化石油氣和天然氣的主要成分都是甲烷
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】CuCl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)。在實(shí)驗(yàn)室中模擬熱分解CuCl2·xH2O制備CuCl的原理和實(shí)驗(yàn)裝置如下:
完成下列填空:
(1)在實(shí)驗(yàn)(Ⅰ)過程中,觀察到B中固體由白色變?yōu)樗{(lán)色,C中產(chǎn)生的現(xiàn)象是__________,導(dǎo)致該現(xiàn)象的物質(zhì)是________________________。
(2)裝置D的作用是___________________________________,其中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________。
(3)反應(yīng)結(jié)束后,CuCl產(chǎn)品中可能存在少量的CuCl2或CuO雜質(zhì)。
①若雜質(zhì)是CuCl2,則原因是_________________________________________。
②若雜質(zhì)是CuO,則原因是__________________________________________。
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)(Ⅱ),測定CuCl2·xH2O中結(jié)晶水的含量。取CuCl2·xH2O樣品1.692g,經(jīng)過3次灼燒、冷卻、稱量,得到黑色固體的質(zhì)量數(shù)據(jù)如下:
稱 量 | 第1次 | 第2次 | 第3次 |
質(zhì)量(g) | 0.820g | 0.800g | 0.800g |
則x=_____________(保留2位小數(shù))。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:25℃,NH3·H2O電離平衡常數(shù)K=1.76×10-5。25℃,向1 L 0.1 mol/L某一元酸HR溶液中逐漸通入氨氣,若溶液溫度和體積保持不變,所得混合溶液的pH與變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是
A. 由圖可推知:25℃,0.1 mol/L NaR溶液的pH約為10
B. 當(dāng)通入0.1 mol NH3時,所得溶液中:c(NH4+)>c(R-)>c(OH-)>c(H+)
C. pH=7時,所得溶液中:c(HR)>c(R-) =c(NH4+)
D. pH=10時,所得溶液中:c(R-)>c(HR) ,c(NH4+)>c(NH3·H2O)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在容積為2L的密閉容器中充入3mol氣體A和2.5mol氣體B,發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)),5min時測得生成1mol D,C的平均反應(yīng)速率v(C)=0.1molL﹣1min﹣1 , 試求:
(1)方程式中C的化學(xué)計量數(shù)x= .
(2)5min內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v(A)= .
(3)5min時B的轉(zhuǎn)化率為 .
(4)溫度升高A的轉(zhuǎn)化率(填“增大”或“減小”或“不變”下同),壓強(qiáng)增大B的轉(zhuǎn)化率 .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】相同溫度,相同濃度下的六種溶液,其pH由小到大的順序如圖所示,圖中①②③代表的物質(zhì)可能分別為( 。
A.NH4Cl、(NH4)2SO4、CH3COONa
B.(NH4)2SO4、NH4Cl、CH3COONa
C.(NH4)2SO4、NH4Cl、NaOH
D.CH3COONa、NH4Cl、(NH4)2SO4
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