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【題目】鐵及其化合物在生產生活中有廣泛應用。

(1)可用作凈水劑，也可用于無線電印刷電路做蝕刻劑。某化學興趣小組利用如圖所示裝置向的鐵屑中通入生產無水。已知：固體呈黑棕色、易潮解、左右時升華。

回答下列問題

①寫出用高錳酸鉀和濃鹽酸在裝置中制備氯氣的離子方程式_____。

②裝置中加入的試劑是_____，裝置中玻璃絲的作用是_____，中溶液的作用是_____。

③有同學認為氣體通入裝置前應除去其中含有的，改進措施為_____。

(2)一種新型高效凈水劑(聚合氯化鐵鋁，廣泛用于日常生活用水和工業(yè)污水的處理。某化工廠欲以工業(yè)生產廢料(金屬鐵、鋁及其氧化物)為原料制取，設計生產流程如下：

①實驗室現需用的稀鹽酸，欲用的濃鹽酸配制，則所需濃鹽酸體積為________。

②中顯________價，在強酸性和強堿性溶液中均________穩(wěn)定存在(填“能”或“不能”)。

③步驟Ⅱ中取樣分析的目的是________。

A．測定溶液中與的含量比 B．測定原料是否完全溶解

C．測定溶液中的含量，以確定加入的量 D．測定溶液中的含量

【答案】 濃硫酸 防止堵塞導管 除去過量氯氣，防止其污染空氣 在裝置A、B之間連接盛有飽和食鹽水的洗氣瓶 50mL +3 不能 C

【解析】

(1)根據題干信息可知實驗目的為制備無水FeCl3，裝置A為制備Cl2的裝置，裝置B為氣體的干燥裝置，C裝置為Cl2和鐵屑在500-600℃時反應生成FeCl3，D裝置中的濃硫酸可吸收水蒸氣，防止E中的水蒸氣進入C裝置中，E為尾氣處理裝置，據此分析解答；

(2)結合溶液稀釋的規(guī)律進行相關計算，根據生產流程分析可知，工業(yè)生產廢料加入過量的鹽酸溶解后生成Fe2+、Fe3+和Al3+，取樣分析后加入NaClO3將Fe2+氧化為Fe3+，加入HCl(或NaOH)調節(jié)pH水解聚合得到PAFC，據此分析解答。

(1)①裝置A用高錳酸鉀和濃鹽酸制備氯氣時，HCl被氧化為Cl2，高錳酸鉀被還原為MnCl2，反應的離子方程式為，故答案為：；

②裝置B為氣體的干燥裝置，Cl2為酸性氣體，可用濃硫酸干燥，由于FeCl3在100℃左右時升華，則裝置C中玻璃絲的作用為防止堵塞導管，E為尾氣處理裝置，NaOH可吸收過量的Cl2，防止其污染空氣，故答案為：濃硫酸；防止堵塞導管；除去過量氯氣，防止其污染空氣；

③濃鹽酸易揮發(fā)，生成的Cl2中混有揮發(fā)的HCl氣體，熱鐵屑與HCl反應會生成無水FeCl2，使得制備的無水FeCl3不純，因此可在裝置A、B之間連接盛有飽和食鹽水的洗氣瓶，除去Cl2中含有的HCl氣體，故答案為：裝置A、B之間連接盛有飽和食鹽水的洗氣瓶；

(2)①根據公式c稀×V稀=c濃×V濃可得，c稀HCl×V稀HCl=c濃HCl×V濃HCl，由于實驗室中沒有200mL的容量瓶，因此選用250mL的容量瓶配制2mol/L的稀鹽酸，則，故答案為：50mL；

②由上述分析可知，NaClO3將Fe2+氧化為Fe3+，加入HCl(或NaOH)調節(jié)pH水解聚合得到PAFC，因此PAFC中Fe顯+3價，PAFC在強酸性或強堿性溶液中均不能穩(wěn)定存在，故答案為：+3；不能；

③在氧化之前，可測定溶液中Fe2+的含量，以確定加入NaClO3的量，C選項符合題意，故答案為：C。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下列熱化學方程式及有關應用的敘述中，正確的是

A. 甲烷的燃燒熱為890.3kJmol-1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為：CH4(g)+ 2O2(g) ═ CO2(g) + 2H2O(g) △H = -890.3kJmol-1

B. 已知強酸與強堿在稀溶液里反應的中和熱為57.3kJmol-1，則H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)═BaSO4(s)+H2O(l) △H < -57.3kJmol-1

C. 500℃、30MPa下，將0.5mol N2和1.5molH2置于密閉的容器中充分反應生成NH3(g)，放熱19.3kJ，其熱化學方程式為：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H = -38.6kJmol-1

D. 已知25℃、101KPa條件下：4Al(s) + 3O2(g) ═ 2A12O3(s) △H = -2834.9kJmol-1，4Al(s) + 2O3(g) ═ 2A12O3(s) △H = -3119.1kJmol-1，則O3比O2穩(wěn)定

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】煤炭氣化作為潔凈煤利用的核心技術，是影響煤化工系統(tǒng)效率、污染物及溫室氣體排放的關鍵。工業(yè)生產中主要的氣化方式包括純水氣化、CO2氣化和純氧氣化，反應如下：

i.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+119kJ·mol-1

ii.C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+162kJ·mol-1

iii.C(s)+O2(g)CO(g) ΔH=-123kJ·mol-1

iv.C(s)+ O2(g)CO2(g) ΔH=-409kJ·mol-1

(1)均相水煤氣反應CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的ΔH__。

(2)圖1是不同氣化方式得到的合成氣成分，圖2是溫度對碳轉化率的影響(碳轉化率是指氣化得到氣體中的碳占入爐原料煤中碳的質量分數)。

①氣化過程中不同氧化劑的配比會對合成氣的成分造成很大影響，為了提高合成氣的氫碳比，生產中應該適當提高__在氧化劑中的比例。

②若使用混合氧化劑進行氣化，最佳氣化溫度是___℃。溫度升高純氧氣化的碳轉化率降低，原因是___。

③工業(yè)上常在壓強200kPa的條件下進行氣化，壓強過高過低都不利于氣化的進行，可能的原因是__。

④T℃時，向容積可變的恒壓密閉容器中加入20g燃煤(含碳84%)和2molH2O(g)模擬純水氣化反應，起始容積為2L。一段時間達到平衡后，測得容器內H2為1mol。則該溫度下C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常數K=__。

(3)煤的氣化中可以利用CO2捕集技術實現CO2的綜合利用。用石墨電極電解CO2制CH3CH2OH的原理示意圖如圖：

①b為電源的___(填“正”或“負”)極。

②生成CH3CH2OH的電極反應式為___。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】某課外活動小組為了測定銅鐵合金中鐵的質量分數，現取銅鐵合金樣品20.0 g，將80.0 g稀硫酸平均分成4份，分4次逐漸加入到樣品中，每次充分反應后測得剩余固體質量見下表

試求：

(1)20.0 g銅鐵合金中，銅的質量是______。

(2)銅鐵合金中，鐵元素的質量分數是______。

(3)20 g稀硫酸溶液中溶質質量是______。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】將一定質量的鎂鋁合金投入100 mL一定濃度的鹽酸中，合金完全溶解。向所得溶液中滴加濃度為5 mol·L－1的氫氧化鈉溶液，生成的沉淀跟加入的氫氧化鈉溶液的體積關系如圖(橫坐標體積單位是mL，縱坐標質量單位是g)。

(1)合金中鎂的質量是__________。

(2)所用鹽酸的物質的量濃度是______________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】一定條件下，在密閉容器內，SO2氧化成SO3的熱化學方程式為：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；△H=-akJ·mo1-1 在相同條件下要想得到2akJ熱量，加入各物質的物質的量可能是

A. 4 mo1SO2和2mol O2

B. 4mol SO2、2mo1 O2和2mol SO3

C. 4mol SO2．和4 mo1 O2

D. 6mo1 SO2和4 mo1 O2

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】硫酸鋅是一種重要的工業(yè)原料，廣泛用于農業(yè)、化工、電鍍等行業(yè)。工業(yè)上由鋅渣(主要成分為ZnO、FeO、CuO、PbO等)等工業(yè)廢料生產ZnSO4·7H2O的流程如下：

(1)“溶浸”操作中，寫出加快“鋅渣”“溶浸”速率的兩種措施_____________。

(2)“濾渣A”的主要成分是________；“濾渣C”的主要成分是________。

(3)“反應Ⅰ”中①，先加入NaClO反應的離子方程式為____________；“反應Ⅰ”中②，再加入NaOH調節(jié)溶液pH約為_________，則濾液中Fe元素濃度小于4×105mol·L－1，而基本存在于“濾渣B”中。(Ksp[Fe(OH)3]=4×1038)

(4)“反應Ⅱ”中，加入的鋅粉需用少量稀硫酸處理，原因是_________。

(5)在實驗室中，由濾液獲得ZnSO4·7H2O晶體的具體實驗操作有_____________。

(6)取28.7g ZnSO4·7H2O加熱至不同溫度，剩余固體的質量如下表：

溫度/℃

100

250

680

930

質量/g

17.90

16.10

13.43

8.10

則680℃時所得固體的化學式為_________(填字母標號)。

A.ZnO B.ZnSO4 C. Zn3O(SO4)2 D.ZnSO4·H2O

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】碳的氧化物對環(huán)境的影響較大，研究和開發(fā)碳的氧化物的應用對發(fā)展低碳經濟，構建生態(tài)文明社會具有重要的意義。

(1)已知：①甲醇的燃燒熱ΔH＝－726.4 kJ·mol－1；

②H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1

③H2O(g)=H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol－1　

則二氧化碳和氫氣合成液態(tài)甲醇、生成氣態(tài)水的熱化學方程式為_____________。

(2)在T1時，向體積為2L的恒容容器中充入物質的量之和為3mol的CO和H2，發(fā)生反應CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，反應達到平衡時CH3OH(g)的體積分數(φ)與 的關系如圖所示：

①當起始＝2時，經過5min達到平衡，CO的轉化率為0.6，則0～5min內平均反應速率v(H2)＝______。若此刻再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol，達到新平衡時H2的轉化率將________(填“增大”“減小”或“不變”)。

②當＝3.5時，達到平衡后，CH3OH的體積分數可能是圖像中的________(填“D”“E”或“F”)點。

(3)已知由CO2生成CO的化學方程式為CO2(g)＋O(g)CO(g)＋O2(g)，其正反應速率為v正＝k正·c(CO2)·c(O)，逆反應速率為v逆＝k逆·c(CO)·c(O2)，k為速率常數。2500 K時，k逆＝1.21×105L·s－1·mol－1，k正＝3.02×105L·s－1·mol－1，則該溫度下該反應的平衡常數K為________。(保留小數點后一位小數)

(4)CH3OH—O2在新型聚合物催化下可發(fā)生原電池反應，其裝置如圖：

①外電路中每轉移3mol電子，溶液中生成_______molH＋

②寫出電極B的電極反應式：__________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】室溫下，將1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應為ΔH1，將1 mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應為ΔH2；CuSO4(s)·5H2O(s)受熱分解的化學方程式為CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，熱效應為ΔH3。則下列判斷正確的是(　　)

A. ΔH2＞ΔH3 B. ΔH1＜ΔH3 C. ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D. ΔH1＋ΔH2＞ΔH3

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