9.新型納米材料氧缺位鐵酸鹽(MFe2Ox,3<x<4,M=Mn、Zn或Ni且均顯+2價(jià),下同)由鐵酸鹽(MFe2O4)經(jīng)高溫還原而得,常溫下,它能使工業(yè)廢氣中的酸性氧化物分解除去.轉(zhuǎn)化流程如圖所示:
(1)將納米材料氧缺位鐵酸鹽分散在蒸餾水中,所形成的分散系屬于膠體.
(2)寫出MFe2Ox分解SO2的化學(xué)方程式MFe2Ox+$\frac{4-x}{2}$SO2=MFe2O4+$\frac{4-x}{2}$S
(3)已知鐵酸鹽(MFe2O4)被H2高溫還原時(shí),發(fā)生反應(yīng)的MFe2O4與H2的物質(zhì)的量之比為2:1,則還原產(chǎn)物MFe2Ox中x=3.5,MFe2Ox中+2價(jià)鐵與+3價(jià)鐵的物質(zhì)的量之比為1:1.
(4)在酸性溶液中,F(xiàn)e2O42-易轉(zhuǎn)化為Fe2+:Fe2O42-+2e-+8H+═2Fe2++4H2O,有K2MnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO43四種物質(zhì)中的一種能使上述還原過程發(fā)生,寫出該氧化還原反應(yīng)的離子方程式并配平:Fe2CO42-+Cu2O+10H+=2Fe2++2Cu2++5H2O.

分析 (1)納米材料氧缺位鐵酸鹽微粒直徑達(dá)到膠體微粒直徑;
(2)由示意圖可知MFe2Ox與SO2反應(yīng),生成MFe2O4,SO2被還原,應(yīng)生成S;
(3)反應(yīng)的方程式為2MFe2O4+H2=2MFe2Ox+H2O,根據(jù)質(zhì)量守恒確定x的值;計(jì)算Fe元素平均化合價(jià),進(jìn)而計(jì)算+2價(jià)鐵與+3價(jià)鐵的物質(zhì)的量之比;
(4)Fe2O42-+2e-+8H+→2Fe2++4H2O為還原反應(yīng),則應(yīng)加入還原性物質(zhì),只有Cu2O符合.

解答 解:(1)納米材料氧缺位鐵酸鹽微粒直徑達(dá)到膠體微粒直徑,分散在蒸餾水中,所形成的分散系屬于膠體,
故答案為:膠體;
(2)由示意圖可知MFe2Ox與SO2反應(yīng),生成MFe2O4,SO2被還原,應(yīng)生成S,反應(yīng)可表示為:MFe2Ox+$\frac{4-x}{2}$SO2=MFe2O4+$\frac{4-x}{2}$S,故答案為:MFe2Ox+$\frac{4-x}{2}$SO2=MFe2O4+$\frac{4-x}{2}$S;
(3)反應(yīng)的方程式為:2MFe2O4+H2=2MFe2Ox+H2O,由質(zhì)量守恒可知2x+1=2×4,解得x=3.5,則MFe2O3.5中,F(xiàn)e元素的化合價(jià)為 $\frac{2×3.5-2}{2}$=2.5,則MFe2Ox中+2價(jià)鐵與+3價(jià)鐵的量之比為1:1,
故答案為:3.5;1:1;
(4)Fe2O42-+2e-+8H+→2Fe2++4H2O為還原反應(yīng),則應(yīng)加入還原性物質(zhì),只有Cu2O符合,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Fe2CO42-+Cu2O+10H+=2Fe2++2Cu2++5H2O,
故答案為:Fe2CO42-+Cu2O+10H+=2Fe2++2Cu2++5H2O.

點(diǎn)評 本題綜合考查氧化還原反應(yīng)知識等,側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查,注意理解題目信息從元素化合價(jià)的角度解答該題,難度不大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.下列四個(gè)選項(xiàng)是在不同的情況下對化學(xué)反應(yīng)A(g)+3B(g)?2C(g)+2D(g)測得的用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,其中表示該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率最快的是( 。
A.v(D)=0.5mol•L-1•min-1B.v(C)=0.40 mol•L-1•min-1
C.v(B)=0.45 mol•L-1•s-1D.v(A)=0.3mol•L-1•s-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.下列各組微粒中,互為同素異形體的是( 。
A.${\;}_{6}^{12}$C和${\;}_{6}^{13}$CB.H2O和D2O
C.O2與O3D.CH3OCH3與CH3CH2OH

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.下列各項(xiàng)操作中,發(fā)生“先產(chǎn)生沉淀,然后沉淀又溶解”現(xiàn)象的是( 。
①向飽和碳酸鈉溶液中通入過量的CO2;   
②向Fe(OH)3膠體中逐滴加入過量的稀鹽酸;
③向AlCl3溶液中逐滴加入過量NaOH溶液;
④向硅酸鈉溶液中逐滴加入過量的鹽酸.
A.①②B.①④C.②③D.①③

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(反應(yīng)條件和部分產(chǎn)物未標(biāo)出)
(1)若A為短周期金屬單質(zhì),D為短周期非金屬單質(zhì),且所含元素的原子序數(shù)A是D的2倍,所含元素的原子最外層電子數(shù)D是A的2倍,F(xiàn)的濃溶液與A、D反應(yīng)都有紅棕色氣體生成,則A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為.反應(yīng)④的化學(xué)方程式為C+4HNO3(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O
(2)若A為常見的變價(jià)金屬的單質(zhì),D、F是氣態(tài)單質(zhì),且反應(yīng)①在水溶液中進(jìn)行.反應(yīng)②也在水溶液中進(jìn)行,則反應(yīng)②的離子方程式是2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-.已知光照條件下D與F反應(yīng)生成B,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式H2+Cl2$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl.
(3)若A、D、F都是短周期非金屬元素單質(zhì),且A、D所含元素同主族,A、F所含元素同周期,則A的元素符號為C,反應(yīng)①的化學(xué)方程式為2C+SiO2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.在溫度、初始容積相同的兩個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物(如圖所示),發(fā)生如下反應(yīng):3X(g)+Y(g)?2Z(g)△H<0,保持溫度不變,測得平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:下列說法正確的是(  )
恒容容器甲恒壓容器乙
Y的物質(zhì)的量/moln1n2
Z的體積分?jǐn)?shù)φ1φ2
A.平衡時(shí)容器乙的容積一定比反應(yīng)前大
B.平衡時(shí)容器甲的壓強(qiáng)一定比反應(yīng)前大
C.n2>n1
D.φ2>φ1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

11.一定條件下,在容積一定的容器中,鐵和CO2發(fā)生反應(yīng):Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g),該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c(CO)}{c(C{O}_{2})}$.下列措施中能使平衡時(shí)c(CO)/c(CO2)增大的是a(選填編號)
a、升高溫度 b、增大壓強(qiáng)  c、充入一定量CO  d、再加入一些鐵粉.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

8.在化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化成生成物,必然發(fā)生能量的變化.
(1)下列說法正確的是A
A.化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是舊化學(xué)鍵的斷裂,新化學(xué)鍵的形成,在化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物的同時(shí),必然發(fā)生能量的變化
B.所有的放熱反應(yīng)都能設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池
C.放熱反應(yīng)發(fā)生時(shí)不一定要加熱,但吸熱反應(yīng)必須要加熱才能發(fā)生
D.可逆反應(yīng)在一定條件下有一定的限度,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定限度后,反應(yīng)不再進(jìn)行
(2)25℃、101kPa條件下,16g液態(tài)N2H4與雙氧水充分反應(yīng)生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水放出320.8kJ熱量,寫出熱化學(xué)方程式N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.6KJ/mol.
(3)101kPa條件下,氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)生成氨氣的能量變化如圖示意:
又已知:①b=1219;
②25℃、101kPa下N2(g)+3H2 (g)═2NH3 (g)△H=-184kJ•mol-1,則a=1127.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相對位置如表所示,其中R單質(zhì)在暗處與H2劇烈化合并發(fā)生爆炸.則下列判斷正確的是(  )
A.元素R對應(yīng)氣態(tài)氫化物的相對分子質(zhì)量實(shí)際測量值往往比理論上要大的多,這可能和氫鍵有關(guān)
B.由于鍵能H-R>H-T,故元素R、T對應(yīng)氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn):HR>HT
C.R與Q的電子數(shù)相差16
D.最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性:X<T<Q

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