【題目】為了保護環(huán)境,充分利用資源,可將工業(yè)廢棄物轉變成重要的化工原料。

請回答下列問題:

(1)可用NaClO3氧化酸性FeCl2廢液得到FeCl3,F(xiàn)eCl3具有凈水作用,但腐蝕設備。

①寫出NaClO3氧化酸性FeCl2的離子方程式:__________________________。

②若酸性FeCl2廢液中:c(Fe2+)=2.0×10-2 mol∕L,c(Fe3+)=1.0×10-3 mol∕L,c(Cl)=5.3×10-2 mol∕L,則該溶液的pH約為_________。

③FeCl3凈水的原理是:_________________(用離子方程式及適當文字回答);FeCl3溶液腐蝕鋼鐵設備,除H+作用外,另一主要原因是_________(用離子方程式表示)。

(2)可用廢鐵屑為原料,按下圖的工藝流程制備聚合硫酸鐵(PFS),PFS是一種新型的

絮凝劑,處理污水比FeCl3高效,且腐蝕性小。

①酸浸時最合適的酸是______________。

②反應釜中加入的氧化劑,下列試劑中最合適的是____________(填標號)。

a.HNO3 b.KMnO4 c.Cl2 d.H2O2

檢驗其中Fe2+是否完全被氧化,應選擇____________________(填標號)。

a.K3[Fe(CN)6]溶液 b.Na2SO3溶液 c.KSCN溶液

③生成PFS的離子方程式為:xFe3++yH2O Fex(OH)y(3x-y)++yH+欲使平衡正向移動可采用的方法是____________(填標號)。

a.加入NaHCO3 b.降溫 c.加水稀釋 d.加入NH4Cl

(3)廢鐵屑在一定條件下,可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時的總反應為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,維持電流強度為1A,a電池工作1小時,理論上消耗FeS2__________g。(已知1mol電子的電量為96500C)

【答案】 ClO3+6Fe2++6H+=Cl+6Fe3++3H2O 2 Fe3++3H2O3H++Fe(OH)3,水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質(zhì) 2Fe3++Fe=3Fe2+ 硫酸 d a ac 1.1g

【解析】(1)本題考查氧化反應方程式的配平、pH的計算、鹽類水解等知識,①利用ClO3的強氧化性,把Fe2+氧化成Fe3+,本身被還原成Cl,利用化合價的升降法進行配平,即ClO3+6Fe2++6H=Cl+6Fe3++3H2O ;②根據(jù)電荷守恒,2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H)=c(Cl),代入數(shù)值,2×2×10-2+3×10-3+c(H)=5.3×10-2,解得c(H)=1×10-2mol·L-1,因此pH=2;③FeCl3凈水,利用Fe3+的水解:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H,水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質(zhì);鋼鐵成分是Fe,與FeCl3發(fā)生:Fe+2Fe3+=3Fe2+;(2)考查化學工藝流程,①流程制備的是聚合硫酸鐵,為了不引入新雜質(zhì),因此最適合的酸是硫酸;②a、容易引入NO3,故a錯誤;b、KMnO4作氧化劑,被還原成Mn2+,引入新雜質(zhì),故b錯誤;c、使用氯氣,引入Cl,故c錯誤;d、H2O2作氧化劑,被還原成H2O,不引入雜質(zhì),故d正確;檢驗Fe2+是否完全被氧化,需要檢驗Fe2+是否存在,需要用K3[Fe(CN)6] 溶液,進行檢驗,如果出現(xiàn)藍色沉淀,說明Fe2+沒有被完全氧化,故a正確;③a、加入NaHCO3,HCO3消耗H,減少生成物的濃度,平衡向正反應方向進行,故a正確;b、此反應屬于鹽類水解,鹽類水解是吸熱反應,降溫,平衡向逆反應方向進行,故b錯誤;c、加水稀釋,離子濃度降低,平衡向正反應方向進行,故c正確;d、加入NH4Cl,對此平衡的移動不產(chǎn)生影響,故d錯誤;(3)本題考查電化學的計算,根據(jù)電池總反應,正極反應式為FeS2+4e=Fe+2S2-,維持電流強度為1A,電池工作1小時,因此轉移電子的物質(zhì)的量為3600/36500mol,因此消耗的FeS2的質(zhì)量為120×3600/(4×96500)g=1.1g。

練習冊系列答案
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【題目】【物質(zhì)結構與性質(zhì)】

已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前36號的元素,它們的原子序數(shù)依次增大。A原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍,B原子基態(tài)時s電子數(shù)與P電子數(shù)相等,C在元素周期表的各元素中電負性最大,D的基態(tài)原子核外有6個能級且全部充滿電子,E原子基態(tài)時未成對電子數(shù)是同周期元素中最多的。

(1)基態(tài)E原子的價電子排布式為________________________;

(2)AB32-的立體構型是____________,其中A原子的雜化軌道類型是___________________________。

(3)A22-與B22+互為等電子體,B22+的電子式可表示為________________,1molB22+中含有的π鍵數(shù)目為________________________。

(4)用氫鍵表示式寫出C的氫化物水溶液中存在的所有氫鍵___________________。

(5)化合物DC2的晶胞結構如圖所示,該離子化合協(xié)晶體的密度為ag/cm3,則晶胞的體積是_________________(只要求列算式,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA

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【題目】可逆反應NO2(g)+ CO(g) CO2(g)+ NO(g) 反應過 程中的能量變化如圖所示,下列說法正確的是

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B. 若反應開始時加入催化劑, 則使E1 、E2 都變大

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(1)R元素在周期表中的位置是_______________________,其基態(tài)原子的價層電子排布圖為__________________________。

(2)下圖表示X、Y、Z的四級電離能變化趨勢,其中表示Z的曲線是_________(填標號)。

(3)化合物(XH2=X=O)分子中X原子雜化軌道類型是___________,1mol (X2H5O)3Z=O分子中含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目比為_______________

(4)Z與氯氣反應可生成一種各原子均滿足8電子穩(wěn)定結構的化合物,其分子的空間構型為______。

(5)某R的氧化物晶胞結構如下圖所示,該物質(zhì)的化學式為____________。已知該晶體密度為ρg/cm3,距離最近的兩個原子的距離為d pm,則R的相對原子質(zhì)量為___________________。 (阿伏加德羅常數(shù)為NA)

(6)X形成的一種常見單質(zhì),性質(zhì)硬而脆,原因是____________________

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A. O B. N

C. Mg D. C

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【題目】NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是(  )

A. 100 mL 0.1 mol·L1 K2SO4溶液中,含有氧原子數(shù)為0.04NA

B. 1 mol Na與足量O2反應,生成Na2ONa2O2的混合物,轉移的電子數(shù)為NA

C. 25 ℃時,1.0 L pH13Ba(OH)2溶液中,含有的OH數(shù)目為0.2NA

D. 100 g 17%的氨水中,含有氨分子數(shù)為NA

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B. 負極上每消耗lmol N2H4,轉移6mol電子

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