【題目】工業(yè)上可以用廢鐵屑制備活性Fe3O4,流程如下圖:
(1)在制備過程中,要將塊狀固體原料粉碎、磨成粉末,作用是________________________
(2)在合成池里生成Fe3O4的離子方程式為__________________________
(3)根據(jù)流程可知,配料中心很可能使混合物中的Fe2O3與Fe物質(zhì)的量之比接近________
(4)某同學(xué)利用廢鐵屑(含F(xiàn)e和Fe2O3)來制取FeCl3·6H2O晶體,同時測定混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),裝置如圖(夾持裝置略,氣密性已檢驗(yàn)):
操作步驟如下:
I.打開彈簧夾K1、關(guān)閉彈簧夾K2,并打開活塞a,緩慢滴加鹽酸。
Ⅱ.當(dāng)……時,關(guān)閉彈簧夾K1打開彈簧夾K2,當(dāng)A中溶液完全進(jìn)入燒杯后關(guān)閉活塞a。
Ⅲ.將燒杯中溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾后得到FeC13·6H2O晶體。
請回答:
① 操作Ⅱ中“……”的內(nèi)容是______________,燒杯中的現(xiàn)象是_________________,并有氣泡產(chǎn)生。相應(yīng)的方程式是________________、________________。(是離子反應(yīng)的寫離子方程式)
②若混合物質(zhì)量為m g,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后測得B中所得的氣體是V mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況時),該同學(xué)由此計(jì)算出此廢鐵屑中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是,該數(shù)值比實(shí)際數(shù)值偏低,若實(shí)驗(yàn)過程操作無誤,偏低的原因是______________________。
【答案】增大反應(yīng)物之間的接觸面積,增加反應(yīng)速率,提高生產(chǎn)效率 Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4+4H2O 4:1 當(dāng)A中固體完全消失 無色溶液逐漸變黃 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 2H2O2 2H2O+O2↑ Fe3+和Fe發(fā)生反應(yīng)消耗部分Fe,使與鹽酸反應(yīng)的Fe相應(yīng)減少
【解析】
根據(jù)物質(zhì)的制備、分離和提純的操作及注意事項(xiàng)分析解答;根據(jù)氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)和特征分析解答;根據(jù)鐵及其化合物的性質(zhì)分析解答。
(1) 固體的表面積越大,反應(yīng)速率越快,所以在工業(yè)生產(chǎn)中,將塊狀固體磨成粉末,并在反應(yīng)池中安裝攪拌機(jī),目的是增加反應(yīng)速率,故答案為:增大反應(yīng)物之間的接觸面積,增加反應(yīng)速率,提高生產(chǎn)效率;
(2) Fe2+與Fe3+在堿性條件下反應(yīng)生成Fe3O4,反應(yīng)的離子方程式為:Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4↓+4H2O;故答案為:Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4↓+4H2O;
(3) 沒有氣體產(chǎn)生,說明鐵剛好使三價鐵轉(zhuǎn)化為二價鐵,由于在1molFe3O4中可以認(rèn)為有1molFeO和1molFe2O3,設(shè)Fe為xmol,F(xiàn)e2O3為ymol,生成1molFe3O4,根據(jù)Fe+2Fe3+=3Fe2+則有:x+2y=3;3x=1,解得x=mol;y=mol,故Fe2O3與Fe物質(zhì)的量之比為4:1;故答案為:4:1;
(4) ①當(dāng)A中固體完全消失,鐵完全和鹽酸反應(yīng)后,反應(yīng)結(jié)束;當(dāng)A中溶液完全進(jìn)入燒杯,生成的FeCl2被氧化成黃色的FeCl3,生成的FeCl3作催化劑,使H2O分解,反應(yīng)的方程式為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,2H2O2 2H2O+O2↑,故答案是:當(dāng)A中固體完全消失;無色溶液逐漸變黃,有氣泡產(chǎn)生;2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,2H2O2 2H2O+O2↑;
②由于廢鐵屑中含有Fe2O3,和鹽酸反應(yīng)生成的Fe3+能夠和Fe反應(yīng),導(dǎo)致Fe減少,置換的氫氣體積減少,故答案是:Fe3+和Fe發(fā)生反應(yīng)消耗部分Fe,使與鹽酸反應(yīng)的Fe相應(yīng)減少。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在實(shí)驗(yàn)室里,要想使AlCl3溶液中的Al3+全部沉淀出來,應(yīng)選用下列試劑中的
A.Ba(OH)2溶液B.NaOH溶液C.氯化銨溶液D.氨水
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖為元素周期表的一部分,請參照N元素的位置,回答下列問題:
① | N | |||||||
② | ③ | ④ | ⑤ |
請回答下列問題:
(1)寫出第4周期、與⑤同族元素的名稱:___________。
(2)①的單質(zhì)被稱為“21世紀(jì)的能源金屬”,可用于制造電池和儲存氫氣,其氫化物可以與水反應(yīng)生成氫氣。其氫化物電子式為___________;寫出該氫化物與水反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________。
(3)鎵(Ga)與②同主族,寫出鎵的氧化物與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。
(4)③元素的非金屬性比④______(填“強(qiáng)”或“弱”),列舉一個化學(xué)事實(shí)加以說明_______________________________________________。
(5)N元素存在N2和N4等同素異形體。已知N4為正四面體結(jié)構(gòu),N—N鍵能為167 kJ·mol-1;N≡N鍵能為942 kJ·mol-1。寫出N4(g)轉(zhuǎn)化為N2(g)的熱化學(xué)方程式:______________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z、M、W五種短周期元素。X原子的質(zhì)子數(shù)與電子層數(shù)相同,W原子核外電子數(shù)是M原子最外層電子數(shù)的2倍,Y、Z、M、W在周期表中的相對位置如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A. 原子半徑:W>Y>Z>M>X
B. 酸性:HYO3>H2WO3
C. 僅由X、Y、Z三種元素形成的化合物中不可能含離子鍵
D. WM4分子中每個原子最外層均滿足8電子結(jié)構(gòu)
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【題目】X、Y兩根金屬棒插入Z溶液中構(gòu)成如圖的裝置,實(shí)驗(yàn)中電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),同時X棒變粗,Y棒變細(xì),則X、Y、Z可能是下列中的( )
選項(xiàng) | X | Y | Z |
A | Zn | Cu | 稀硫酸 |
B | Cu | Zn | 稀硫酸 |
C | Cu | Ag | 硫酸銅溶液 |
D | Ag | Zn | 硫酸銅溶液 |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鎳氫電池是近年來開發(fā)出來的可充電電池,它可以取代會產(chǎn)生鎘污染的鎳鎘電池。鎳氫電池的總反應(yīng)是H2+2NiO(OH)2Ni(OH)2,則下列說法正確的是( )
A. 電池放電時,H2在正極發(fā)生氧化反應(yīng)
B. 電池工作時,電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,再由正極經(jīng)電解質(zhì)溶液流向負(fù)極
C. 正極的電極方程式為NiO(OH)+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-
D. 該電池充電放電為可逆反應(yīng)
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【題目】1 mol/L H2SO4的含義是
A.1L 水中含有1mol H2SO4 B.1L 溶液中含有1mol H+
C.1L H2SO4溶液中含98g H2SO4 D.將98g H2SO4溶于1L水配成溶液
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【題目】四種短周期元素在元素周期表中的位置如圖,其中Z的原子半徑最小。下列說法正確的是( )
A. M元素一定為金屬元素
B. X元素的最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的強(qiáng)
C. 若Y元素存在最高價含氧酸,其酸性比X元素的最高價含氧酸弱
D. Z元素與氫元素能形成原子個數(shù)比為1∶1的共價化合物
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【題目】25℃時,用0.1molL-1NaOH溶液滴定20mL 0.1molL-1 H2SO3溶液的滴定曲線如圖所示.下列說法正確的是
A. a點(diǎn):c(H2SO3)+ c(HSO3-)+c(SO32-)=0.1molL-1
B. b點(diǎn):c(Na+)>c(HSO3-.)> c(H2SO3)> c(SO32-)
C. 溶液導(dǎo)電性b>c
D. a、b、c、d中,d點(diǎn)水的電離度最大
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