【題目】鐵單質(zhì)及其化合物在生活生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。
(1)硫酸鐵可作絮凝劑,常用于凈水,其原理是(用離子方程式表示)______________________。
(2)已知25°C時,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,該溫度下反應(yīng)Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常數(shù)K=______________
(3)電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法,保持污水的pH在5.0~6.0之間,通過電解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉積下來,具有凈化水的作用。陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層,刮去(或撇掉)浮渣層,即起到了浮選凈化的作用。某研究小組設(shè)計裝置如圖所示。
①裝置B中通入空氣的電極反應(yīng)是_______________
②裝置A中,陽極的電極反應(yīng)式分別為Fe-2e-=Fe2+、_______________
③實驗時若污水中離子濃度較小,導(dǎo)電能力較差,產(chǎn)生氣泡速率緩慢,無法使懸浮物形成浮渣.此時,應(yīng)向污水中加入適量的___________
a.H2SO4b.BaSO4c.Na2SO4d.NaOHe.CH3CH2OH
(4)工業(yè)催化劑K3[Fe(C2O4)3]·3H2O是翠綠色晶體,在421~553℃時,分解為Fe2O3、K2CO3、CO、CO2、H2O。實驗室由草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O)、草酸鉀(K2C2O4)、草酸(H2C2O4)和雙氧水(H2O2)混合制備。
①制備過程要防止草酸被H2O2氧化,請寫出草酸被H2O2氧化的化學(xué)方程式__________________。
②配合物的穩(wěn)定性可以用穩(wěn)定常數(shù)K來衡量,如Cu2+ + 4NH3[Cu(NH3)4]2+,其穩(wěn)定常數(shù)表達式為:。已知:[Fe(C2O4)3]3-的穩(wěn)定常數(shù)K1=1020, Fe(SCN)3的穩(wěn)定常數(shù)K2=2×103,請設(shè)計檢驗K3[Fe(C2O4)3]·3H2O中鐵元素的方案_______________________。
【答案】 Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+ 2.79×103 O2+2CO2+4e-=2CO32- 4OH--4e-=2H2O+O2 c H2C2O4+H2O2=2CO2↑+2H2O 取適量晶體加熱,取固體殘留物溶解在H2SO4中,取上層清液于試管中,滴加KSCN溶液,若溶液呈血紅色則有鐵元素,反之則無。(未提及“加熱”或“溶解在酸中”不得分)
【解析】試題分析:(1)鐵離子水解出氫氧化鐵膠體,所以常用于凈水。
(2)根據(jù)平衡常數(shù)表達式與KSP、KW分析;(3)燃料電池中通入空氣的電極是正極,通入甲烷的電極是負極。鐵與正極相連作陽極,活潑金屬電極做電解池的陽極時,電極本身失去電子,電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+,石墨與正極相連,石墨做陽極,氫氧根離子在陽極失電子;要保持保持污水的pH在5.0~6.0之間,通過電解生成Fe(OH)3沉淀時,因此加入能使溶液導(dǎo)電能力增強的電解質(zhì)必須是可溶于水的、顯中性的鹽;(4)草酸被H2O2氧化生成水和二氧化碳;根據(jù)溫度常數(shù),說明[Fe(C2O4)3]3-比Fe(SCN)3更穩(wěn)定,所以不能直接滴加KSCN溶液,需要加熱分解,然后酸溶,最后滴加KSCN溶液;
解析:(1)鐵離子水解出氫氧化鐵膠體,膠體具有吸附性,所以常用于凈水,離子方程式為Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+ ;(2)Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常數(shù)K= =2.79×103;(3)燃料電池中通入空氣的電極是正極,①正極電極反應(yīng)是O2+2CO2+4e-=2CO32-。鐵與正極相連作陽極,電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+;石墨電極的反應(yīng)式4OH--4e-=2H2O+O2;要保持保持污水的pH在5.0~6.0之間,通過電解生成Fe(OH)3沉淀時,因此加入能使溶液導(dǎo)電能力增強的電解質(zhì)必須是可溶于水的、顯中性的鹽,所以選C;(4)草酸被H2O2氧化生成水和二氧化碳,方程式為H2C2O4+H2O2=2CO2↑+2H2O;根據(jù)溫度常數(shù),說明[Fe(C2O4)3]3-比Fe(SCN)3更穩(wěn)定,檢驗K3[Fe(C2O4)3]·3H2O中鐵元素,可以取適量晶體加熱,取固體殘留物溶解在H2SO4中,取上層清液于試管中,滴加KSCN溶液,若溶液呈血紅色則有鐵元素,反之則無。
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【題目】下列電離方程式中,正確的是( )
A.H2SO4=H2++SO42﹣
B.Ba(OH)2=Ba2++OH ﹣
C.NaNO3=Na ++NO3﹣
D.CuSO4=Cu+2+SO4﹣2
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【題目】下列與實驗相關(guān)的敘述正確的是( )
A. 配制溶液時,若加水超過容量瓶刻度,應(yīng)用膠頭滴管將多余溶液吸出
B. 稀釋濃硫酸時,應(yīng)將蒸餾水沿玻璃棒緩慢注入濃硫酸中
C. 從溴水中提取單質(zhì)溴時,不能用無水乙醇代替CCl4
D. 向某溶液中加入硝酸酸化的氯化鋇溶液,若生成白色沉淀,溶液中一定含有SO42—
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【題目】下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)敘述正確的是
A. 工業(yè)上通常使用電解法制備金屬鈉、鎂、鋁等
B. 合成氨工業(yè)中,將NH3及時液化分離有利于加快反應(yīng)速率
C. 硫酸工業(yè)中,采用常壓條件的原因是此條件下催化劑活性最高
D. 電解精煉銅時,將粗銅與電源的負極相連
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【題目】圖中UZ六種物質(zhì)在適當(dāng)條件下能實現(xiàn)圖示箭頭方向一步轉(zhuǎn)化,且反應(yīng)①、②均為置換反應(yīng),滿足條件的物質(zhì)組是( )
序號 | U | W | Y | X | |
① | Na | H2O | Na2O2 | NaOH | |
② | Fe | H2O | C | H2 | |
③ | HBr | Cl2 | CH4 | HCl | |
④ | CuCl2(aq) | Al | HCl(aq) | AlCl3(aq) |
A. ②④ B. ②③ C. ①②④ D. ①②③④
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【題目】下列實驗方案的設(shè)計與評價合理的是
A. | B. | C. | D. |
驗證化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 | 驗證氧化性:Cl2>Br2>I2 | 驗證溫度對平衡移動的影響 | 制取MgCl2固體 |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】用相對分子質(zhì)量為57的烷基取代甲苯苯環(huán)上的一個氫原子,所得的化合物可能有( )
A. 6種B. 9種C. 12種D. 16種
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【題目】為了檢驗?zāi)彻腆w物質(zhì)中是否含有NH4+ , 你認為下列試紙和試劑一定用不到的是( ) ①蒸餾水②NaOH溶液③紅色石蕊試紙 ④藍色石蕊試紙 ⑤稀硫酸.
A.①⑤
B.④⑤
C.①③⑤
D.①④⑤
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【題目】某有機物的分子式為C5H10O,它能發(fā)生銀鏡反應(yīng),若將它與H2加成,所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式可能的一組是
①(CH3)3CCH2OH ②(CH3CH2)2CHOH ③ CH3CH2C(CH3)2OH ④CH3(CH2)3CH2OH
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ①④
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