【題目】【化學(xué)──選修2:化學(xué)與技術(shù)】
利用硫酸渣(主要含F(xiàn)e2O3、SiO2、Al2O3、MgO等雜質(zhì))制備氧化鐵的工藝流程如下:
(1)“酸浸”中硫酸要適當(dāng)過量,目的是:①提高鐵的浸出率,② 。
(2)“還原”是將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,同時FeS2被氧化為SO42-,該反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)為測定“酸浸”步驟后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。實驗步驟為:
準(zhǔn)確量取一定體積的酸浸后的溶液于錐形瓶中,加入HCl、稍過量SnCl2,再加HgCl2除去過量的SnCl2,以二苯胺磺酸鈉為指示劑,用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,有關(guān)反應(yīng)方程式如下:
2Fe3++Sn2++6Cl-=2Fe2++SnCl62-,
Sn2++4Cl-+2HgCl2=SnCl62-+Hg2Cl2↓,
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。
①若SnCl2不足量,則測定的Fe3+量 (填“偏高”、“偏低”、“不變”,下同)。
②若不加HgCl2,則測定的Fe3+量 。
(4)①可選用 (填試劑)檢驗濾液中含有Fe3+。產(chǎn)生Fe3+的原因是 (用離子反應(yīng)方程式表示)。
②已知部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:
實驗可選用的試劑有:稀HNO3、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液,要求制備過程中不產(chǎn)生有毒氣體。請完成由“過濾”后的溶液模擬制備氧化鐵的實驗步驟:
a. 氧化: ;
b. 沉淀: ;
c. 分離,洗滌;
d. 烘干,研磨。
【答案】(1)抑制Fe3+的水解
(2)14Fe3+ + FeS2 + 8H2O = 15Fe2+ + 2SO42— + 16H+
(3)①偏低 ②偏高
(4)①KSCN或 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
②a. 向溶液中加入過量的酸性高錳酸鉀溶液,攪拌
b. 滴加NaOH溶液,調(diào)節(jié)溶液為pH為3.2~3.8
【解析】
試題分析:(1)Fe3+的水解方程式為Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,故“酸浸”中硫酸要適當(dāng)過量,目的是:①提高鐵的浸出率,②抑制Fe3+的水解。
(2)根據(jù)題給信息確定反應(yīng)物和生成物,在酸性環(huán)境下用H2O和H+平衡電荷和原子,根據(jù)電子得失守恒和離子所帶電荷守恒可以寫出該反應(yīng)的離子方程式為14Fe3+ + FeS2 + 8H2O = 15Fe2+ + 2SO42— + 16H+。
(3)①SnCl2不足,F(xiàn)e3+沒有完全反應(yīng),生成的Fe2+偏少,則消耗的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏小,則測定的Fe3+量偏低;②若不加HgCl2,過量的Sn2+也能夠被K2Cr2O7氧化,則消耗的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏高,則測定的Fe3+量偏高。
(4)①Fe3+與KSCN的絡(luò)合反應(yīng)或者Fe3+與的顯色反應(yīng)均可以用于鑒別。產(chǎn)生Fe3+的原因是Fe2+被空氣中的氧氣氧化,離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。②“過濾”后的溶液中有Fe2+、Al3+、Mg2+以及少量Fe3+,首先將Fe2+完全氧化為Fe3+,然后控制pH,只使Fe(OH)3沉淀,從表格數(shù)據(jù)可以分析,控制pH為3.2~3.8。故由“過濾”后的溶液模擬制備氧化鐵的實驗步驟:a. 氧化:向溶液中加入過量的酸性高錳酸鉀溶液,攪拌;b. 沉淀:滴加NaOH溶液,調(diào)節(jié)溶液為pH為3.2~3.8;c. 分離,洗滌;d. 烘干,研磨。
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【題目】原電池發(fā)生的反應(yīng)是可自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),CO/O2燃料電池以熔融狀態(tài)的碳酸鹽為電解質(zhì),下列說法正確的是 ( )
A、CO在正極通入
B、CO32— 在電池內(nèi)部向正極移動
C、當(dāng)有22.4LCO參加反應(yīng)時電路中有2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
D、該電池電解質(zhì)在固態(tài)時,電池?zé)o法工作
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【題目】下列離子方程式正確的是
A.氯化鋁溶液中加入過量氨水:Al3++3NH3.H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
B.碳酸鈣和鹽酸反應(yīng):CO32﹣+2H+=CO2↑+H2O
C.三氯化鐵溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng):FeCl3+3OH﹣=Fe(OH)3↓+3Cl﹣
D.銅加入稀硝酸中:Cu+4H++NO3﹣=Cu2++NO↑+2H2O
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【題目】某溶液中存在XO3―,且X為短周期元素,則一定能在該溶液中大量共存的離子組是( )
A.Na+、H+、SO42-、I-
B.Na+、Ca2+、CO32-、Al3+
C.Na+、K+、Fe2+、H+
D.K+、SO42-、Cl-、CO32-
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【題目】向有機物X中加入合適的試劑(可以加熱),檢驗其官能團。下列有關(guān)結(jié)論不正確的是:( )
選項 | 試劑 | 現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
A | 金屬鈉 | 有氣體產(chǎn)生 | 含羥基 或羧基 或羥基和羧基 |
B | 銀氨溶液 | 產(chǎn)生銀鏡 | 含有醛基 |
C | 碳酸氫鈉溶液 | 產(chǎn)生氣泡 | 含有羧基 |
D | 溴水 | 溶液褪色 | 含有碳碳雙鍵 |
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【題目】常溫下,用0.1molL-1HCl溶液滴定10.0mL濃度為0.1molL-1Na2CO3溶液,所得滴定曲線如圖所示。下列微粒濃度大小關(guān)系正確的是
A. 當(dāng)V=0時:c(H+)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=c(OH-)
B. 當(dāng)V=5時:c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=2c(Cl-)
C. 當(dāng)V=10時:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H2CO3)
D. 當(dāng)V=a時:c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)
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【題目】氨氣常用作致冷劑及制取銨鹽和氮肥,是一種用途廣泛的化工原料。
(1)下表是當(dāng)反應(yīng)器中按n(N2):n(H2)=1:3投料后,在200℃、400℃、600℃下,反應(yīng)達(dá)到平衡時,混合物中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨壓強的變化曲線。
①曲線a對應(yīng)的溫度是 。
②關(guān)于工業(yè)合成氨的反應(yīng),下列敘述正確的是 (填字母)。
A. 及時分離出NH3可以提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率
B. 加催化劑能加快反應(yīng)速率且提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率
C. 上圖中M、N、Q點平衡常數(shù)K的大小關(guān)系是K(M)= K(Q) >K(N)
③ M點對應(yīng)的H2轉(zhuǎn)化率是 。
(2)工業(yè)制硫酸的尾氣中含較多的SO2,為防止污染空氣,回收利用SO2,工業(yè)上常用氨水吸收法處理尾氣。
① 當(dāng)氨水中所含氨的物質(zhì)的量為3 mol ,吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8 L SO2時,溶液中的溶質(zhì)為 。
② NH4HSO3溶液顯酸性。用氨水吸收SO2,當(dāng)吸收液顯中性時,溶液中離子濃度關(guān)系正確的是 (填字母)。
a.c(NH4+) = 2c(SO32-) + c(HSO3-)
b.c(NH4+)> c(SO32-)> c(H+)= c(OH-)
c.c(NH4+)+ c(H+)= c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
(3)氨氣是一種富氫燃料,可以直接用于燃料電池,下圖是供氨水式燃料電池工作原理:
①氨氣燃料電池的電解質(zhì)溶液最好選擇 (填“酸性”、“堿性”或“中性”)溶液。
②空氣在進(jìn)入電池裝置前需要通過過濾器除去的氣體是 。
③氨氣燃料電池的反應(yīng)是氨氣與氧氣生成一種常見的無毒氣體和水,該電池正極的電極反應(yīng)方是 。
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【題目】有機物分子中原子間(或原子與原子團間)的相互影響會導(dǎo)致物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的不同。下列事實不能說明上述觀點的是
A. 苯酚能跟NaOH溶液反應(yīng),乙醇不能與NaOH溶液反應(yīng)
B. 甲苯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,乙烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
C. 乙烯能發(fā)生加成反應(yīng),乙烷不能發(fā)生加成反應(yīng)
D. 苯與硝酸在加熱時發(fā)生取代反應(yīng),甲苯與硝酸在常溫下就能發(fā)生取代反應(yīng)
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【題目】化合物D是一種藥物雷洛昔芬的中間體。可以通過以下方法合成:
(1)化合物B中的含氧官能團為___________和___________(填官能團名稱)。
(2)試劑X的分子式為C7H14NCl,則X的結(jié)構(gòu)簡式為____________,C→D的反應(yīng)類型為____________。
(3)寫出同時滿足下列條件的C的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式___________。
Ⅰ.氨基(—NH2)與苯環(huán)直接相連Ⅱ.能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
Ⅲ.分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫
(4)已知:CH3CHO+CH3CHOCH3CH=CHCHO+H2O
請寫出以 、為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑任用)。
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