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【題目】某興趣小組在復(fù)習(xí)鐵的冶煉時,在參考資料上發(fā)現(xiàn)以下一段文字:已知在不同的溫度下,一氧化碳與鐵的氧化物反應(yīng)能生成另一種鐵的氧化物(或鐵單質(zhì))和二氧化碳,他們不禁產(chǎn)生了疑問:一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)真的是鐵粉嗎?于是他們進(jìn)行了以下探究:
[查閱資料]
資料一:鐵粉和四氧化三鐵粉末能被磁鐵吸引而氧化亞鐵(黑色)不能;
資料二:四氧化三鐵中鐵元素有+2、+3兩種化合價,其化學(xué)式可用FeO·Fe2O3的形式表示。
[提出猜想]黑色物質(zhì)可能是四氧化三鐵、氧化亞鐵和鐵粉中的一種或幾種。
[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]興趣小組收集了一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)方案 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | |
甲 | 取少量黑色物質(zhì)用磁鐵吸引 | 黑色物質(zhì)全部被磁鐵吸引 |
乙 | 取少量黑色物質(zhì)加入30%熱的鹽酸中 | 無氣泡、溶液顏色變?yōu)辄S綠色 |
丙 | 取少量黑色物質(zhì)加入硫酸銅溶液中 | 無任何現(xiàn)象 |
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]
(1)甲實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明黑色物質(zhì)中沒有_______,乙、丙實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明黑色物質(zhì)中沒有______;
(2)生成的黑色物質(zhì)應(yīng)為四氧化三鐵;
(3)寫出黑色粉末和熱的鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________。
[拓展研究]
同學(xué)們對四氧化三鐵產(chǎn)生了興趣,從參考資料中找到氧化沉淀法生產(chǎn)復(fù)印用高檔四氧化三鐵粉的工藝流程簡圖。
[生產(chǎn)流程]
[查閱資料]
資料一:硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度如下表所示:
溫度/℃ | 0 | 10 | 30 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
溶解度/g | 14.0 | 17.0 | 25.0 | 33.0 | 35.3 | 33.0 | 30.5 | 27.0 |
資料二:氫氧化亞鐵受氧氣氧化反應(yīng)原理為4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3
資料三:獲得四氧化三鐵的反應(yīng)原理為Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe3O4+4H2O
[問題討論]
(1)溶解時,用50 ℃至80 ℃的熱水目的是____________________________________。
(2)寫出加入適量氫氧化鈉溶液時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________。
(3)上述過程中,要控制“通一定量空氣”的目的是____________________________。
(4)要使四氧化三鐵的產(chǎn)率最高,則上述流程中產(chǎn)生的氫氧化亞鐵和氫氧化鐵的最佳質(zhì)量比為______________。
(5)副產(chǎn)品P是硫酸鈉,由溶液N獲得該副產(chǎn)品的操作順序是b→_____→_____→d。_______
a.過濾
b.加熱濃縮
c.冷卻結(jié)晶
d.晶體加熱至完全失去結(jié)晶水
[組成確定]
為確定用以上方法制得的四氧化三鐵中可能含有的雜質(zhì),同學(xué)們又進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)探究。
[查閱資料]
資料一:難溶性堿受熱時能分解產(chǎn)生金屬氧化物和水(反應(yīng)中各種元素的化合價不變);
資料二:氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)是隨溫度升高而逐步進(jìn)行的,先生成四氧化三鐵,再生成氧化亞鐵(黑色),最后生成鐵。
[提出猜想]
四氧化三鐵中可能含有的雜質(zhì)是氧化鐵和氧化亞鐵中的一種或兩種。
[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]
同學(xué)們稱取了23.28 g該四氧化三鐵樣品進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):
[實(shí)驗(yàn)分析]
因探究思路不同,興趣小組分成甲、乙兩小組。
甲組:
(1)該組同學(xué)欲通過B裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化來計(jì)算確認(rèn)該四氧化三鐵樣品中的雜質(zhì),B中的最佳試劑是_________(填序號)。
①澄清石灰水、跉溲趸c濃溶液、巯←}酸 、芩
(2)上述實(shí)驗(yàn)過程中,一氧化碳?xì)怏w除作為反應(yīng)物外,還能起到的作用是:
①實(shí)驗(yàn)開始時,排盡裝置中的空氣,防止加熱時發(fā)生爆炸;
②停止加熱后,防止A中生成物被氧化,B中的溶液倒吸入A中;
③_____________________________________________。
(3)乙組同學(xué)認(rèn)為B裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量差會偏小而影響計(jì)算、分析,你認(rèn)為他們的理由是_______________________________________________。
乙組:
利用儀器測定并繪制成反應(yīng)過程中A裝置中玻璃管內(nèi)的固體質(zhì)量隨溫度的變化曲線(如圖):
(1)寫出BC段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________。
(2)通過計(jì)算確定:該四氧化三鐵樣品中含有的雜質(zhì)是__________,其中含四氧化三鐵的質(zhì)量是____g。(不需要寫過程)
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【題目】CO2催化重整CH4的反應(yīng):(Ⅰ)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g);ΔH1,
主要副反應(yīng):(Ⅱ)H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g);ΔH2>0,
(Ⅲ)4H2(g)+CO2(g)CH4(g)+2H2O(g);ΔH3<0。
在恒容反應(yīng)器中按體積分?jǐn)?shù)V(CH4)∶V(CO2)=50%∶50%充入氣體,加入催化劑,測得反應(yīng)器中平衡時各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )
A.ΔH1=2ΔH2-ΔH3<0
B.其他條件不變,適當(dāng)增大起始時V(CH4)∶V(CO2),可抑制副反應(yīng)(Ⅱ)、(Ⅲ)的進(jìn)行
C.300~580℃時,H2O的體積分?jǐn)?shù)不斷增大,是由于反應(yīng)(Ⅲ)生成H2O的量大于反應(yīng)(Ⅱ)消耗的量
D.T℃時,在2.0L容器中加入2mol CH4、2mol CO2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng),測得CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為75%,則反應(yīng)(Ⅰ)的平衡常數(shù)小于81
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【題目】室溫下,用NaOH溶液滴定X(NaH2PO4或NH4Cl)的稀溶液,溶液pH與n(NaOH)/n(X)的關(guān)系如圖所示,已知:pKa=-lgKa,H2PO+PO2HPO。室溫時下列指定溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( )
A.0.1mol·L-1NH4Cl溶液中滴加氨水至溶液呈中性:c(Cl-)=c(NH)>c(NH3·H2O)
B.0.1mol·L-1NaH2PO4溶液中滴加NaOH至溶液呈中性:c(Na+)>3c(HPO)+3c(PO)
C.0.1mol·L-1NaH2PO4溶液中滴加K3PO4至溶液呈中性:c(K+)>c(Na+)
D.0.1mol·L-1NaH2PO4溶液中滴加氨水至溶液呈中性:c(H3PO4)+c(H2PO)+c(HPO)+c(PO)>2c(NH)+2c(NH3·H2O)
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【題目】亞鐵鹽、鐵鹽在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活、污水處理等方面有著極其廣泛的應(yīng)用,現(xiàn)用鐵屑與硫酸反應(yīng)制備硫酸亞鐵。
已知:①4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O
②硫酸亞鐵在水中的溶解度如下圖:
(1)首先,將鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸除油污,分離出液體,用水洗凈鐵屑。此步驟中,分離出液體的方法通常不用過濾,使用的操作是____________(填寫操作名稱)。
(2)向處理過的鐵屑中加入適量的硫酸,在一定溫度下使其反應(yīng)到不再產(chǎn)生氣體,趁熱過濾,得硫酸亞鐵溶液。
①硫酸濃度應(yīng)選擇(填字母序號)__________;
A.濃硫酸 B.10 moL·L-1硫酸
C.3 moL·L-1硫酸 D.任意濃度硫酸
②溫度宜控制在________,加熱的同時需適當(dāng)補(bǔ)充水,原因是___________________;
③反應(yīng)中應(yīng)保持_________ (填“<”“>”或“=”) 1。
(3)亞鐵鹽在空氣中易被氧化,但形成復(fù)鹽可穩(wěn)定存在,如“摩爾鹽”,即(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O(硫酸亞鐵銨),就是在硫酸亞鐵溶液中加入少量稀硫酸溶液,再加入飽和硫酸銨溶液,經(jīng)過_______、_______、_______、_______等一系列操作后所得。
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【題目】在密閉容器中,一定條件下,進(jìn)行如下反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H =—373.20kJ/mol,達(dá)到平衡后,為提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率,采取的正確措施是
A.加催化劑同時升高溫度B.加催化劑同時增大壓強(qiáng)
C.升高溫度同時充入N2D.降低溫度同時減小壓強(qiáng)
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【題目】室溫下進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是( )
選項(xiàng) | 實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
A | 向NaHSO3溶液中滴加足量Ba(OH)2溶液,出現(xiàn)白色沉淀,再加入足量鹽酸,沉淀全部溶解 | NaHSO3未被氧化 |
B | 向3mLFe(NO3)3溶液中滴加幾滴HI溶液,振蕩,再滴加1mL淀粉溶液,溶液顯藍(lán)色 | I-的還原性比Fe2+的強(qiáng) |
C | 向MgSO4、CuSO4的混合稀溶液中滴入1滴稀NaOH溶液,有藍(lán)色沉淀生成 | Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2] |
D | 用精密pH試紙測得:濃度均為0.1mol·L-1的NH4HCO3溶液、HCOONa溶液的pH分別為7.8、10.0 | H2CO3電離出H+的能力比HCOOH的強(qiáng) |
A.AB.BC.CD.D
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【題目】某物質(zhì)由鐵和氧兩種元素組成,實(shí)驗(yàn)測得鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為21∶8,關(guān)于該物質(zhì)的下列說法中不正確的是( )
A.鐵元素與氧元素物質(zhì)的量比為3∶4
B.該物質(zhì)可能為四氧化三鐵
C.該物質(zhì)一定為四氧化三鐵
D.該物質(zhì)可能為混合物
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【題目】工業(yè)上常用電解熔融氧化鋁來制取金屬鋁,關(guān)于該反應(yīng)的下列說法不正確的是
A.屬于分解反應(yīng)
B.屬于氧化還原反應(yīng)
C.金屬鋁是氧化產(chǎn)物
D.說明氧化鋁是電解質(zhì)
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【題目】抗菌化合物X可由埃及地中海沿岸采集的沉積物樣品中分離得到,其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列有關(guān)化合物X的說法正確的是( )
A.分子中有兩個手性碳原子
B.分子中所有碳原子位于同一平面
C.能與酸性KMnO4溶液反應(yīng)
D.1mol化合物X至多與1molBr2發(fā)生反應(yīng)
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【題目】在25℃、101kPa條件下,C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃燒熱分別為393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、870.3kJ/mol,則2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為
A. B. C. D.
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