14.硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)是一種重要的食品和飼料添加劑。實驗室通過如下實驗由廢鐵屑制備FeSO4·7H2O晶體:
①將5% Na2CO3溶液加入到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中,加熱數(shù)分鐘,用傾析法除去Na2CO3溶液,然后將廢鐵屑用水洗滌2-3遍;
②向洗滌過的廢鐵屑中加入過量的稀硫酸,控制溫度在50-80℃之間至鐵屑耗盡;
③趁熱過濾,將濾液轉(zhuǎn)入到密閉容器中,靜置、冷卻結(jié)晶;
④待結(jié)晶完畢后,濾出晶體,用少量冰水洗滌2-3次,再用濾紙將晶體吸干;
⑤將制得的FeSO4·7H2O晶體放在一個小廣口瓶中,密閉保存。
請回答下列問題:
(1)實驗步驟①的目的是 ,加熱的作用是 。
(2)實驗步驟②明顯不合理,理由是 。
(3)實驗步驟④中用少量冰水洗滌晶體,其目的是 。
(4)經(jīng)查閱資料后發(fā)現(xiàn),硫酸亞鐵在不同溫度下結(jié)晶可分別得到FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2O和FeSO4·H2O。硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度和該溫度下析出晶體的組成如下表所示(僅在56.7℃、64℃溫度下可同時析出兩種晶體)。
硫酸亞鐵的溶解度和析出晶體的組成
溫度/℃ |
0 |
10 |
30 |
50 |
56.7 |
60 |
64 |
70 |
80 |
90 |
||
溶解度/g |
14.0 |
17.0 |
25.0 |
33.0 |
35.2 |
35.3 |
35.6 |
33.0 |
30.5 |
27.0 |
||
析出晶體 |
FeSO4·7H2O |
FeSO4·4H2O |
FeSO4·H2O |
|||||||||
請根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出硫酸亞鐵的溶解度曲線。
(5)若需從硫酸亞鐵溶液中結(jié)晶出FeSO4·4H2O,
應(yīng)控制的結(jié)晶溫度(t)的范圍為 。
13.以富含硫酸亞鐵的工業(yè)廢液為原料生產(chǎn)氧化鐵的工藝如下(部分操作和條件略):
Ⅰ.從廢液中提純并結(jié)晶出FeSO4·7H2O。
Ⅱ.將FeSO4·7H2O配制成溶液。
Ⅲ.FeSO4溶液與稍過量的NH4HCO3溶液混合,得到含F(xiàn)eC03的濁液。
Ⅳ.將濁液過濾,用90℃熱水洗滌沉淀,干燥后得到FeC03固體。
ⅴ.煅燒FeCO3,得到Fe2O3固體。
已知:NH4HCO3在熱水中分解。
(1)Ⅰ中,加足量的鐵屑除去廢液中的Fe3+,該反應(yīng)的離子方程式是 。
(2)Ⅱ中,需加一定量硫酸。運(yùn)用化學(xué)平衡原理簡述硫酸的作用
。
(3)Ⅲ中,生成FeCO3的離子方程式是 。若FeCO3濁液長時間暴露在空氣中,會有部分固體表面變?yōu)榧t褐色,該變化的化學(xué)方程式是 。
(4)IV中,通過檢驗SO42-來判斷沉淀是否洗滌干凈。檢驗SO42的操作是
。
(5)已知煅燒FeC03的化學(xué)方程式是4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2,F(xiàn)煅燒464.0 kg 的FeCO3,得到316.8 kg產(chǎn)品。若產(chǎn)品中雜質(zhì)只有FeO,則該產(chǎn)品中Fe2O3的質(zhì)量 Kg。(摩爾質(zhì)量/g·mol-1:FeCO3 116 Fe2O3 160 FeO 72)
12.下列敘述正確的是
A.SO2具有還原性,故可作漂白劑
B.Na的金屬活性比Mg強(qiáng),故可用Na與MgCl2溶液反應(yīng)制Mg
C.濃硝酸中的HNO3見光會分解,故有時在實驗室看到的濃硝酸呈黃色
D.Fe在Cl2中燃燒生成FeCl3,故在與其它非金屬反應(yīng)的產(chǎn)物中的Fe也顯+3價
11.下列有關(guān)物質(zhì)檢驗的實驗結(jié)論正確的是
選項 |
實 驗 操 作 及 現(xiàn) 象 |
實 驗 結(jié) 論 |
A |
向某溶液中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,有白色沉淀生成 |
該溶液中一定含有SO42- |
B |
向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不顯紅色。再向溶液中加入幾滴新制的氯水,溶液變?yōu)榧t色 |
該溶液中一定含有Fe2+ |
C |
將某氣體通入品紅溶液中,品紅溶液褪色 |
該氣體一定是SO2 |
D |
將少量某物質(zhì)的溶液滴加到新制的銀溶液中,水浴加熱后有銀鏡生成 |
該物質(zhì)一定屬于醛類 |
10.鋼鐵生銹過程發(fā)生如下反應(yīng): ①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;
②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列說法正確的是
A.反應(yīng)①、②中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等 B.反應(yīng)①中氧化劑是氧氣和水
C.與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管不易發(fā)生腐蝕
D.鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)生電化學(xué)腐蝕
9.出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法正確的是
A.錫青銅的熔點比純銅高 B.在自然環(huán)境中,錫青銅中的錫對銅起保護(hù)作用
C.錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中慢
D.生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學(xué)腐蝕過程,但不是化學(xué)反應(yīng)過程
8.右圖是三種稀酸對合金隨Cr含量變化的腐蝕性實驗結(jié)果,下列有關(guān)說法正確的是
A.稀硝酸對合金的腐蝕性比稀硫酸和稀鹽酸的弱
B.稀硝酸和鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式是:Fe+6HNO3(稀)
Fe(NO3)3+3NO2 ↑+3H2O
C. Cr含量大于13%時,因為三種酸中硫酸的氫離子濃度最大,所
以對合金的腐蝕性最強(qiáng)
D.隨著Cr含量增加,稀硝酸對合金的腐蝕性減弱
7.能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式是
A.將銅屑加入溶液中:
B.將磁性氧化鐵溶于鹽酸:
C.將氯化亞鐵溶液和稀硝酸混合:
D.將鐵粉加入稀硫酸中:
6.某合金(僅含銅、鐵)中銅和鐵的物質(zhì)的量之和為ymol,其中Cu的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a ,將其全部投入50mLbmol·L-1的硝酸溶液中,加熱使其充分反應(yīng)(假設(shè)NO是唯一的還原產(chǎn)物)。下列說法不正確的是
A.若金屬有剩余,在溶液中再滴入硫酸后,金屬又開始溶解
B.若金屬全部溶解,則溶液中不一定含有Fe3+
C.若金屬全部溶解,且產(chǎn)生336mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則b=0.3
D.當(dāng)溶液中金屬離子只有Fe3+、Cu2+時,則a與b的關(guān)系為:b≥80y(1-a/3)
5.將5.4g Al 投入到200.0mL 2.0mol·L-1的某溶液中有氫氣產(chǎn)生,充分反應(yīng)后有金屬剩余。該溶液可能為
A.HNO3溶液 B.Ba(OH)2溶液 C.H2SO4溶液 D.HCl溶液
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