【題目】某科研人員設(shè)計(jì)出將硫酸渣(主要成分Fe2O3,含有少量的SiO2等雜質(zhì))再利用的流程。流程中的濾液經(jīng)過多次循環(huán)后用來后續(xù)制備氧化鐵粉末。

1)為了加快反應(yīng)的反應(yīng)速率,可采用的措施是 。(寫出一點(diǎn)即可)

2還原是將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe2。在溫度T1 、T2T1 T2)下進(jìn)行該反應(yīng),通過檢測相同時(shí)間內(nèi)溶液的pH,繪制pH隨時(shí)間的變化曲線如右圖所示。得出結(jié)論:該反應(yīng)的溫度不宜過高。

通入SO2氣體還原時(shí), 試解釋pH下降的原因是 。

相同時(shí)間內(nèi),T1溫度下溶液的pH更高的原因是 。

3)該流程中循環(huán)使用的物質(zhì)是 。

4)為測定反應(yīng)后溶液中Fe3的濃度以控制加入SO2的量。實(shí)驗(yàn)步驟為:準(zhǔn)確量取20.00ml的反應(yīng)后溶液,稀釋成100mL溶液,取10.00 mL溶液,加入足量的KI晶體和23滴淀粉溶液,用0.50mol/LNa2S2O3溶液與碘反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)恰好完全進(jìn)行時(shí),共消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。有關(guān)反應(yīng)方程式如下:2Fe32I2Fe2I22Na2S2O3 + I2Na2S4O6 + 2NaI

試計(jì)算原溶液中Fe3的物質(zhì)的量濃度(寫出計(jì)算過程)。

【答案】1)將硫酸渣粉碎、適當(dāng)增大硫酸的濃度、升高溫度、攪拌等;

2①Fe3SO2的水溶液(H2SO3)氧化為H2SO4;溫度過高, SO2的溶解度下降;

3H2SO4 ;

4)由反應(yīng)式可得關(guān)系:Fe3Na2S2O3

n(Fe3)=n(Na2S2O3)=20.00×10-3L×0.50mol/L×10=0.1 mol

c(Fe3)= =50mol/L;

【解析】試題分析:(1)結(jié)合影響反應(yīng)速率的因素,固體在酸溶時(shí),可通過固體粉碎、升高溫度、攪拌、提高硫酸的濃度來提高反應(yīng)速率,故答案為:將硫酸渣粉碎、適當(dāng)增大硫酸的濃度、升高溫度、攪拌等;

2①Fe3+SO2的水溶液(H2SO3)氧化為H2SO4,故溶液的pH會(huì)逐漸減少,也就是溶液的酸性增強(qiáng),故答案為:Fe3+SO2的水溶液(H2SO3)氧化為H2SO4;

溫度升高,可以加快反應(yīng)速率,但氣體的溶解度卻減小了,參加反應(yīng)的SO2的量減少,故相同時(shí)間內(nèi),T1溫度下溶液的pH更高,故答案為:溫度過高,SO2的溶解度下降;

3)從流程圖中可看出,可循環(huán)利用的物質(zhì)是H2SO4,故答案為:H2SO4;

4)由反應(yīng)式可得關(guān)系:Fe3+Na2S2O3,nFe3+=nNa2S2O3=20.00×10-3L×0.50mol/L×10=0.1 molcFe3+==5.0mol/L,答:原溶液鐵離子濃度為5.0mol/L

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回答下列問題:

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(2)在空氣中點(diǎn)燃F,然后把導(dǎo)管緩緩伸入盛滿G的集氣瓶中,觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______。

(3)B和G能發(fā)生反應(yīng),寫出反應(yīng)的離子方程式______

(4)G和I能發(fā)生反應(yīng),寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:______。

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