精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情

某興趣小組用廢鐵泥（主要成分為Fe2O3、FeO和少量Fe）制備磁性Fe3O4納米材料的流程示意圖如下：

Fe

 

已知：R＝，步驟⑤中，相同條件下測得Fe3O4的產率與R的關系如圖所示。

（1）步驟②中，主要反應的離子方程式是______。
（2）已知：Fe3+在pH＝2.8時沉淀完全； Fe2+在pH＝6.3時開始沉淀，在pH＝8.3時沉淀完全。
步驟③中，用NaOH溶液調pH至9，原因是______。
（3）濁液D中鐵元素以FeOOH形式存在。步驟④中，反應的化學方程式是______。
（4）下列說法正確的是______（選填字母）。
a．步驟④中，當反應完成后需再加熱一段時間
b．步驟⑤中，反應過程中需要不斷補充堿液
c．步驟⑤恰好反應時，n(FeOOH)/n(Fe2+)="2:1"
d．當n(濁液D中FeOOH)/n(濾液B中的鐵元素)=4/7時，F(xiàn)e3O4的產率最高

（1）2Fe3+＋Fe＝3Fe2+
（2）使亞鐵離子沉淀完全
（3）2Fe(OH)2+H2O2=2FeOOH+2H2O
（4）a b c

解析試題分析：（1）濾液A中含有Fe3+，加入Fe后發(fā)生反應：2Fe3+＋Fe＝3Fe2+
（2）Fe2+在pH＝8.3時沉淀完全，所以步驟③中，用NaOH溶液調pH至9，亞鐵離子沉淀完全。
（3）濁液C含有Fe(OH)2，加入H2O2，發(fā)生氧化還原反應，生成FeOOH，化學方程式為：2Fe(OH)2+H2O2=2FeOOH+2H2O。
（4）a、步驟④中，當反應完成后需再加熱一段時間，可除去剩余的H2O2，正確；b、步驟⑤發(fā)生的反應為：2FeOOH+Fe2++2OH?=Fe3O4+2H2O，消耗OH?，所以需要不斷補充堿液，正確；c、步驟⑤恰好反應時，生成Fe3O4，+3價的Fe與+2價的Fe物質的量之比為2:1，所以n(FeOOH)/n(Fe2+)=2:1，正確；d、根據(jù)圖像可知，F(xiàn)e3O4的產率最高時，+3價Fe與+2價Fe物質的量之比為1.75，所以當n(濁液D中FeOOH)/n(濾液B中的鐵元素)=4/7時，F(xiàn)e3O4的產率不是最高，錯誤。
考點：本題考查化學流程的分析、方程式的書寫。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

如圖是測定鋁粉（含鎂粉）的純度的實驗裝置。所用的NaOH（足量）的物質的量濃度為4.5  mol·L－1。不同時間電子天平的讀數(shù)如下表所示：

實驗操作
時間/min
電子天平的讀數(shù)/g
燒杯＋NaOH溶液
0
120
燒杯＋NaOH溶液＋樣品
0
135
1
134.5
2
134.1
3
133.8
4
133.8
 
（1）反應中生成氣體的質量       g。
（2）試計算樣品中鋁的質量分數(shù)。(寫出解題過程)
（3）反應后溶液(溶液的體積變化忽略)的c(OH－)。(寫出解題過程)    

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

某化學興趣小組利用廢棄鋁礦（含CuO、Al2O3及SiO2），模擬工業(yè)上提取鋁的工藝，設計如下圖所示的簡單操作流程：

已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：

沉淀物



開始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
 
回答下列問題：
（1）濾渣主要成分的化學式為______________________。
（2）灼燒時，用到多種硅酸鹽質的儀器，除玻璃棒、酒精燈、泥三角外，還有___________（填儀器名稱）。
（3）溶液Y中要加入稍過量原料A，原料A的化學式是_________，步驟⑤反應的離子方程式是_______________________。
（4）操作流程中③的離子方程式為_______________________。
（5）鋁電池性能優(yōu)越，Al—Ag2O電池可用作水下動力電源，其原理如圖所示：

請寫出該電池正極反應式_________________；常溫下，用該化學電源和惰性電極電解300mL氯化鈉溶液（過量），消耗27mg Al，則電解后溶液的pH＝_________（不考慮溶液體積的變化）。
（6）以熔融鹽為電鍍液可以在鋼材表面鍍鋁，鍍鋁電解池中，鋼材為________極；鍍鋁后能防止鋼材腐蝕，其原因是____________________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（10分）工業(yè)上綜合利用黃銅礦（CuFeS2）制備凈水劑高鐵酸鈉（Na2FeO4）、銅及其化合物的工業(yè)流程如下圖所示：

（1）冶煉銅的反應為8CuFeS2＋21O28Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2。若中CuFeS2鐵元素的化合價為+2，1molCuFeS2參與反應轉移電子的物質的量為_______ mol。
（2）利用爐渣（含F(xiàn)e2O3、FeO、SiO2、Al2O3）制備高鐵酸鈉的方法為：
①用稀鹽酸浸取爐渣，過濾；
②向濾液中加入足量H2O2溶液，再加入足量NaOH溶液，過濾，將沉淀洗滌、于燥得Fe（0H）3；
③Fe（OH）3與NaClO和NaOH反應，生成高鐵酸鈉。
a．寫出制取高鐵酸鈉的化學方程式：______________________；
b．驗證爐渣中含有FeO必要的化學試劑為________________________。
（3）制備納米氧化亞銅（Cu2O）時用銅棒和石墨做電極，飽和食鹽水做電解質，電解反應為2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。銅棒上發(fā)生的電極反應式為_________________________________________。（5）直接排放含SO2的煙氣會形成酸雨，危害環(huán)境。用NaOH溶液吸收SO2的過程中，pH隨n（SO32－）：n（HSO3－）變化關系如下表：

n（SO32－）:n（HSO3－）
91:9
1:1
1:91
pH（25℃）
8.2
7.2
6.2
當吸收液呈中性時，溶液中離子濃度由大到小的順序為是________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

工業(yè)上常用鐵質容器盛裝冷濃硫酸。為研究鐵質材料與熱濃硫酸的反應，某學習小組進行了以下探究活動：
（1）將已去除表面氧化物的鐵釘（碳素鋼）放入冷濃硫酸中，10分鐘后移入硫酸銅溶液中，片刻后取出觀察，鐵釘表面無明顯變化，其原因是__________  ______________________________________。
（2）另稱取鐵釘6．0g放入15．0ml濃硫酸中，加熱，充分應后得到溶液X并收集到氣體Y。
①甲同學認為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+。寫出生成Fe2+所有可能的離子反應方程式：                                                      。
若要確認其中有Fe2+，應選用     （選填序號）。
a．KSCN溶液和氯水        b．鐵粉和KSCN溶液 
c．濃氨水                  d．酸性KMnO4溶液
②乙同學取336ml（標準狀況）氣體Y通入足量溴水中，發(fā)生反應的化學方程式為：                                                          。
然后加入足量BaCl2溶液，經適當操作后得干燥固體2．33g。由于此推知氣體Y中SO2的體積分數(shù)為           。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

有關FeSO4的轉化關系如下圖所示(無關物質已略去)。

已知：①X由兩種化合物組成，將X通入品紅溶液，溶液褪色；通入BaCl2溶液，產生白色沉淀。
②Y是紅棕色的化合物。
（1）氣體X的成分是_______________(填化學式)，寫出通入BaCl2溶液，產生白色沉淀的化學方程式______________________________。
（2）反應Ⅰ的反應類型屬于________(填序號)。
a．分解反應     b．復分解反應     c．置換反應     d．化合反應    e．氧化還原反應
（3）溶液2中金屬陽離子的檢驗方法是_____________________________
（4）若經反應Ⅰ得到16 g固體Y，產生的氣體X恰好被0.4 L 1 mol·L－1 NaOH溶液完全吸收，則反應Ⅳ中生成FeSO4的離子方程式是_________________

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產中應用廣泛。某化學研究性學習小組模擬工業(yè)生產流程制備無水FeCl3，再用副產品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
Ⅰ.經查閱資料得知：無水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華。他們設計了制備無水FeCl3的實驗方案，裝置示意圖（加熱及夾持裝置略去）及操作步驟如下：

①檢查裝置的氣密性；
②通入干燥的Cl2，趕盡裝置中的空氣；
③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應完成
④．．．．．．．．
⑤體系冷卻后，停止通入Cl2，并用干燥的N2趕盡Cl2，將收集器密封
請回答下列問題：
（1）裝置A中反應的化學方程式為                        。
（2）第③步加熱后，生成的煙狀FeCl3大部分進入收集器，少量沉積在反應管A右端要使沉積的FeCl3進入收集器，第④步操作是                                        。
（3）操作步驟中，為防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步驟序號）                   。
（4）裝置D中FeCl2全部反應后，因失去吸收Cl2的作用而失效，寫出檢驗FeCl2是否失效的試劑：               。
（5）在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑。
Ⅱ．該組同學用裝置D中的副產品FeCl3溶液吸收H2S，得到單質硫；過濾后，再以石墨為電極，在一定條件下電解濾液。
（6）FeCl3與H2S反應的離子方程式為                        。
（7）電解池中H+在陰極放電產生H2，陽極的電極反應式為                       。
（8）綜合分析實驗Ⅱ的兩個反應，可知該實驗有兩個顯著優(yōu)點：
①H2S的原子利用率為100%；②                                          。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

以硫鐵礦（主要成分為FeS2）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl3·6H2O）的工藝流程如下：

回答下列問題：
（1）焙燒硫鐵礦的主要方程式為                      。
（2）酸溶及后續(xù)過程中均需保持鹽酸過量，其目的是提高鐵元素的浸出率、            。
（3）通氯氣氧化后時，發(fā)生的主要反應的離子方程式為                              ；該過程產生的尾氣可用堿溶液吸收，尾氣中污染空氣的氣體為（寫化學式）             。
（4）在氧化過程中，如何檢驗鐵元素全部以Fe3+形式存在：                                                                                    。
（5）如果將氯化鐵晶體（FeCl3·6H2O）放在坩堝中加熱灼燒，最后得到的固體為        。
（6）在一定條件下，SO2轉化為SO3的反應為2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g），該反應的平衡常數(shù)表達式為K＝                            ； 工業(yè)在接觸法制硫酸的生產中，采取下列哪些措施有利于提高SO2轉化率        。
①V2O5作崔化劑  ②通入過量O2  ③SO2、O2進行二次氧化 ④通入過量SO2

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

鋁是一種應用廣泛的金屬，工業(yè)上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融電解制得。
①鋁土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等。從鋁土礦中提煉Al2O3的流程如下：

②以螢石（CaF2）和純堿為原料制備冰晶石的流程如下：

回答下列問題：
（1）寫出反應1的化學方程式                           ；
（2）濾液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是        ，反應2的離子方程式為                   ；
（3）E可作為建筑材料，化合物C是      ，寫出由D制備冰晶石的化學方程式                 ；
（4）電解制鋁的化學方程式是                  ，以石墨為電極，陽極產生的混合氣體的成分是                    。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案