【題目】新型納米材料氧缺位鐵酸鹽(MFe2Ox,3<x<4,M=Mn、Zn、Ni,其均顯+2價,下同),由鐵酸鹽MFe2O4經高溫還原得到,常溫下,它能使工業(yè)廢氣中的酸性氧化物分解除去,轉化流程如下:
(1)已知鐵酸鹽(MFe2O4)被H2高溫還原時,發(fā)生反應的MFe2O4與H2的物質的量之比為2∶1,則還原產物MFe2Ox中x=________,MFe2Ox中+2價鐵與+3價鐵的物質的量之比為_____。
(2)在酸性溶液中,Fe2O42-易轉化為Fe2+:Fe2O42-+2e-+8H+=2Fe2++4H2O,有K2MnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四種物質中的一種能使上述還原過程發(fā)生,寫出該氧化還原反應的離子方程式并配平:________。
【答案】3.5 1∶1 Fe2O42-+Cu2O+10H+=2Fe2++2Cu2++5H2O
【解析】
(1)根據鐵酸鹽(MFe2O4)被H2高溫還原時,發(fā)生反應的MFe2O4與H2的物質的量之比為2∶1書寫反應的方程式,結合質量守恒和化合價的代數和為0分析解答;
(2)Fe2O42-+2e-+8H+→2Fe2++4H2O為還原反應,則應加入還原性物質,據此分析判斷并書寫方程式。
(1)鐵酸鹽(MFe2O4)被H2高溫還原時,發(fā)生反應的MFe2O4與H2的物質的量之比為2∶1,反應的方程式為2MFe2O4+H2=2MFe2Ox+H2O,由質量守恒可知2x+1=2×4,x=3.5,則MFe2O3.5中,Fe元素的化合價為=2.5,則MFe2Ox中+2價鐵與+3價鐵的物質的量之比為1∶1,故答案為:3.5;1∶1;
(2)Fe2O42-+2e-+8H+→2Fe2++4H2O為還原反應,則應加入還原性物質,只有Cu2O符合,因此反應的化學方程式為Fe2O42-+Cu2O+10H+=2Fe2++2Cu2++5H2O,故答案為:Fe2O42-+Cu2O+10H+=2Fe2++2Cu2++5H2O。
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【題目】將17.6克Fe2O3和Cu的混合物溶解于足量的稀鹽酸中,再加鐵粉9.8克,待鐵粉溶解后,溶液中無Fe3+,此過程共產生2.24升H2(標況),則下列判斷正確的是
A.混合物中Cu全部被氧化為Cu2+以后,Cu2+又全部被還原
B.混合物中Cu全部被氧化為Cu2+以后,Cu2+又部分被還原
C.混合物中Cu部分被氧化為Cu2+以后,Cu2+又全部被還原
D.混合物中Cu部分被氧化為Cu2+以后,Cu2+又部分被還原
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【題目】鈷鐵氧體(CoFe2O4)不僅是重要的磁性材料、磁致伸縮材料,還是重要的鋰離子電池負極材料。工業(yè)上,可以由廢舊鋰鈷電池正極材料(主要含Fe、Al、硅等雜質)回收鈷,再用電化學法制得CoFe2O4。其流程如圖所示(過程中所加試劑均足量)
Ⅰ.廢舊電池中鈷的回收
(1)寫出過程②中LiCoO2與H2O2發(fā)生反應的化學方程式:__________________________。
(2)過程③Na2CO3的主要作用為__________________。
Ⅱ.電解法制得鈷鐵合金
(3)配制0.050molL1FeSO4和0.025molL1CoSO4的混合溶液,用銅作陰極、石墨作陽極進行電解,獲得CoFe2合金。陰極的電極方程式為:___________。
Ⅲ.陽極氧化法制得鈷鐵氧體
(4)以1.500molL1NaOH溶液作電解液,純凈的鈷鐵合金(CoFe2)作陽極進行電解,在陽極上獲得CoFe2O4薄膜。該電解過程的化學方程式為__________________________。
(5)當電路上有0.4mol電子轉移時,陽極電極材料增重質量為3.4g,與理論值不符,其原因可能為_______________。
(6)由廢舊鋰鈷電池制CoFe2O4的現(xiàn)實意義在于:_____(寫一條即可)。
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【題目】在一定溫度下,10L密閉容器中加入5molSO2、3molO2,反應達平衡時有3molSO2發(fā)生了反應。試填寫下列空格:
(1)生成SO3 ____________ mol;
(2)O2的轉化率為____________;
(3)平衡時體系中SO2的百分含量(體積分數)為____________;
(4)降低溫度,O2的轉化率____________;v正____________;(填“增大”、“減小”或“不變”)
(5)保持容器體積不變,加入He,則SO2的物質的量____________。(填“增大”、“減小”或“不變”)
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【題目】某學習小組利用下圖所列裝置進行“鐵與水反應”的實驗,并利用產物進一步制取FeCl3·6H2O晶體。(圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去。)
(1)裝置B中發(fā)生反應的化學方程式是_____________________________________。
(2)裝置E中的現(xiàn)象是_____________________________________。
(3)停止反應,待B管冷卻后,取其中的固體,加入過量稀鹽酸充分反應,過濾,簡述檢驗濾液中Fe3+的操作方法:_____________________________________。
(4)該小組學生利用上述濾液制取FeCl3·6H2O晶體,設計流程如下:
①步驟Ⅰ中通入Cl2發(fā)生反應的離子方程式______________________________。
②步驟Ⅱ從FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶體的主要操作包括:_________________。
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【題目】下列離子方程式中正確的是( 。
A.硫酸型酸雨的形成會涉及反應:
B.用苛性鈉溶液吸收過量SO2:
C.足量氯水和碘化亞鐵溶液的反應:
D.工業(yè)上氯氣和石灰乳反應制漂白粉:
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【題目】利用CH4可消除NO2的污染,反應原理為:CH4(g)+2NO2(g)N2(g) + CO2(g) +2H2O(g),在10L密閉容器中分別加入0.50mol CH4和1.2molNO2,測得不同溫度下n(CH4)隨時間變化的有關實驗數據如表所示:
下列說法正確的是
A.組別①中0 ~20 min內,NO2降解速率為0.0125molL-1min-1
B.由實驗數據可知溫度T1<T2
C.40min時,表格中M對應的數據為0.18
D.該反應只有在高溫下才能自發(fā)進行
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【題目】2019年3月,我國科學家研發(fā)出一種新型的鋅碘單液流電池,其原理如圖所示。下列說法不正確的是
A. 放電時B電極反應式為:I2+2e-=2I-
B. 放電時電解質儲罐中離子總濃度增大
C. M為陽離子交換膜,N為陰離子交換膜
D. 充電時,A極增重65g時,C區(qū)增加離子數為4NA
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