【題目】工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)為原料制備高檔顏料——鐵紅(Fe2O3),具體生產(chǎn)流程如下:
試回答下列問題:
(1)“酸溶”過程中Fe3O4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ;
(2)實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)“步驟Ⅱ”中分離操作所用的玻璃儀器有 、玻璃棒和燒杯等;步驟Ⅳ中應(yīng)選用 試劑調(diào)節(jié)溶液的pH(填字母編號(hào))。
A.稀硝酸 B.氫氧化鈉溶液 C.高錳酸鉀溶液 D.氨水
(3)檢驗(yàn)步驟Ⅲ已經(jīng)進(jìn)行完全的試劑是 ;
(4)步驟Ⅴ的反應(yīng)溫度一般需控制在35℃以下,其目的是 ;
(5)步驟Ⅵ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為 ;
(6)步驟Ⅴ中,F(xiàn)eCO3達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí),若室溫下測得溶液的pH為8.5,c(Fe2+)=1×10-6 mol·L-1。試判斷所得的FeCO3中是否含有Fe(OH)2 (填“是”或“否”),請通過簡單計(jì)算說明理由。(已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17) ;
(7)欲測定硫鐵礦礦渣中Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),稱取ag樣品,充分“酸溶”、“水溶”后過濾,向?yàn)V液中加入足量的H2O2,充分反應(yīng)后加入NaOH溶液至不再繼續(xù)產(chǎn)生沉淀,經(jīng)過濾、洗滌、灼燒至固體恒重,冷卻后稱得殘留固體bg,測得該樣品中Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
【答案】(1)Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O(2)漏斗;D(3)KSCN溶液
(4)防止NH4HCO3分解,減少Fe2+的水解(5)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
(6)否;溶液中c(Fe2+)·c(OH-)2=1×10-6×(1×10-5.5)2=1×10-17<Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17,故無Fe(OH)2沉淀生成(7)7b/10a(或112b/160a)
【解析】
試題分析:(1)酸溶過程中四氧化三鐵和酸反應(yīng)生成亞鐵離子、鐵離子和水,“酸溶”過程中Fe3O4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O;
(2)根據(jù)分析可知,步驟Ⅱ為過濾,過濾操作所用的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒和燒杯等,步驟Ⅳ中調(diào)節(jié)pH值的試劑要能與酸反應(yīng)且不引入新的雜質(zhì),所以用氨水較好,故選D;
(3)步驟Ⅲ是將鐵離子還原成亞鐵離子,檢驗(yàn)步驟Ⅲ已經(jīng)進(jìn)行完全,即溶液中沒有鐵離子,可以用KSCN溶液;
(4)步驟Ⅴ是加入碳酸氫銨產(chǎn)生碳酸亞鐵溶液,溫度過高亞鐵離子水解程度增大同進(jìn)碳酸氫銨容易分解,所以溫度一般需控制在35℃以下;
(5)步驟Ⅵ中發(fā)生反應(yīng)為碳酸亞鐵在空氣中與氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng),可生成氧化鐵,反應(yīng)方程式為4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2;
(6)由題中數(shù)據(jù)可知,溶液中c(Fe2+)c(OH-)2=1×10-6×(1×10-5.5)2=1×10-17<Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17,故無Fe(OH)2沉淀生成,
(7)根據(jù)題意,最后稱得殘留固體bg為氧化鐵,則鐵元素的質(zhì)量為112÷160×bg=0.7bg,根據(jù)鐵元素守恒可知樣品中鐵元素的質(zhì)量為0.7bg,所以樣品中Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將由NaOH、BaCl2、Al2(SO4)3三種固體組成的混合物溶于足量的水中,充分溶解后,向混合溶液中滴加1mol·L-1的稀硫酸,加入稀硫酸的體積與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)判斷正確的是( )
A.AB段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Ba2++SO42-=BaSO4↓
B.BC段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H++OH-=H2O
C.D點(diǎn)表示的沉淀的化學(xué)式為Al(OH)3
D.E點(diǎn)時(shí)溶液中含有大量的AlO2-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,將甲酸和氫氧化鈉溶液混合,所得溶液pH=7,則此溶液中( )
A. c(HCOO-)>c(Na+) B. c(HCOO-)<c(Na+)
C. c(HCOO-)=c(Na+) D. 無法確定c(HCOO-)與c(Na+)的關(guān)系
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】能用鍵能大小解釋的事實(shí)是
A. 稀有氣體化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定 B. 硝酸易揮發(fā),而硫酸難揮發(fā)
C. 氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)比氧氣穩(wěn)定 D. 常溫常壓下,溴呈液態(tài),碘呈固態(tài)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】80℃時(shí),NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。該溫度下,在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中,投入NO2和SO2,起始濃度如下表所示,其中甲經(jīng)2min達(dá)平衡時(shí),NO2的轉(zhuǎn)化率為50%,下列判斷不正確的是( )
起始濃度 | 甲 | 乙 | 丙 |
c(NO2)/mol ·L-1 | 0.10 | 0.20 | 0.20 |
c(SO2)/mol ·L-1 | 0.10 | 0.10 | 0.20 |
A.平衡時(shí),乙中SO2的轉(zhuǎn)化率大于50%
B.當(dāng)反應(yīng)平衡時(shí),丙中c(SO2)是甲中的2倍
C.溫度升至90℃,上述反應(yīng)平衡常數(shù)為25/16,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
D.其他條件不變,若起始時(shí)向容器乙中充入0.10mol ·L-1 NO2和0.20 mol ·L-1 SO2,達(dá)到平衡時(shí)c(NO)與原平衡不同
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將6 mol H2和3 mol CO充入容積為0.5 L的密閉容器中,進(jìn)行如下反應(yīng):
2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),6秒末時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開始時(shí)的0.6倍。
試計(jì)算:(1)H2的反應(yīng)速率是多少?(2)CO的轉(zhuǎn)化率為多少?
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氧化石墨烯(結(jié)構(gòu)如圖所示)是一種性能優(yōu)異的新型碳材料。實(shí)驗(yàn)室制備氧化石墨烯的一種方法如下:
(1)將濃硫酸“冷卻至0℃”可采用的方法是 。
(2) 步驟②采用100目鱗片狀的石墨,其主要目的是 ;圖示的“攪拌”方式為 。
(3)步驟③④中加NaNO3和KMnO4的作用是 。
(4)步驟⑧H2O2還原剩余的KMnO4反應(yīng)的離子方程式為 ;檢驗(yàn)洗滌已無SO42-的方法是 。
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