【題目】金屬鎳及其化合物在合金材料及催化劑等方面應用廣泛。某礦渣的主要成分是NiFe2O4(鐵酸鎳)、NiO、FeO、CaO、SiO2等,以下是從該礦渣中回收NiSO4的工藝流程:
已知:(NH4)2SO4在350℃以上會分解生成NH3和H2SO4。NiFe2O4在焙燒過程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3。
(1)焙燒前將礦渣與(NH4)2SO4混合研磨,混合研磨的目的是______________________。
(2)“浸泡”過程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的離子方程式為___________________,“浸渣”的成分除Fe2O3,F(xiàn)eO(OH)外還含有______________(填化學式)。
(3)為保證產(chǎn)品純度,要檢測“浸出液”的總鐵量:取一定體積的浸出液,用鹽酸酸化后,加入SnC12將Fe3+還原為Fe2+,所需SnC12的物質的量不少于Fe3+物質的量的_____倍;除去過量的SnC12后,再用酸性K2Cr2O7標準溶液滴定溶液中的Fe2+,滴定時反應的離子方程式為____________。
(4)“浸出液”中c(Ca2+)=1.0×10-3mol,當除鈣率達到99%時,除鈣后的溶液中c(F-)=____mol·L-1[已知Ksp(CaF2)=4.0×10-11]。
(5)本工藝中,萃取劑與溶液的體積比(V0/VA)對溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影響如圖所示,V0/VA的最佳取值是______________。
【答案】 增大接觸面積,加快反應速率,使反應更充分 Fe3++2H2OFeO(OH)↓+3H+ SiO2、CaSO4 0.5 Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O 2.0×10-3 0.25
【解析】考查化學工藝流程,(1)研磨礦渣和硫酸銨,其目的是增大接觸面積,加快反應速率,使反應更充分;(2)浸泡過程中,加入熱水,發(fā)生的水解反應,即反應方程式為Fe3++2H2O FeO(OH)↓+3H+;根據(jù)礦渣中的成分,SiO2不與水反應,即浸渣中含有SiO2,硫酸銨在350℃以上分解成NH3和H2SO4,CaO與硫酸反應生成CaSO4,CaSO4微溶于水,即浸渣中還含有CaSO4;(3)根據(jù)得失電子數(shù)目守恒,n(SnCl2)×2=n(Fe3+)×1,得出SnCl2的物質的量不少于Fe3+物質的量的0.5倍;利用Fe2+的還原性,與K2Cr2O7發(fā)生氧化還原反應,即離子反應方程式為Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O ;(4)除鈣率達到99%,除鈣后,溶液中c(Ca2+)=1.0×10-3×1%mol·L-1=1.0×10-5mol·L-1,則c(F-)=2.0×10-3mol·L-1;(5)根據(jù)流程圖,Fe2+被萃取,Ni2+不被萃取,因此根據(jù)圖像,V0/VA的最佳取值為0.25。
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【題目】鐵的單質及其作合物用途非常廣泛。回答下列問題:
(1)某熱電池放電時總反應為4Li+FeS2==Fe+2Li2S。該電池的正、負極材料分別是_______、____。
(2)Na2FeO4是一種優(yōu)良的水處理劑。
①Na2FeO4可將水體中NH3轉化為N2而除去同時產(chǎn)生紅褐色沉淀,1mol Na2FeO4最多可脫除NH3的物質的量為______________________。
②Na2FeO4溶于水,溶液中含六價鐵的微粒分率(某六價鐵微粒數(shù)與所有六價鐵微?倲(shù)之比)與溶液pH關系如下圖所示(已知常溫下,H3FeO4+H++H2FeO4,H2FeO4H++HFeO4-,HFeO4-H++FeO42-的電離常數(shù)依次為K1、K2、K3;pK=-lgK)。pH=3時,溶液中主要含鐵微粒濃度從大到的小的順序為________________;反應FeO42-+H2O HFeO4-+OH-的pK=______。
(3)CO還原鐵的氧化物時,涉及以下反應:
a.Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g)△H1
b.FeO(g)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)△H2
c.3Fe2O3(s)+CO(g) 2 Fe3O4 (s)+CO2(g)△H3
d. Fe3O4 (s)+CO(g) 3FeO(s)+CO2(g)△H4
相關反應的溫度與混合氣體中CO的體積分數(shù)的關系如下圖所示:
①反應的△H>0的是__________(選填a、b、c、d);△H4 =_______(用△H1、△H2表示)。
②在恒容密閉容器中,加入7.2gFeO,同時充入0.1molCO,升高溫度,若恰好處于圖中P點處,CO的轉化率為_______,容器中生成單質Fe的質量為___________________。
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【題目】阿伏加德羅常數(shù)值用NA表示。下列說法中正確的是
A. 50 g 46%的乙醇水溶液中含有的氫原子總數(shù)為6NA
B. NH4N3(疊氮化銨)發(fā)生爆炸:NH4N32N2↑+2H2↑當轉移4NA個電子時,產(chǎn)生44.8L(標準狀況)混合氣體
C. 0.1molSO2溶于水,溶液中SO32-、HSO3-、H2SO3的總數(shù)為0.1NA
D. 用鉑電極電解100 mL 1 mol L-1的CuSO4溶液足夠長時間,轉移的電子數(shù)一定為0.2NA
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【題目】咖啡酸具有止血功效,存在于多種中藥中,其結構簡式如圖:,下列說法不正確的是
A. 咖啡酸可以發(fā)生取代、加成、氧化、酯化、加聚反應
B. 1mol咖啡酸最多能與4molH2反應
C. 咖啡酸分子中所有原子可能共面
D. 蜂膠的分子式為C17H16O4,在一定條件下可水解生成咖啡酸和一種一元醇A,則醇A的分子式為C8H12O
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【題目】日常生活中下列做法與鹽的水解有關的是
A. 用硫酸銅溶液對游泳池中的水消毒
B. 用白醋除去菜刀上的鐵銹
C. 用熱的蘇打溶液除去餐具上的油漬
D. 用石英砂過濾器除去自來水中少量的泥沙
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【題目】用下列裝置進行實驗,能達到相應實驗目的的是
A. 圖甲可用于蒸餾石油并收集60~150℃餾分
B. 圖乙可用于除去乙烯氣體中混有的少量SO2
C. 圖丙裝置可用于比較S、C、Si三種元素的非金屬性
D. 圖丁裝置可用于測定CO2的生成速率
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】我國天然氣化工的一項革命性技術是甲烷在催化劑及無氧條件下,一步高效生產(chǎn)乙烯、芳烴等化工產(chǎn)品。以甲烷為原料合成部分化工產(chǎn)品流程如下(部分反應條件已略去):
(1)A、C分子中所含官能團的名稱分別為____、_______。
(2)寫出A的同分異構體的結構簡式:_______。
(3)寫出下列反應的化學方程式和反應類型。
反應①:__________,反應類型:_____________;
反應②:___________;反應類型: _____________;
反應③:_____________,反應類型:_____________。
(4)下圖為實驗室制取D的裝置圖。
①圖中試劑a名稱為_______,其作用是______________。用化學方程式表示試劑a參與的化學反應:______________。
②實驗結束后從混合物中分離出D的方法為_____________。
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【題目】某結晶水合物含有CO32-、SO42-、SO32-、Fe2+、Fe3+、NH4+、Ba2+中的三種離子,實驗小組為確定其化學式做了如下實驗:
①準確稱取6.125g樣品,配制成250.00mL溶液X。
②取20.00mL溶液X,加入足量鹽酸,無明顯現(xiàn)象;再加足量BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀;將沉淀過濾、洗滌、干燥至恒重,得白色固體0.5825g。
③取20.00mL溶液X,加入適量稀硫酸酸化后,用0.01000mol·L-1KMnO4溶液滴定至終點,重復滴定三次,測得消耗KMnO4溶液體積的平均值為25.00mL。
④設計如圖所示的裝置,取20.00mL溶液Ⅹ進行實驗,實驗前后B裝置增重0.04250g。
⑤取少量溶液X,滴加0.1 mol ·L-1 KSCN溶液無明顯現(xiàn)象,再向其中滴加0.1mol·L-1AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
回答下列問題;
(1)完成實驗①所需要的玻璃儀器有;燒杯、玻璃棒、量筒、____________________。
(2)實驗③達到滴定終點的現(xiàn)象是________________________________________。
(3)實驗④的反應結束后,打開止水夾通入N2的作用是_________________________。
(4)根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)計算該結晶水合物的化學式為_________________________。
(5)某同學查閱資料發(fā)現(xiàn) AgSCN為白色難溶物,Ag+可以氧化SCNˉ和Fe2+。為探究SCNˉ和Fe2+的還原性強弱,該同學設計了如圖實驗裝置并進行下列實驗。
先斷開電鍵K,向溶液X中滴加0.1 mol ·L-1 KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,說明_____________;閉合電鍵K后,若觀察到的實驗現(xiàn)象有溶液X逐漸變紅、右邊石墨電極上有固體析出、電流計指針偏轉,據(jù)此得出的結論是_____________,溶液變紅的原因是___________(用離子方程式表示),該實驗設計的優(yōu)點是_______________。
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