【題目】堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO4]是一種用于污水處理的新型高效絮凝劑,在醫(yī)藥上也可用于治療消化性潰瘍出血。工業(yè)上利用廢鐵屑(含少量氧化鋁、氧化鐵等)生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如下:
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 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 |
開始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 3.4 |
完全沉淀 | 3.2 | 9.7 | 4.4 |
請回答下列問題:
(1)加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH范圍在__________________________內(nèi),使溶液中的___________________沉淀(寫離子符號),該反應(yīng)的離子方程式為_________________________________ 。
(2)反應(yīng)Ⅱ中的離子方程式為________________________________________________ 。
(3)在實際生產(chǎn)中,反應(yīng)Ⅱ常同時通入O2以減少NaNO2的用量,若參與反應(yīng)的O2有11.2 L(標準狀況),則相當于節(jié)約NaNO2的物質(zhì)的量為_____________________。
(4)堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的Fe(OH)2+離子,Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合離子,該水解反應(yīng)的離子方程式為___________________________________。
(5)在醫(yī)藥上常用硫酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應(yīng)制備堿式硫酸鐵。根據(jù)我國質(zhì)量標準,產(chǎn)品中不得含有Fe2+及NO3-。為檢驗所得產(chǎn)品中是否含有Fe2+,應(yīng)使用的試劑為___________________。
A.氯水 B.KSCN溶液 C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液
【答案】4.4-7.5 Al3+ Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓ Fe2++2H++NO2- = Fe3++ H2O+NO↑ 2mol 2Fe(OH)2++2H2OFe2(OH)42++2H+ D
【解析】
(1)要制備硫酸亞鐵,應(yīng)與硫酸鋁分離,根據(jù)沉淀的pH選擇范圍,根據(jù)沉淀反應(yīng)書寫離子方程式;
(2)流程分析反應(yīng)Ⅱ是亞硝酸鈉在酸溶液中氧化亞鐵離子為鐵離子,依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒、電荷守恒和原子守恒配平寫出;
(3)所消耗氧氣得到的電子的物質(zhì)的量相當于NaNO2得到電子的物質(zhì)的量;
(4)根據(jù)反應(yīng)物和生成物判斷離子方程式;
(5)證明不含有亞鐵離子需要選擇高錳酸鉀溶液褪色與否進行實驗驗證。
(1)根據(jù)部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH:Al(OH)3完全沉淀的pH要達到4.4,而Fe(OH)2開始沉淀的pH為7.5,溶液中含Fe2+和Al3+,為了使Al3+形成沉淀除去而不影響Fe2+,調(diào)節(jié)pH在4.4--7.5 范圍內(nèi),該操作的目的是使Al3+沉淀,該反應(yīng)的離子方程式為Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓;
因此,本題正確答案為:4.4-7.5 ;Al3+ ;Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓;
(2)亞硝酸鹽具有氧化性,在酸性條件下能把亞鐵離子氧化生成鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為2H+ + Fe2++ NO2- =Fe3+ + NO↑+ H2O;
因此,本題正確答案為:Fe2++2H++NO2- = Fe3++ H2O+NO↑,
(3)氧氣的物質(zhì)的量是11.2L÷22.4L/mol=0.5mol,則得到電子0.5mol×4=2mol,1molNaNO2被還原生成NO,化合價由+3價降低到+2價,得到1mol電子,則需要2molNaNO2;
因此,本題正確答案為:2mol;
(4)Fe(OH)2+離子,可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合離子,根據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒可寫出反應(yīng)的離子方程式為2Fe(OH)2+ +2H2OFe2(OH)42+ + 2H+;
因此,本題正確答案為:2Fe(OH)2++2H2OFe2(OH)42++2H+;
(5)A、氯水可以氧化亞鐵離子為鐵離子,溶液顏色變化不明顯,不能檢驗亞鐵離子,故A不符合;
B、KSCN溶液和亞鐵離子不反應(yīng),無現(xiàn)象發(fā)生,故B不符合;
C、NaOH溶液加入和鐵離子反應(yīng)生成紅褐色沉淀不能檢驗是否存在亞鐵離子,故C不符合;D、酸性KMnO4溶液氧化亞鐵離子高錳酸鉀溶液褪色,故D符合,
因此,本題正確答案為:D。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法錯誤的是
①NaHCO3溶液加水稀釋,c(Na+)/ c(HCO3-)的比值保持增大
②濃度均為0.1 mol·L-1的Na2CO3、NaHCO3混合溶液:2c(Na+)=3[c(CO)+c(HCO)]
③在0.1 mol·L-1氨水中滴加0.lmol·L-1鹽酸,恰好完全中和時溶液的pH=a,則由水電離產(chǎn)生的c(OH-)=l0-amol·L-1
④向0.1mol/LNa2SO3溶液中加入少量NaOH固體,c(Na+)、c(SO32-)均增大
⑤在Na2S稀溶液中,c(H+)=c(OH-)+c(H2S)+c(HS-)
A. ①④ B. ②⑤ C. ①③ D. ②④
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氮氧化合物是工業(yè)生產(chǎn)重要原料,也是大氣污染的重要來源,研究氮氧化合物相關(guān)反應(yīng)原理具有重要意義。回答下列問題:
(1)一步完成的反應(yīng)稱為基元反應(yīng),只由基元反應(yīng)構(gòu)成的化學(xué)反應(yīng)稱為簡單反應(yīng),兩個及以上基元反應(yīng)構(gòu)成的化學(xué)反應(yīng)稱為復(fù)雜反應(yīng),復(fù)雜反應(yīng)的速率取決(等)于慢的基元反應(yīng)速率;磻(yīng)aA+bB=cC+dD的速率方程為v=k·ca(A)·cb(B),其中k為速率常數(shù)。已知反應(yīng)NO2+CO=NO+CO2 ,在不同溫度下反應(yīng)機理不同。
①溫度高于490K時,上述反應(yīng)為簡單反應(yīng),請寫出其速率方程______________。
②溫度高于520K時,該反應(yīng)是由兩個基元反應(yīng)構(gòu)成的復(fù)雜反應(yīng),其速率方程v=k·c2(NO2),已知慢的基元反應(yīng)的反應(yīng)物和產(chǎn)物為NO、NO2 、NO3,用方程式表示反應(yīng)歷程。
第一步:____________________(慢反應(yīng))。
第二步:____________________(快反應(yīng))。
(2)N2O4(g) 2NO2(g) ΔH =+57 kJ·mol-1 該反應(yīng)是高中和大學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)的經(jīng)典素材。
①對于上述反應(yīng)下列說法不正確的一項是_________(填字母)。
A.恒溫恒容,加入N2O4重新達到平衡體系顏色加深
B.恒溫恒容,加入NO2重新達到平衡NO2體積分數(shù)變大
C.絕熱容器中,體系顏色不變,說明該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)
D. 恒溫恒壓下,加入N2O4重新達到平衡體系顏色不變
②T1K時,向1L真空容器中加入1molN2O4 ,達到平衡時NO2的平衡產(chǎn)率為20%,則該溫度下的平衡常數(shù)K=____,達到平衡時吸收的熱量為_____kJ。某溫度下,該反應(yīng)達到平衡,NO2與N2O4的混合氣體總壓強為100KPa,密度為同狀態(tài)下氫氣密度的34.5倍,平衡常數(shù)KP=____KPa(用平衡分壓代替平衡濃度計算)。
③若v(N2O4)=k1·c(N2O4) v(NO2)=k2·c(NO2),T2溫度下,若k1=k2 ,則T2____T1(填“高于”或“低于”)。
(3)復(fù)雜反應(yīng)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)由兩個基元反應(yīng)構(gòu)成,2NO(g)=N2O2(g) (快速平衡)N2O2(g) +O2(g)=2NO2(g)(慢反應(yīng)),已知快反應(yīng)為放熱反應(yīng),其正、逆反應(yīng)速率常數(shù)分別為k1和k2慢反應(yīng)正、逆反應(yīng)速率常數(shù)分別為k3和k4。若v正=k·c2(NO)·c(O2) 則k=______(用k1、k2、k3表示);
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【題目】下列有關(guān)2個電化學(xué)裝置的敘述正確的是
A. 裝置①中,電子移動的路徑是:Zn→Cu→CuSO4溶液→KCl鹽橋→ZnSO4溶液
B. 在不改變總反應(yīng)的前提下,裝置①可用Na2SO4替換ZnSO4,用石墨替換Cu棒
C. 裝置②中采用石墨電極,通電后,由于OH-向陽極遷移,導(dǎo)致陽極附近pH升高
D. 若裝置②用于鐵棒鍍銅,則N極為鐵棒
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【題目】某航空站安裝了一臺燃料電池,該電池可同時提供電和水蒸氣,所用燃料為氫氣,電解質(zhì)為熔融的碳酸鉀。已知電池的總反應(yīng)為2H2+O2=2H2O,正極反應(yīng)為。下列說法正確的是
A.該電池可在常溫或高溫時工作
B.負極反應(yīng)為
C.該電池工作時負極有CO2生成
D.理論上該電池供應(yīng)1molH2O,同時導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移2mol電子
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【題目】下列說法正確的是( )
A. 鄰羥基苯甲醛的沸點比對羥基苯甲醛的高
B. 基態(tài)碳原子的最外層電子排布圖:
C. 原子核外價電子排布式分別為3s1和3s23p5兩種元素,不能形成AB2型化合物
D. 原子核外電子排布式為1s2的原子與原子核外電子排布式為1s22s2的原子化學(xué)性質(zhì)相似
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【題目】對于反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g) H<0,下列說法正確的是
A. 反應(yīng)達到平衡后,縮小容器體積,混合氣體平均相對分子質(zhì)量變小
B. 反應(yīng)達到平衡后,保持容器溫度和體積不變,充入HI氣體,再次達到平衡,H2轉(zhuǎn)化率減小,平衡常數(shù)K值減小
C. 若v正(H2)=2v逆(HI),反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
D. 反應(yīng)達到平衡后,保持容器體積不變,升溫,反應(yīng)體系的顏色加深
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【題目】在我國南海、東海海底均存在大量的可燃冰(天然氣水合物,可表示為)。
2017年5月,中國首次海域可燃冰試采成功。2017年11月3日,國務(wù)院正式批準將可燃冰列為新礦種。可燃冰的開采和利用,既有助于解決人類面臨的能源危機,又能生成一系列的工業(yè)產(chǎn)品。
(1)對某可燃冰礦樣進行定量分析,取一定量樣品,釋放出的甲烷氣體體積折合成標準狀況后為166 m3,剩余 H2O 的體積為0.8m3,則該樣品的化學(xué)式中 x=_________________。
(2)已知下表數(shù)據(jù),且知 H2O(l)=H2O(g) △H=+41
化學(xué)鍵 | C—H | O=O | C=O | H—O |
鍵能/ | 413 | 498 | 803 | 463 |
用甲烷燃燒熱表示的熱化學(xué)方程式為_____________________________________________________。
(3)甲烷燃料電池相較于直接燃燒甲烷有著更高的能量轉(zhuǎn)化效率,某甲烷燃料電池,正極通入空氣,以某種金屬氧化物為離子導(dǎo)體(金屬離子空穴中能傳導(dǎo) O2-),該電池負極的電極反應(yīng)式為__________________________________________。
(4)甲烷與水蒸氣重整制氫是工業(yè)上獲得氫氣的重要手段。若甲烷與脫鹽水在一定條件下反應(yīng)生成H2,同時得到體積比為1:3的CO2和CO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________;旌蠚怏w中的CO2可用濃氨水脫除,同時獲得氮肥NH4HCO3,該反應(yīng)的離子方程式是_________________________________________________________。
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【題目】標準狀態(tài)下,氣態(tài)分子斷開1 mol化學(xué)鍵的焓變稱為鍵焓。已知H—H、H—O和O===O鍵的鍵焓ΔH分別為436 kJ·mol-1、463 kJ·mol-1和495 kJ·mol-1。下列熱化學(xué)方程式正確的是
A. H2O(g)===H2+1/2O2(g)ΔH=-485 kJ·mol-1
B. H2O(g)===H2(g)+1/2O2(g) ΔH=+485 kJ·mol-1
C. 2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=+485 kJ·mol-1
D. 2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-485 kJ·mol-1
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