15.實(shí)驗(yàn)室用共沉淀法制備納米級Fe3O4的流程如下:

該方法的關(guān)鍵為促進(jìn)晶粒形成,并控制晶體生長.試回答下列問題:
(1)該反應(yīng)原理的是將一定量的FeCl3、FeCl2加入到6mol/L的NaOH溶液中,并調(diào)節(jié)pH=6時(shí),便可得到黑色的糊狀物Fe3O4,試用離子方程式可表示為該反應(yīng)Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4+4H2O.
(2)反應(yīng)溫度需控制在50℃,其方法是B.
A、酒精燈加熱控制其溫度為50℃B、用水浴加熱,并控制水浴溫度為50℃
(3)從黑色糊狀物的懸濁液中分離出Fe3O4的實(shí)驗(yàn)操作是過濾
(4)確認(rèn)所得Fe3O4達(dá)到納米級的簡單實(shí)驗(yàn)是做丁達(dá)爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)(用一支激光筆照射所得產(chǎn)物,如有一條光亮的通路,證明已達(dá)納米級).

分析 流程圖分析制備反應(yīng)過程,是氯化鐵、氯化亞鐵加入水?dāng)嚢琚,加入穩(wěn)定劑,加入6mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液PH=6,生成四氧化三鐵、水、氯化鈉,攪拌Ⅱ得到黑色糊狀物,水洗后烘干得到納米級Fe3O4
(1)流程圖分析制備反應(yīng)過程,是氯化鐵、氯化亞鐵在氫氧化鈉溶液中生成四氧化三鐵、水、氯化鈉;根據(jù)電荷守恒可寫出該方程式;
(2)反應(yīng)條件溫度低于100°C,需要用水浴加熱,水浴加熱溫度容易控制,加熱均勻;
(3)分離固體和液體通常用過濾操作;
(4)Fe3O4達(dá)到納米級,即在溶液形成膠體,利用膠體的丁達(dá)爾效應(yīng)證明Fe3O4達(dá)到納米級;

解答 解:(1)由流程可知,生成Fe3O4的反應(yīng)物為Fe2+、Fe3+和OH-,根據(jù)電荷守恒可寫出該方程式為:Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4+4H2O,
故答案為:Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4+4H2O;
(2)低于100℃的溫度控制通常用水浴加熱法,故選B,
故答案為:B;
(3)分離固體和液體通常用過濾操作,從黑色糊狀物的懸濁液中分離出Fe3O4的實(shí)驗(yàn)操作是過濾;
故答案為:過濾;
(4)Fe3O4達(dá)到納米級,即在溶液形成膠體,利用膠體的丁達(dá)爾效應(yīng)證明Fe3O4達(dá)到納米級,即做丁達(dá)爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)(用一支激光筆照射所得產(chǎn)物,如有一條光亮的通路,證明已達(dá)納米級),
故答案為:做丁達(dá)爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)(用一支激光筆照射所得產(chǎn)物,如有一條光亮的通路,證明已達(dá)納米級).

點(diǎn)評 本題考查了制備實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),流程分析判斷,反應(yīng)條件的應(yīng)用,實(shí)驗(yàn)基本操作的遷移應(yīng)用能力,解答此類題的關(guān)鍵是一定要注意題中所給的信息,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

2.鐵是人體不可缺少的微量元素,攝入含鐵的化合物可補(bǔ)充鐵.“速力菲”是市場上一種常見的補(bǔ)鐵藥物,如圖1是它的說明書:

該藥品中Fe2+會緩慢氧化,國家規(guī)定該藥物中Fe2+的氧化率超過10%即不能再服用.
(1)為了檢驗(yàn)?zāi)乘幍瓿鍪鄣摹八倭Ψ啤笔欠癖谎趸瑢?shí)驗(yàn)室可選用的最常用且最靈敏的檢驗(yàn)試劑為硫氰化鉀溶液(填試劑的名稱).
(2)實(shí)驗(yàn)室采用H2SO4酸化的KMnO4溶液對“速力菲”中的Fe2+進(jìn)行滴定(假設(shè)藥品中其他成分不與KMnO4反應(yīng));該反應(yīng)的離子方程式為:8H++MnO4-+5Fe2+=5Fe3++Mn2++4H2O.
(3)稱量上述含鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.00%的“速力菲”19.00g,將其全部溶于稀硫酸中,配制成1000.00mL溶液.取出20.00mL,用0.01300mol/L的KMnO4溶液滴定,消耗KMnO4溶液體積如圖2所示.
①實(shí)驗(yàn)前,首先要精確配制0.01300mol/L KMnO4溶液250mL,配制時(shí)需要的玻璃儀器除玻璃棒、燒杯、膠頭滴管外,還需250ml容量瓶.
②某同學(xué)的滴定方式(夾持部分略去)如圖,最合理的是b.

③由圖可知消耗KMnO4溶液體積為19.00 mL;
④滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液由淺綠色變?yōu)樽霞t色,且半分鐘內(nèi)顏色不再改變滴定達(dá)到終點(diǎn);
⑤以標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液滴定樣品溶液的濃度,判斷以下操作所引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小的是AD.
A.滴定過程中,錐形瓶振蕩太劇烈,有少量液滴濺出
B.未用標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液潤洗滴定管
C.滴定接近終點(diǎn)時(shí),用少量蒸餾水沖洗錐形瓶內(nèi)壁
D.滴定前仰視,滴定后俯視(標(biāo)準(zhǔn)液)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.朱自清先生在《荷塘月色》中寫道:“薄薄的青霧浮起在荷塘里…月光是隔了樹照過來的,高處叢生的灌木,落下參差的斑駁的黑影…”月光穿過薄霧所形成的美景仙境,其本質(zhì)原因是(  )
A.夜里的月色本身就很美
B.空氣中的小水滴顆粒直徑約為1nm-100nm
C.光線是一種膠體
D.霧是一種膠體,能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

3.四氯化鈦是無色液體,沸點(diǎn)為136℃.它極易水解,遇空氣中水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”(TiCl4+H2O═TiCl2+2HCl).TiCl4可由TiO2和Cl2發(fā)生置換反應(yīng)而制得(TiO2和HCl不反應(yīng)),此反應(yīng)在1000℃高溫下進(jìn)行的很慢,但有碳粉存在,只需要在650~850℃下即可順利進(jìn)行,下圖是實(shí)驗(yàn)室制備TiCl4的部分裝置.
請回答:
(1)A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)B裝置中試劑為濃硫酸,其作用是干燥氯氣.
(3)C裝置中的反應(yīng)方程式為TiO2+2Cl2+2C$\frac{\underline{\;650-850℃\;}}{\;}$ TiCl4+2CO.
(4)D裝置中冷凝水的方向?yàn)閍進(jìn)b出,該裝置的作用為冷凝回流四氯化鈦.
(5)E裝置中NaOH溶液的作用為吸收氯氣
(6)評價(jià)此裝置的缺陷和不妥之處:
①不能阻止E裝置的水汽進(jìn)入D裝置,而引起四氯化鈦水解
②由于氯化氫和氯氣易溶于氫氧化鈉溶液,E裝置會產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

10.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如圖簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(含F(xiàn)e2O3.SiO2.Al2O3等)轉(zhuǎn)變成重要的工業(yè)原料FeSO4(反應(yīng)條件略)

活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO43+8H2O═15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請回答下列問題:
(1)第1步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O.
(2)檢驗(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇B(填字母編號).
A.KMnO4溶液      B.KSCN溶液     C.KCl溶液          D. KOH
(3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH=6時(shí),利用相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算,(已知Ksp Al(OH)3=1.9×10-33,當(dāng)離子濃度小于1×10-5mol•L-1時(shí),可認(rèn)為沉淀完全)判斷Al3+是(填“是”或“否”)能沉淀完全.
(4)FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料.
已知25℃,101kPa時(shí):4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1648kJ/mol
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ/mol
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1480kJ/mol
FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol.
(5)FeSO4溶液在加熱濃縮結(jié)晶時(shí)要注意避免接觸到空氣防止其被氧化,F(xiàn)eSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2═Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是FeS2+4e-=Fe+2S2-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

20.化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著重要的作用,如甲醇、乙醇、二甲醚(CH3OCH3)等都是新型燃料.
(1)乙醇是重要的化工產(chǎn)品和液體燃料,可以利用下列反應(yīng)制取乙醇.
2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=a kJ/mol
在一定壓強(qiáng)下,測得上述反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表.
溫度/K
CO2轉(zhuǎn)化率%
$\frac{n({H}_{2})}{n(C{O}_{2})}$
500600700800
1.545%33%20%12%
2.060%43%28%15%
3.083%62%37%22%
根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析:
①上述反應(yīng)的a小于0(填“大于”或“小于”).
②在一定溫度下,提高氫碳(即$\frac{n({H}_{2})}{n(C{O}_{2})}$)比,平衡常數(shù)K值不變(填“增大”、“減小”、或“不變”).
(2)催化劑存在的條件下,在固定容積的密閉容器中投入一定量的CO和H2,同樣可制得乙醇(可逆反應(yīng)).該反應(yīng)過程中能量變化如圖所示:

在一定溫度下,向上述密閉容器中加入1mol CO、3mol H2及固體催化劑,使之反應(yīng).平衡時(shí),反應(yīng)產(chǎn)生的熱量為Q kJ,若溫度不變的條件下,向上述密閉容器中加入4mol CO、12mol H2及固體催化劑,平衡時(shí),反應(yīng)產(chǎn)生的熱量為w kJ,則w的范圍為4Q<w<2 (E2-E1).
(3)以乙醇蒸氣、空氣、氫氧化鈉溶液為原料,石墨為電極可構(gòu)成燃料電池,其工作原理與甲烷燃料電池原理相類似.該電池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式是CH3CH2OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O.使用上述乙醇燃料電池電解(Pt電極)一定濃度的硫酸銅溶液通電一段時(shí)間后,向所得的溶液中加入0.1mol Cu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH,則乙醇燃料電池在電解過程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)是0.4NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.乙酸丁酯是重要的化工原料,具有水果香味.實(shí)驗(yàn)室制備乙酸丁酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)信息如下:
CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH$?_{濃H_{2}SO_{4}}^{△}$ CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
乙酸正丁醇乙酸丁酯
熔點(diǎn)/℃16.6-89.5-73.5
沸點(diǎn)/℃117.9117126.0
密度/g•cm-31.10.800.88
(1)乙酸丁酯粗產(chǎn)品的制備
在干燥的50mL圓底燒瓶中,裝入沸石,加入12.0mL正丁醇和16.0mL冰醋酸(過量),再加3~4滴濃硫酸.然后再安裝分水器(作用:實(shí)驗(yàn)過程中不斷分離除去反應(yīng)生成的水)、冷凝管,然后小火加熱.將燒瓶中反應(yīng)后的混合物冷卻與分水器的酯層合并.裝置中冷水應(yīng)從b(填“a”或“b”)口通入;通過分水器不斷分離除去反應(yīng)生成的水的目的是分離生成的水,使平衡正向移動(dòng),提高反應(yīng)產(chǎn)率.
(2)乙酸丁酯的精制
將乙酸丁酯粗產(chǎn)品用如下的操作進(jìn)行精制:①水洗、②蒸餾、③用無水MgSO4干燥、④用10%碳酸鈉洗滌.
①正確的操作步驟是c(填標(biāo)號).
A.①②③④B.③①④②C.④①③②D.③④①②
②在乙酸丁酯的精制中,用10%碳酸鈉洗滌的主要目的是除去產(chǎn)品中含有的乙酸、硫酸等雜質(zhì).
③在洗滌、分液操作中,應(yīng)充分振蕩,然后靜置,待分層后d(填標(biāo)號).
a.直接將乙酸丁酯從分液漏斗的上口倒出
b.直接將乙酸丁酯從分液漏斗的下口放出
c.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸丁酯從下口放出
d.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸丁酯從上口倒出
(3)計(jì)算產(chǎn)率
測量分水器內(nèi)由乙酸與丁醇反應(yīng)生成的水體積為1.8mL,假設(shè)在制取乙酸丁酯過程中反應(yīng)物和生成物沒有損失,且忽略副反應(yīng),乙酸丁酯的產(chǎn)率為77.1%.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.過氧化氫(H2O2)有廣泛的用途.工業(yè)上用電解硫酸氫銨水溶液的方法制備過氧化氫,其反應(yīng)原理是:2NH4HSO4$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$(NH42S2O8+H2↑,
(NH42S2O8+2H2O═2NH4HSO4+H2O2.其流程如下:
回答下列問題:
(1)根據(jù)以上反應(yīng)原理可知,電解硫酸氫銨溶液時(shí),陰極的電極反應(yīng)方程式是:
2H++2e-═H2↑.
(2)在上流程圖中,采用減壓蒸餾的原因是:過氧化氫不穩(wěn)定,受熱容易分解,減小氣壓,使液體沸點(diǎn)降低.
可循環(huán)利用的物質(zhì)是NH4HSO4
(3)過氧化氫具有的化學(xué)性質(zhì)是ACD.
A.不穩(wěn)定性     B.弱堿性    C.氧化性    D.還原性
(4)硫酸銅溶液中混有少量硫酸亞鐵.在除去雜質(zhì)的過程中,使用過氧化氫時(shí)反應(yīng)的離子方程式是2 Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O.
(5)在硫酸的存在下,用過氧化氫與乙酸作用制備過氧乙酸(CH3COOOH)的化學(xué)方程式是:CH3COOH+H2O2$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$CH3COOOH+H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.已知4NH3+5O2?4NO+6H2O,若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,正確的關(guān)系是(  )
A.4 v(NH3)=5v(O2B.5v(O2)=6v(H2O)C.4v(NH3)=6 v(H2O)D.4v(O2)=5 v(NO)

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