【題目】鐵的化合物在工業(yè)上有重要的應用.
(1)FeCl3凈水的原理是(用離子方程式表示)_________________.FeCl3溶液腐蝕鋼鐵設備,除H+作用外,另一主要原因是(用離子方程式表示)________________.
(2)為節(jié)約成本,工業(yè)上用NaClO3 氧化酸性FeCl2廢液得到FeCl3.
①若酸性FeCl2廢液中c(Fe2+)=2.0×10﹣2molL﹣1,c(Fe3+)=1.0×10﹣3molL﹣1,c(Cl﹣)=5.3×10﹣2molL﹣1,則該溶液的PH約為_____.
②完成NaClO3 氧化FeCl2 的離子方程式:
ClO3﹣ +___Fe2+ +___ ____= __Cl﹣ + ___Fe3++ __ ____.
(3)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑,且不會造成二次污染.已知高鐵酸鹽熱穩(wěn)定性差,工業(yè)上用濕法制備K2FeO4的流程如圖1所示:反應③加入濃KOH溶液可析出高鐵酸鉀(K2FeO4),這說明__________________________.某溫度下,將Cl2通入NaOH溶液中,反應后得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合溶液,經測定ClO﹣與ClO3﹣離子的物質的量之比是1:2,則Cl2與氫氧化鈉反應時,被還原的氯元素和被氧化的氯元素的物質的量之比為_____.
(4)工業(yè)上還可用通過電解濃NaOH溶液來制備Na2FeO4,其工作原理如圖2所示:陽極的電極反應式為__________________________。
【答案】 Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+ 2Fe3++Fe=3Fe2+ 2 1 6 6H+ 1 6 3 H2O 該溫度下,高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉的溶解度小 11:3 Fe+8OH﹣﹣6e﹣=FeO42﹣+4H2O
【解析】(1)FeCl3凈水的原理是FeCl3水解生成Fe(OH)3膠體,吸附水中懸浮的雜質,用離子方程式表示:Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+ ;Fe3+的氧化性強,能與Fe作用2Fe3++Fe=3Fe2+ ;(2)①若酸性FeCl2廢液中c(Fe2+)=2.0×10﹣2molL﹣1,c(Fe3+)=1.0×10﹣3molL﹣1,c(Cl﹣)=5.3×10﹣2molL﹣1,根據(jù)電荷守恒,c(H+)+2c(Fe2+)+3c(Fe3+)=c(Cl﹣)+c(OH﹣),c(H+)=5.3×10﹣2molL﹣1-(2×2.0×10﹣2molL﹣1+3×1.0×10﹣3molL﹣1)=1.0×10﹣2molL﹣1,PH=-lg1.0×10﹣2=2,則該溶液的PH約為2;②ClO3﹣中Cl元素化合價由+5價降低為Cl-中-1價,Fe2+中鐵元素由+2價升高為+3價,Fe2+是還原劑;化合價升降的最小公倍數(shù)為6,所以Fe2+系數(shù)為6,ClO3﹣系數(shù)為1,根據(jù)原子守恒可知,Fe3+系數(shù)為6,Cl﹣系數(shù)為1,H2O系數(shù)為3,然后通過電荷守恒,得氫離子,配平后離子方程式為:1ClO3﹣ +6Fe2+ +6 H+= 1Cl﹣ + 6Fe3++ 3 H2O;(3)加入濃KOH溶液可析出高鐵酸鉀(K2FeO4),說明該溫度下,高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉的溶解度;Cl2生成ClO-與ClO3-是被氧化的過程,化合價分別由0價升高為+1價和+5價,經測定ClO-和ClO3-物質的量之比為1:2,則可設ClO-為1mol,ClO3-為2mol,被氧化的氯元素的物質的量為:1mol+2mol=3mol,根據(jù)化合價變化可知,反應中失去電子的總物質的量為:1mol×(1-0)+2mol×(5-0)=11mol,氧化還原反應中得失電子數(shù)目一定相等,則該反應中失去電子的物質的量也是11mol,Cl2生成KCl是被還原的過程,化合價由0價降低為-1價,則被還原的Cl的物質的量為:=11mol,所以被還原的氯元素和被氧化的氯元素的物質的量之比為11mol:3mol=11:3;(4)陽極是鐵,故陽極上鐵放電生成FeO42-,由于是堿性環(huán)境,故電極方程式為:Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O。
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【題目】鋁是一種重要的金屬。
(1)鋁在元素周期表中的位置是_______________________________。
(2)生產中曾用鋁熱反應焊接鋼軌,鋁與氧化鐵發(fā)生反應的化學方程式為____________。鋁熱反應也可以用于金屬的冶煉,有同學認為將氧化鎂和鋁分放一起在高溫下可用于鎂的冶煉,你認為此說法________(填對或不對),認為不對的請說出原因____________________________并寫出鎂的冶煉的化學方程式 ________________________________________(認為對的此項可不作答)。
(3)鋁與NaOH溶液反應的離子方程式為_____________________;
(4)以AlCl3溶液為原料制取無水AlCl3,先制得AlCl3·6H2O晶體,主要操作包括①________,②冷卻結晶,③過濾。在第①步操作中應注意的事項是__________________。
(5).加熱AlCl3·6H2O晶體,能進一步制取無水AlCl3,此操作應注意在___________ ,其原因是(結合化學方程式簡要說明)______________。
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【題目】下列各組中的離子,能在溶液中大量共存的是
A. H+ Na+ CO32- Cl- B. Ba2+ Na+ Cl- SO42-
C. K+ H+ SO42- OH- D. Ag+ Al3+ NO3- H+
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【題目】丙烯腈(CH2=CHCN)是一種重要的化工原料,工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產,主要副產物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈CH3CN 等,回答下列問題:
(1)以丙烯、氨、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯睛(C3H3N)和副產物丙烯醛(CH2=CHCHO)的熱化學方程式如下:
① C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)△H=-515kJ/mol
② C3H6(g)+O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) △H=-353kJ/mol
有利于提高丙烯腈平衡產率的反應條件是______;提高丙烯腈反應選擇性的關鍵因素是_____.
(2)圖(a)為丙烯腈產率與反應溫度的關系曲線,最高產率對應溫度為460℃。低于460℃時,丙烯腈的產率________(填“是”或者“不是”)對應溫度下的平衡產率,判斷理由是_____;高于460℃時,丙烯腈產率降低的可能原因是________(雙選,填標號)。
A.催化劑活性降低 B.平衡常數(shù)變大 C.副反應增多 D. 反應活化能增大
(3)丙烯腈和丙烯醛的產率與n(氨)/n(丙烯)的關系如圖(b)所示。由圖可知,最佳n(氨)/n(丙烯)約為_________ ,理由是_______。進料氨、空氣、丙烯的理論體積約為____________。
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【題目】前四周期元素A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)依次增大,A是宇宙中含量最豐富的元素;B和C同一主族,且B的L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2.5倍;D和C同一周期;E元素原子核外電子有17種不同的運動狀態(tài),F位于第四周期,其未成對電子數(shù)只有一個,且內層都處于全充滿狀態(tài)。請回答下列問題:
(1)B原子的L層電子排布圖____________。
(2)由A、B原子形成的分子的結構式為:A-B=B-A,則該分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為________,B、C的氫化物中BH3的沸點高于 CH3的沸點,原因是___________;C、D和E的電負性由大到小的順序為___________;C、D和E的第一電離能由大到小的順序是____________;C和D最高價含氧酸的酸性由弱到強的順序為_________________。CO中C的雜化方式為___________,該離子的“VSEPR”模型為__________________形。
(3)向FDO4溶液中加入過量稀氨水,得到的深藍色溶液中陽離子化學式為_______,該離子的配位體為________________。
(4)D(黑球)和F(白球)形成的某種晶體的晶胞如下圖所示,已知該晶胞的棱長為516 pm,則該晶胞的密度為___________g/cm3(精確到0.1),最近的黑球和白球之間的距離為_______pm。
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【題目】將少量金屬鈉放入盛有CuSO4溶液的燒杯中,燒杯中發(fā)生的反應是
①2Na+CuSO4=Na2SO4+Cu
②Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑
③2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
④2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
A.① B.①② C.③④ D.①③
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【題目】某溶液中有Fe3+、Mg2+、Fe2+和Al3+四種陽離子,若向其中加入過量的氫氧化鈉溶液,攪拌后,再加入過量的鹽酸,溶液中大量減少的陽離子是( )
A. Fe3+ B. Mg2+ C. Fe2+ D. Al3+
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【題目】工業(yè)生產水煤氣的反應為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.4kJ·mol-1下列判斷正確的是
A.反應物能量總和大于生成物能量總和
B.CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) ΔH=+131.4kJ·mol-1
C.水煤氣反應中,生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ熱量
D.水煤氣反應中生成1體積CO(g)吸收131.4 kJ熱量
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【題目】標準狀況下H2和O2各1mol,它們的
A. 體積不同,質量相同 B. 體積不同,分子數(shù)相同
C. 體積相同,質量不同 D. 體積相同,原子數(shù)不同
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