【題目】在工業(yè)上可用含SiO2、CeO2和Fe2O3的廢料作原料來獲得硫酸鐵銨晶體(Fe2(SO4)3·2(NH4)2 SO4·3H2O),同時可回收CeO2,工藝流程設(shè)計(jì)如下
已知: ①SiO2、CeO2不溶于稀硫酸;②酸性條件下,CeO2可與H2O2反應(yīng);③“反應(yīng)Ⅰ”所得溶液中含有Ce3+;④堿性條件下,NH4+與OH-結(jié)合生成NH3·H2O。
請回答下列問題
(1)“酸浸”時未發(fā)生的反應(yīng) 物質(zhì)是__________________(填化學(xué)式)。
(2)“濾液”中含有的陽離子有___________________(填離子符號)。
(3)寫出“反應(yīng)Ⅰ”的化學(xué)方程式:________________________________________。
(4)在酸性條件下,H2O2、CeO2兩種物質(zhì)中,氧化性較弱的是__________________(填化學(xué)式)。
(5)若往硫酸鐵銨溶液中加入過量的NaOH,寫出該反應(yīng)的離子方程式:_____________________。
【答案】CeO2和SiO2 H+、Fe3+ 2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O H2O2 Fe3++2NH4++5OH-=Fe(OH)3↓+2NH3H2O
【解析】
廢玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2等物質(zhì))中加入稀硫酸,Fe2O3轉(zhuǎn)化Fe2(SO4)3存在于濾液中,反應(yīng)Ⅰ中含CeO2和SiO2,向反應(yīng)Ⅰ加入稀硫酸和H2O2,CeO2轉(zhuǎn)化為Ce3+存在于濾液中,反應(yīng)為2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O,濾渣為SiO2,并利用氧氣將Ce從+3氧化為+4后Ce (OH)3轉(zhuǎn)化為沉淀Ce(OH)4,反應(yīng)為:4Ce (OH)3+O2+2H2O═4Ce(OH)4,加入分解Ce(OH)4得到產(chǎn)品CeO2,向?yàn)V液Fe2(SO4)3中加入硫酸銨經(jīng)反應(yīng),并蒸發(fā)濃縮、常溫晾干后得到硫酸鐵銨晶體。
(1)“酸浸”時未發(fā)生的反應(yīng)物質(zhì)是CeO2和SiO2,
故答案為:CeO2和SiO2;
(2)加入稀硫酸,Fe2O3轉(zhuǎn)化Fe2(SO4)3存在于濾液中,故“濾液”中含有的陽離子有H+、Fe3+,
故答案為:H+、Fe3+;
(3)反應(yīng)Ⅰ是CeO2轉(zhuǎn)化為Ce3+存在于濾液中,反應(yīng)為2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O,反應(yīng)的離子方程式:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O,
故答案為:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O;
(4)在酸性條件下,發(fā)生的反應(yīng)為2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O,氧化劑的氧化性強(qiáng)于還原劑,在該反應(yīng)中Ce從+4降低到+3,化合價降低作氧化劑,H2O2中O從-1價升高到0價,作還原劑,故CeO2氧化性強(qiáng)于H2O2,故氧化性較弱的是H2O2,
故答案為:H2O2;
(5)往硫酸鐵銨溶液中加入過量的NaOH,該反應(yīng)的離子方程式為Fe3++2NH4++5OH-=Fe(OH)3↓+2NH3H2O,
故答案為:Fe3++2NH4++5OH-=Fe(OH)3↓+2NH3H2O。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】體育競技中服用興奮劑既有失公平,也敗壞了體育道德。某種興奮劑的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。有關(guān)該物質(zhì)的說法中正確的是( 。
A.該物質(zhì)與苯酚屬于同系物,遇FeCl3溶液呈紫色
B.滴入酸性KMnO4溶液振蕩,紫色褪去,能證明其結(jié)構(gòu)中存在碳碳雙鍵
C.該分子中的所有碳原子可能共平面
D.1mol該物質(zhì)分別與濃溴水和H2反應(yīng)時最多消耗Br2和H2分別為1mol和7mol
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某小組同學(xué)通過“FeSO4被HNO3氧化”的實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證Fe2+的還原性。
實(shí)驗(yàn)一:驗(yàn)證Fe2+的還原性
實(shí)驗(yàn)操作 | 預(yù)測現(xiàn)象 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
向盛有2mLFeSO4溶液的試管中,滴入幾滴濃硝酸,振蕩 | 試管中產(chǎn)生紅棕色氣體,溶液變?yōu)辄S色 | 試管中產(chǎn)生紅棕色氣體, 溶液變?yōu)樯钭厣?/span> |
(1)紅棕色氣體是______________ (填化學(xué)式);
(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與預(yù)期不符,繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。取深棕色溶液于試管中,滴加KSCN溶液,溶液變?yōu)檠t色,該現(xiàn)象說明____________。
實(shí)驗(yàn)二:探究溶液變?yōu)樯钭厣脑?/span>
〔資料與猜想〕查閱資料后猜想,可能是生成的NO2或者NO與溶液中的Fe2+或Fe3+反應(yīng),而使溶液變?yōu)樯钭厣?/span>
〔實(shí)驗(yàn)與探究〕用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),步驟及現(xiàn)象如下:(裝置的氣密性已檢驗(yàn),尾氣處理已略去)
ⅰ關(guān)閉c,打開a和b,通入N2,一段時間后關(guān)閉a;
ⅱ向甲中加入適量濃HNO3,一段時間后丙中溶液變?yōu)樯钭厣,丁中溶液無明顯變化;
ⅲ關(guān)閉b,打開c,更換丙、丁中的溶液(試劑不變);
ⅳ繼續(xù)向甲中加入濃HNO3,一段時間后觀察到了與ⅱ相同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題:
(3)通入N2的目的是______________;
(4)銅與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________;
(5)裝置乙的作用是_________________;
(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)論是____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某有機(jī)物的分子式為C3H6O2, 其1H核磁共振譜如下圖,則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為( )
A. CH3COOCH3B. HCOOC2H5
C. CH3COCH2OHD. CH3CH(OH)CHO
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某小組同學(xué)通過“FeSO4被HNO3氧化”的實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證Fe2+的還原性。
實(shí)驗(yàn)一:驗(yàn)證Fe2+的還原性
實(shí)驗(yàn)操作 | 預(yù)測現(xiàn)象 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
向盛有2mLFeSO4溶液的試管中,滴入幾滴濃硝酸,振蕩 | 試管中產(chǎn)生紅棕色氣體,溶液變?yōu)辄S色 | 試管中產(chǎn)生紅棕色氣體, 溶液變?yōu)樯钭厣?/span> |
(1)紅棕色氣體是______________ (填化學(xué)式);
(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與預(yù)期不符,繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。取深棕色溶液于試管中,滴加KSCN溶液,溶液變?yōu)檠t色,該現(xiàn)象說明____________。
實(shí)驗(yàn)二:探究溶液變?yōu)樯钭厣脑?/span>
〔資料與猜想〕查閱資料后猜想,可能是生成的NO2或者NO與溶液中的Fe2+或Fe3+反應(yīng),而使溶液變?yōu)樯钭厣?/span>
〔實(shí)驗(yàn)與探究〕用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),步驟及現(xiàn)象如下:(裝置的氣密性已檢驗(yàn),尾氣處理已略去)
ⅰ關(guān)閉c,打開a和b,通入N2,一段時間后關(guān)閉a;
ⅱ向甲中加入適量濃HNO3,一段時間后丙中溶液變?yōu)樯钭厣≈腥芤簾o明顯變化;
ⅲ關(guān)閉b,打開c,更換丙、丁中的溶液(試劑不變);
ⅳ繼續(xù)向甲中加入濃HNO3,一段時間后觀察到了與ⅱ相同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題:
(3)通入N2的目的是______________;
(4)銅與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________;
(5)裝置乙的作用是_________________;
(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)論是____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硫酸亞鐵煅燒反應(yīng)為2FeSO4(s)X(g)+Fe2O3(s)+SO3(g),有關(guān)說法正確的是
A. 該反應(yīng)中X為還原產(chǎn)物
B. X能使溴水退色,說明X具有漂白性
C. 該反應(yīng)中每生成1 mol Fe2O3轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為6.02×1023
D. 該反應(yīng)生成的氣體通入足量Ba(NO3)2溶液中,可得到兩種沉淀
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某工廠排放的廢水中含有氰化物,可在堿性條件下對氰化物進(jìn)行凈化處理:2CN-+8OH- +5C12=2CO2+N2+10Cl-+4H2O。下列分析中錯誤的是( )
A.當(dāng)反應(yīng)消耗0.2 mol CN-時,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是1 mol
B.還原性:CN->Cl-
C.CN-的電子式為
D.該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是2∶5
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷濃硫酸。某學(xué)習(xí)小組為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng),設(shè)計(jì)了以下探究活動:
稱取鐵釘(碳素鋼)6.0 g放入15.0 mL濃硫酸中,加熱,充分應(yīng)后得到溶液M并收集到氣體N。
(1)該小組通過認(rèn)真分析,認(rèn)為M溶液中既含有Fe3+,也可能含有Fe2+。若確認(rèn)溶液中有無Fe2+,應(yīng)加入的試劑是___________(選填序號)。
a.KSCN溶液和氯水 b.鐵粉和KSCN溶液
c.NaOH溶液 d.酸性KMnO4溶液
(2)取320 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體N通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,經(jīng)過____________ 、______________(填操作名稱)、干燥后,得到固體2.33 g。氣體N與溴水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________,計(jì)算推知?dú)怏wN中SO2的體積分?jǐn)?shù)為_______________。
(3)該小組通過對鐵釘?shù)某煞趾?/span>SO2體積分?jǐn)?shù)的分析,認(rèn)為氣體N中還可能含有H2和另外一種氣體Q。你認(rèn)為Q應(yīng)該是_____________,理由是________________(用化學(xué)方程式表示)。
(4)取一定量N,利用下列儀器設(shè)計(jì)一個能同時檢驗(yàn)N中含有H2和氣體Q的裝置(夾持儀器、橡膠管和加熱裝置省略),儀器的連接順序是_____________(填字母),其中A的作用是_____________,B中試劑X的化學(xué)式是_____________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】計(jì)算填寫下列內(nèi)容:
(1)2.5molH2SO4的質(zhì)量是___;
(2)H3PO4的摩爾質(zhì)量為___;
(3)等質(zhì)量的氧氣和臭氧,他們原子的個數(shù)之比為___;
(4)6.02×1023個N2所含___mol質(zhì)子。
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