【題目】氧化鐵是重要工業(yè)顏料,以廢鐵屑為原料制備氧化鐵的步驟如下:(部分操作和條件略)

步驟1:用碳酸鈉溶液洗去鐵屑表面的油污。

步驟2:加入稍過量的稀硫酸,保持50~80℃,充分反應(yīng)后,過濾。

步驟3:將濾液與稍過量的NH4HCO3溶液混合,得到FeCO3的濁液。

步驟4: 、 ,得到FeCO3固體。

步驟5:煅燒FeCO3,得到Fe2O3固體。

(1)步驟2中,如何判斷反應(yīng)已經(jīng)充分? 。

(2)步驟2所得的濾渣中主要含有一種鐵的化合物W(Fe3C),經(jīng)以下處理后,回收利用:W在足量的空氣中高溫煅燒,生成有磁性的固體X;將X溶于稀硫酸。

①煅燒時(shí)1 mol W消耗O2 mol。

②X溶于稀硫酸的離子方程式為

(3)步驟3生成FeCO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

(4)將步驟4補(bǔ)充完整: 、 。

(5)若煅燒時(shí)條件控制不當(dāng),會(huì)使產(chǎn)品中存在雜質(zhì)FeO。

若要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否存在FeO,且只能選用兩種試劑,這兩種試劑是 。

現(xiàn)煅燒116.0 kg的FeCO3,得到79.2 kg產(chǎn)品,則該產(chǎn)品的純度為__________。(設(shè)產(chǎn)品中只有一種雜質(zhì)FeO,計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

【答案】

(1)溶液中不再產(chǎn)生氣泡(或只有極少數(shù)氣泡);

(2)3 Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O;

(3)FeSO4 + 2NH4HCO3 = FeCO3 ↓+ (NH4)2SO4 + CO2 + H2O

(4)過濾 、洗滌干燥;

(5)稀硫酸和酸性KMnO4溶液(或稀鹽酸和K3[Fe(CN)6]溶液);90.9%

【解析】

試題分析:(1)廢鐵屑表面的油污可以與堿發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生可溶性的物質(zhì),然后加入稍過量的硫酸,與Na2CO3發(fā)生反應(yīng),若碳酸鈉反應(yīng)完全,硫酸過量,則加入硫酸時(shí)不再反應(yīng)產(chǎn)生氣體;(2)步驟2所得的濾渣中主要含有一種鐵的化合物W(Fe3C),經(jīng)以下處理后,回收利用:W在足量的空氣中高溫煅燒,生成有磁性的固體X;X是Fe3O4, Fe3O4煅燒發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Fe2O3,Fe3C在空氣中煅燒,發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Fe3O4和CO2;根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得反應(yīng)的方程式:Fe3C+3O2 Fe3O4+ CO2,可見煅燒時(shí)1 mol W消耗O2的物質(zhì)的量是3mol。 X是Fe3O4,溶于稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鐵、硫酸亞鐵和水,反應(yīng)的離子方程式為Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O;(3)步驟3中NH4HCO3與FeSO4溶液發(fā)生反應(yīng)生成FeCO3,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeSO4 + 2NH4HCO3 = FeCO3 ↓+ (NH4)2SO4 + CO2 + H2O;(4)步驟4是從含有FeCO3的懸濁液中分離得到純凈的FeCO3的操作,操作方法是過濾、洗滌、干燥;(5)若煅燒時(shí)條件控制不當(dāng),會(huì)使產(chǎn)品中存在雜質(zhì)FeO。若要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)FeCO3產(chǎn)品中是否存在FeO,可以用稀硫酸溶解樣品,然后根據(jù)Fe2+的還原性,用標(biāo)準(zhǔn)酸性KMnO4溶液滴定,根據(jù)一定量的樣品產(chǎn)生的Fe2+的物質(zhì)的量進(jìn)行判斷;也可以根據(jù)FeO與酸反應(yīng)產(chǎn)生Fe2+,用K3[Fe(CN)6]溶液滴定會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀檢驗(yàn);現(xiàn)煅燒116.0 kg的FeCO3,若是FeCO3完全轉(zhuǎn)化生成Fe2O3,則根據(jù)Fe元素守恒, n(FeCO3)=116.0×103g÷116g/mol=1.0×103mol,可得n(Fe2O3)= 1/2n(FeCO3)=500mol,其質(zhì)量是m(FeCO3)= 500mol×160g/mol=80000g=80.0kg,實(shí)際質(zhì)量是79.2×103g ;根據(jù)反應(yīng)方程式:4FeO+O22Fe2O3,可知每含有4×72g=288gFeO,質(zhì)量減輕32g,現(xiàn)在質(zhì)量減輕80.0kg -79.2kg=0.8kg=800g,則其中含有FeO的質(zhì)量是m(FeO0=(288g×800)÷32=7200g=7.2kg,所以79.2×103g÷160g/mol=495mol,含有Fe元素的物質(zhì)的量是n(Fe)=2 n(Fe2O3)=2×495mol=990mol,所以該產(chǎn)品的純度為[(79.2 kg-7.2kg)÷79.2kg]×100%=90.9%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表為元素周期表的一部分。



Y


X



Z

回答下列問題

1Z元素在周期表中的位置為__________

2)表中元素原子半徑最大的是(寫元素符號(hào))__________。

3)下列事實(shí)能說明Y元素的非金屬性比S元素的非金屬性強(qiáng)的是__________。

aY單質(zhì)與H2S溶液反應(yīng),溶液變渾濁

b.在氧化還原反應(yīng)中,1molY單質(zhì)比1molS得電子多

cYS兩元素的簡(jiǎn)單氫化物受熱分解,前者的分解溫度高

4XZ兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成1molX的最高價(jià)化合物,恢復(fù)至室溫,放熱687kJ,已知該化合物的熔、沸點(diǎn)分別為-69℃58℃,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:__________。

5)碳與鎂形成的1mol化合物Q與水反應(yīng),生成2molMg(OH)21mol烴,該烴分子中碳?xì)滟|(zhì)量比為9∶1,烴的電子式為__________。Q與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________

6)銅與一定濃度的硝酸和硫酸的混合酸反應(yīng),生成的鹽只有硫酸銅,同時(shí)生成的兩種氣體均由上表中兩種元素組成,氣體的相對(duì)分子質(zhì)量都小于50。為防止污染,將產(chǎn)生的氣體完全轉(zhuǎn)化為最高價(jià)含氧酸鹽,消耗1L2.2mol/LNaOH溶液和1molO2,則兩種氣體的分子式及物質(zhì)的量分別為__________,生成硫酸銅物質(zhì)的量為__________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有甲、乙、丙三種物質(zhì):

(1)乙中含有的官能團(tuán)的名稱為________。

(2)由甲轉(zhuǎn)化為乙需經(jīng)下列過程(已略去各步反應(yīng)的無關(guān)產(chǎn)物,下同):

其中反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)類型是______________,反應(yīng)Ⅱ的條件是__________________,反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式為_________________(不需注明反應(yīng)條件)。

(3)由甲出發(fā)合成丙的路線之一如下

①下列物質(zhì)不能與B反應(yīng)的是________(填字母)。

a.金屬鈉 b.FeCl3 c.碳酸鈉溶液 d.HBr

②丙的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______________。

③D符合下列條件的所有同分異構(gòu)體________種,任寫其中一種能同時(shí)滿足下列條件的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:___________。

a.苯環(huán)上的一氯代物有兩種 b.遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng) c.能與Br2/CCl4溶液反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】膳食纖維具有突出的保健功能,是人體的第七營(yíng)養(yǎng)素。木質(zhì)素是一種非糖類膳食纖維。其單體之一---芥子醇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下圖所示,下列有關(guān)芥子醇的說法正確的是( )

A.芥子醇分子中有兩種官能團(tuán)

B.芥子醇分子中所有碳原子不可能在同一平面上

C1mol芥子醇與足量濃溴水反應(yīng),最多消耗3molBr2

D.芥子醇能發(fā)生的反應(yīng)類型有氧化、取代、加成

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】結(jié)晶玫瑰是具有玫瑰香氣的香料,可由下列方法合成(部分反應(yīng)物及反應(yīng)條件未標(biāo)出)

已知 (-R表示烴基)

(1)A是苯的一種同系物,相同條件下,其蒸氣對(duì)氫氣的相對(duì)密度是46,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 。

(2)反應(yīng)的條件是氯氣和光照,則反應(yīng)②的方程式是 。

(3)D的核磁共振氫譜共有 組峰。

(4)的化學(xué)方程式是 。

(5)C有多種同分異構(gòu)體,寫出其中含苯環(huán)且不屬于酚類的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氨和硝酸都是重要的化學(xué)品。

(1)畫出采用氨催化氧化法合成硝酸的反應(yīng)原理流程圖:(要求注明試劑、反應(yīng)條件)

(示例:

(2)向飽和氯化鈉和濃氨水的混合溶液中通入過量CO2從而析出NaHCO3晶體,是侯氏制堿法的關(guān)鍵步驟,用一個(gè)化學(xué)方程式表示該反應(yīng)原理 。在0.1 mol/L的稀氨水中,下列式子成立的是 。

Ac(NH3·H2O) + c(NH3) + c(NH4+) = 0.1 mol/L

Bc(NH3·H2O) > c(NH3) + c(NH4+)

C.c(H+) > c(OH-)

Dc(NH4+) + c(H+) = c(OH-)

(3)A是中學(xué)化學(xué)常見氣體,打開裝有A的集氣瓶,瓶口出現(xiàn)白霧,將A與氨氣混合,立即出現(xiàn)大量白煙,生成物質(zhì)B,則A的分子式為 ,物質(zhì)B中所含的化學(xué)鍵類型有 。

(4)將6.4 g銅粉投入一定量的濃硝酸中,銅完全溶解,產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的混合氣體3.36 L,其中兩種成分氣體的體積比為 ,反應(yīng)中總共消耗的硝酸 mol。

(5)向含4 mol HNO3的稀溶液中,逐漸加入鐵粉至過量。假設(shè)生成的氣體只有一種,請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中畫出n(氣體)隨n(Fe)變化的示意圖,并標(biāo)出n(氣體)的最大值。

(6)氨氣和硝酸生產(chǎn)的氮肥硝酸銨受熱或受撞擊容易分解,若分解時(shí)只生成兩種氧化物,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】為有效控制霧霾,各地積極采取措施改善大氣質(zhì)量,研究并有效控制空氣中的氮氧化物、碳氧化物含量顯得尤為重要。

(1)汽車內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)會(huì)引起N2和O2的反應(yīng):N2+O2═2NO,是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一;在T1、T2溫度下,一定量的NO發(fā)生分解反應(yīng)時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化如圖所示,根據(jù)圖象判斷反應(yīng)N2(g)+O2(g)═2NO(g)的△H__________ 0(填“>”或“<”)。

(2)NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引起N2和O2反應(yīng),其能量變化如圖所示,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_____________________;

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】世界環(huán)保聯(lián)盟建議全面禁止使用氯氣用于飲用水的消毒,而建議采用高效“綠色”消毒劑二氧化氯。二氧化氯是一種極易爆炸的強(qiáng)氧化性氣體,易溶于水、不穩(wěn)定、呈黃綠色,在生產(chǎn)和使用時(shí)必須盡量用稀有氣體進(jìn)行稀釋,同時(shí)需要避免光照、震動(dòng)或加熱。實(shí)驗(yàn)室以電解法制備ClO2的流程如下:

(1)ClO2中所有原子 (填“是”或“不是”)都滿足8電子結(jié)構(gòu)。上圖所示電解法制得的產(chǎn)物中雜質(zhì)氣體B能使石蕊試液顯藍(lán)色,除去雜質(zhì)氣體可選用 。

A.飽和食鹽水 B.堿石灰 C.濃硫酸 D.四氯化碳

(2)穩(wěn)定性二氧化氯是為推廣二氧化氯而開發(fā)的新型產(chǎn)品,下列說法正確的是

A.二氧化氯可廣泛用于工業(yè)和飲用水處理

B.應(yīng)用在食品工業(yè)中能有效地延長(zhǎng)食品貯藏期

C.穩(wěn)定性二氧化氯的出現(xiàn)大大增加了二氧化氯的使用范圍

D.在工作區(qū)和成品儲(chǔ)藏室內(nèi),要有通風(fēng)裝置和監(jiān)測(cè)及警報(bào)裝置

(3)歐洲國(guó)家主要采用氯酸鈉氧化濃鹽酸制備;瘜W(xué)反應(yīng)方程式為 。

缺點(diǎn)主要是產(chǎn)率低、產(chǎn)品難以分離,還可能污染環(huán)境。

(4)我國(guó)廣泛采用經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣與固體亞氯酸鈉(NaClO2)反應(yīng)制備,化學(xué)方程式是 ,此法相比歐洲方法的優(yōu)點(diǎn)是 。

(5)科學(xué)家又研究出了一種新的制備方法,利用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液還原氯酸鈉,化學(xué)反應(yīng)方程式為 。此法提高了生產(chǎn)及儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)陌踩,原因?/span> 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)下列各組粒子互為同位素的是 (填編號(hào),下同)。互為同素異形體的是 ,互為同分異構(gòu)體的是 互為同系物的是 。

16O218O3

②質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的兩種粒子

11H、D、T

3015R和(核內(nèi)15個(gè)中子)

⑤葡萄糖和果糖

CH3CH2CH2CH2CH2CH3CH32CHCHCH32

CH32CHCHCH32和CCH34

2生活中的一些問題常涉及化學(xué)知識(shí),下列敘述正確的是(填序號(hào)) 。

①淀粉、蛋白質(zhì)都是天然有機(jī)高分子化合物

②食用植物油的重要成分是高級(jí)不飽和脂肪酸甘油酯,是人體的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

③禁止使用含鉛汽油是為了提高汽油的燃燒效率

④福爾馬林是一種良好的殺毒劑,也可用來消毒自來水

⑤隨著人們生活節(jié)奏的加快,方便的小包裝食品已被廣泛接受.為了防止中秋月餅等富脂食品氧化變質(zhì),延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期,在包裝袋中常放入生石灰

⑥向蛋白質(zhì)溶液中加入NH42SO4濃溶液,蛋白質(zhì)會(huì)析出,加水后不再溶解

⑦為保證加酶洗衣粉的洗滌效果,應(yīng)用沸水溶解洗衣粉

(3)在實(shí)驗(yàn)室生成乙酸乙酯的可逆反應(yīng),反應(yīng)物不能完全變成生成物,反應(yīng)一段時(shí)間后,就達(dá)到了該反應(yīng)的限度,也即達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài).下列描述能說明乙醇與乙酸的酯化反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的有(填序號(hào))

①單位時(shí)間里,生成1mol乙酸乙酯,同時(shí)生成1mol水

②單位時(shí)間里,生成1mol乙酸乙酯,同時(shí)生成1mol乙酸

③單位時(shí)間里,消耗1mol乙醇,同時(shí)消耗1mol乙酸

④正反應(yīng)的速率與逆反應(yīng)的速率相等

⑤混合物中各物質(zhì)的濃度不再變化

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