【題目】由硫鐵礦燒渣(主要成分:Fe2O3、Al2O3、FeO、SiO2)制備綠礬(FeSO47H2O)的流程如下:
已知:①FeS2難溶于水,能還原Fe3+,硫元素被氧化成SO42-。
②金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH范圍見下表:
金屬離子 | 開始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1.5 | 3.2 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Fe2+ | 6.3 | 8.3 |
(1)濾渣Ⅰ的主要成分可與某種酸反應(yīng),其氣態(tài)產(chǎn)物的電子式為____________;濾渣Ⅱ經(jīng)灼燒后可用于_______(寫出一種用途即可)。
(2)“還原”的目的是__________,寫出“還原”步驟中涉及反應(yīng)的離子方程式_________。
(3)“除鋁”反應(yīng)過程中控制的pH范圍是_______________________。
(4)操作Ⅲ包含3個(gè)基本的實(shí)驗(yàn)操作,依次是_______________,“洗滌”時(shí)的試劑最好選用下列中的____________(填代號(hào))
A.熱水 B.氯水 C.乙醇 D.飽和食鹽水
(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)制得的綠礬晶體中是否含有Fe3+:___________________________。
【答案】 冶煉制取鋁(或作耐火材料等) 將Fe3+還原為Fe2+后,便于分離鐵元素和鋁元素 FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+ 大于或等于5.0,且小于6.3(或5.0≤pH<6.3) 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾 C 取少量樣品加水溶解配成溶液,滴加KSCN溶液,若溶液不變紅色,說明無Fe3+;若溶液呈紅色,說明其中含有Fe3+
【解析】
硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)中加入稀硫酸,得到:Fe2+、Fe3+、Al3+的酸性溶液,二氧化硅不反應(yīng),過濾,濾渣Ⅰ為二氧化硅,在濾液中加入FeS2,將Fe3+還原為Fe2+,反應(yīng)為:FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+,調(diào)節(jié)溶液pH,生成氫氧化鋁沉淀,濾渣Ⅱ?yàn)闅溲趸X,濾液為硫酸亞鐵溶液,用稀硫酸酸化硫酸亞鐵溶液后,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,可得到FeSO47H2O,以此解答該題。
(1)分析知濾渣Ⅰ為SiO2,是酸性氧化物,但能溶于HF生成SiF4,氣態(tài)產(chǎn)物SiF4是共價(jià)化合物,其電子式為;濾渣Ⅱ?yàn)?/span>Al(OH)3,受熱分解的產(chǎn)物為Al2O3,因其高熔點(diǎn),作耐火材料,也可通過電解冶煉得到Al;
(2) 利用FeS2可將Fe3+還原為Fe2+,同時(shí)生成SO42-,結(jié)合守恒法可知發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+;
(3)“除鋁”的目的是使溶液中Al3+完全沉淀,而溶液中的Fe2+不沉淀,則結(jié)合金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH范圍表中數(shù)據(jù),可知控制的pH范圍是5.0≤pH<6.3;
(4)從硫酸亞鐵溶液中獲取綠礬晶體,需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾3個(gè)基本操作,其中“洗滌”時(shí)為減小綠礬晶體的溶解不使用熱水,而選擇乙醇,另外氯水能氧化Fe2+,也不宜用來洗滌綠礬,而飽和食鹽水洗滌時(shí)綠礬表面會(huì)附雜質(zhì)離子,而不純,故只能選擇乙醇洗滌,答案為C;
(5)利用含有Fe3+的溶液中滴加KSCN溶液會(huì)變紅色,則檢驗(yàn)制得的綠礬晶體中是否含有Fe3+的操作方法是將綠礬樣品溶于水,取少量于試管中,滴加KSCN溶液,若溶液變成紅色,說明含Fe3+,若溶液不變色,則不含Fe3+。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)學(xué)習(xí)小組采用如圖所示裝置,對(duì)濃硝酸與木炭的反應(yīng)進(jìn)行探究(已知:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O)。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)檢查裝置氣密性后,將燃燒匙中的木炭在酒精燈上加熱至紅熱狀態(tài),伸入三口燒瓶中,并塞緊瓶塞,滴加濃硝酸,可觀察到三口燒瓶中產(chǎn)生的氣體顏色為__,產(chǎn)生該現(xiàn)象的化學(xué)方程式是__。
(2)裝置C中盛有足量澄清石灰水,熾熱的木炭與濃硝酸反應(yīng)后可觀察到C中的現(xiàn)象是__。
(3)裝置B的作用是__。
(4)裝置D中收集到了無色氣體,部分同學(xué)認(rèn)為是NO,還有部分同學(xué)認(rèn)為是O2。
①下列對(duì)該氣體的檢驗(yàn)方法合適的是__。
A.將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙伸入集氣瓶?jī)?nèi),觀察藍(lán)色石蕊試紙是否變紅
B.敞口觀察裝置D中集氣瓶?jī)?nèi)氣體的顏色變化
C.將帶火星的木條伸入集氣瓶中,觀察木條是否復(fù)燃
②如果D中集氣瓶中收集的無色氣體是氧氣,則氧氣的來源是__。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類的水解平衡和難溶物的溶液平衡均屬于化學(xué)平衡。
(1)已知H2A在水中存在以下平衡:H2A=H++HA-,HA-H++A2-。
①NaHA溶液的pH___填大于、小于或等于)Na2A溶液的pH。
②某溫度下,若向0.1mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol/LKOH溶液至溶液呈中性。此時(shí)該混合溶液中下列關(guān)系中,一定正確的是___。
A.c(H+)·c(OH-)=1×10-14 B.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)
C.c(Na+)>c(K+) D.c(Na+)+c(K+)=0.05mol/L
③已知常溫下H2A的鈣鹽(CaA)的飽和溶液中存在平衡:CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq) ΔH>0。若要使該溶液中Ca2+濃度變小,可采取的措施有__。
A.升高溫度 B.降低溫度 C.加入NH4Cl晶體 D.加入Na2A固體
④(CaA)的飽和溶液中存在平衡:CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq) ΔH>0,加入Na2A固體,Ksp會(huì)___(填“變大”或“變小”或“不變”)
(2)常溫下,若在0.10mol·L-1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分?jǐn)嚢瑁袦\藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成,當(dāng)溶液的pH=8時(shí),c(Cu2+)=___mol·L-1(Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化合物G是一種醫(yī)藥中間體,由芳香化合物A制備G的一種合成路線如下:
已知:①酯能被LiAlH4還原為醇
②+2ROHROOC—COOR+H2O
③HOC—CHO
回答下列問題:
(1)A的化學(xué)名稱_________________。
(2)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______________,由B生成C的反應(yīng)類型_____________。
(3)由F生成G的反應(yīng)方程式_____________________。
(4)芳香化合物X是C的同分異構(gòu)體,1mol X與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成88g CO2,其核磁共振氫譜顯示有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫,峰面積之比為3:1:1的有________種,寫出1種符合要求的X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】某同學(xué)做同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí),自己設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)方案,并記錄了有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下表。
實(shí)驗(yàn)方案 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
①用砂紙擦后的鎂帶與沸水反應(yīng),再向反應(yīng)液中滴加酚酞 | A.浮于水面,熔成小球,在水面上無定向移動(dòng),隨之消失,溶液變成紅色 |
②向新制的H2S飽和溶液中滴加新制的氯水 | B.產(chǎn)生大量氣體,可在空氣中燃燒,溶液變成淺紅色 |
③鈉與滴有酚酞試液的冷水反應(yīng) | C.反應(yīng)不十分強(qiáng)烈,產(chǎn)生的氣體可以在空氣中燃燒 |
④鎂帶與2mol·L-1的鹽酸反應(yīng) | D.劇烈反應(yīng),產(chǎn)生的氣體可以在空氣中燃燒 |
⑤鋁條與2mol·L-1的鹽酸反應(yīng) | E.生成白色膠狀沉淀,繼而沉淀消失 |
⑥向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液 | F.生成淡黃色沉淀 |
請(qǐng)你幫助該同學(xué)整理并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/span>______________________________________。
(2)實(shí)驗(yàn)用品:儀器___________________等;藥品________________________等。
(3)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:(*填寫題給信息表中的序號(hào))
實(shí)驗(yàn)方案* | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象* | 有關(guān)化學(xué)方程式 |
_______________________________
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:______________________________________。
(5)請(qǐng)從結(jié)構(gòu)理論上簡(jiǎn)單說明具有上述結(jié)論的原因___________________。
(6)請(qǐng)你補(bǔ)充一組實(shí)驗(yàn)方案(簡(jiǎn)單易行),證明此周期中另外兩種元素的性質(zhì)遞變規(guī)律_____________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】含有11.2 g KOH的稀溶液與1 L 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液反應(yīng),放出11.46kJ的熱量,表示該反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式為
A.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l) △H=-11.46 kJ·mol-1
B.2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l) △H=-11.46 kJ·mol-1
C.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3 kJ·mol-1
D.2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l) △H=-114.6 kJ·mol-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知在1×103Pa、298K條件下,4g氫氣燃燒生成水蒸汽放出484kJ熱量,下列熱化學(xué)方程式正確的是
A.H2O(g)=H2(g)+O2(g) △H=+242 kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-484 kJ·mol-1
C.H2(g)+O2(g)= H2O(l) △H=-242 kJ·mol-1
D.H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+484 kJ·mol-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在300mL的密閉容器中,放入鎳粉并充入一定量的CO氣體,一定條件下發(fā)生反應(yīng):Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知該反應(yīng)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如表:
下列說法不正確的是( )
A.上述生成Ni(CO)4(g)的反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.25℃時(shí)反應(yīng)Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常數(shù)為2×10﹣5
C.80℃達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得n(CO)=0.3mol,則Ni(CO)4的平衡濃度為2mol/L
D.在80℃時(shí),測(cè)得某時(shí)刻,Ni(CO)4、CO濃度均為0.5mol/L,則此時(shí)v(正)>v(逆)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,向20mL0.1 mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol/LHCl溶液40mL,溶液中含碳元素的各種微粒(CO2逸出未畫出)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溶液pH變化的部分情況如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.在同一溶液中,H2CO3、HCO3-、CO32-不能大量共存
B.已知在25℃,CO32-的水解平衡常數(shù)Kh1=2×10-4,當(dāng)溶液的pH=10時(shí),溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=2:1
C.pH=7時(shí)溶液中各種離子其物質(zhì)的量濃度的大小關(guān)系是c(Na+)>c(HCO3-)>c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)>c(CO32-)
D.當(dāng)混合液pH≈6時(shí),開始放出CO2氣體
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