(15分)
鐵、鋁、銅等金屬及其化合物在日常生活中應用廣泛,請根據(jù)下列實驗回答問題:
(1)單質鐵屬于 晶體,將FeCl3溶液加熱蒸干、灼燒所得的物質是 (填化學式).
(2)請寫出鋁與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式____
(3)金屬Cu單獨與氨水或單獨與雙氧水都不反應,但可與二者的混合溶液反應生成深藍色溶液,該深藍色的濃溶液中加入乙醇所產(chǎn)生的現(xiàn)象是 ,畫出呈深藍色的離子的結構式____ 寫出Cu與氨水、雙氧水反應的離子方程式:____
(4)在硫酸亞鐵溶液中加入過量的碳酸氫銨,有FeCO3沉淀生成,寫出其化學方程式____
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有著廣泛的應用。
Ⅰ.鐵觸媒(+2價鐵和+3價鐵組成的氧化物)是工業(yè)合成氨的催化劑。某學習小組用下列流程測定鐵觸媒的含鐵量。根據(jù)題意回答相關問題:
(1)步驟①中需用1.50 mol·L-1的硫酸100mL,若用18.4mol·L-1的濃硫酸來配制,則需要用量筒量取濃硫酸 mL
(2)步驟②通入Cl2的目的是 (用離子方程式表示)
(3)步驟④后需用 (填儀器名稱)取25.00mL稀釋后溶液。
(4)步驟⑤消耗0.10mol·L-1的Na2SO3溶液25.00mL,則鐵觸媒中鐵的質量分數(shù)為 。
Ⅱ.目前的研究表明,鐵的某些含氧酸鹽可用于工業(yè)廢水、廢氣的處理。
(1)用K2FeO4處理中性廢水時與水反應生成氫氧化鐵膠體,并放出無色無味的氣體和其它物質,寫出反應的離子反應方程式 ,處理廢水時既利用K2FeO4強氧化性,又利用生成氫氧化鐵膠體的 作用。
(2)MFe2O4可以與氫氣反應制備新型納米材料氧缺位鐵酸鹽MFe2Ox (3<x<4),其中M表示+2價的金屬元素,常溫下,MFe2Ox能使工業(yè)廢氣中的SO2轉化為S,達到回收硫、凈化空氣目的,轉化過程表示如下:
則可以判斷x y,氧化性:MFe2Oy SO2(填“>”、“<”或“=”)
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
鐵是一種典型的過渡金屬,鐵和鐵的化合物在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應用。完成下列計算:
(1)將11.802 g鋼樣粉末(只含鐵和碳)于高溫下置于足量的純氧中充分反應,冷卻后得到16.240 g磁性氧化鐵。
①鋼樣中含鐵________g。
②生成的CO2在標準狀況下體積為________mL。
(2)向10 mL氯化鐵溶液(含鹽酸0.001 mol)中加入16.8 g 5%的燒堿溶液(足量),充分反應后過濾。洗滌沉淀,將洗滌液與濾液合并后稀釋至250mL。取25mL稀釋液,用0.100 mol/L鹽酸滴定,終點時消耗鹽酸的體積15.50mL。計算原溶液中Fe3+的物質的量濃度。
(3)鐵銹的主要成分實為羥基氧化鐵[化學式FeO(OH)]。將一塊帶銹鐵片放入700mL pH=0的稀硝酸中充分反應,收集到標準狀況下NO氣體3.584 L,最終剩余2.020g鐵。求:
①反應后溶液中溶質的成分與物質的量。
②原帶銹鐵片中鐵銹的質量分數(shù)。
(4)用FeSO4和NaOH制備Fe(OH)2時,往往會形成一種灰綠色的中間物(用X表示)。經(jīng)分析,X中含有三種陰離子與兩種陽離子,陰、陽離子的總質量之比為11:12。已知兩種陽離子為Fe2+與Fe3+,物質的量之比為2:1。請通過計算確定X的化學式。
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
(14 分)鋁是地殼中含量最高的金屬元素,其單質及合金在生產(chǎn)生活中的應用日趨廣泛。
(1)真空碳熱還原-氯化法可實現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁,其相關反應的熱化學方程式如下:
Al2O3(s)+AlC13(g)+3C(s) ="3AlCl(g)+3CO(g)" △H="a" kJ·mol-1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlC13(g) △H="b" kJ·mol-1
①反應Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ·mol-1(用含a、b 的代數(shù)式表示)。
②Al4C3是反應過程中的中間產(chǎn)物。Al4C3與鹽酸反應(產(chǎn)物之一是含氫量最高的烴) 的化學方程式為 。
(2)鎂鋁合金(Mg17Al12 )是一種潛在的貯氫材料,可在氬氣保護下,將一定化學計量比的Mg、Al 單質在一定溫度下熔煉獲得。該合金在一定條件下完全吸氫的反應方程式為Mg17Al122+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2 +12Al)在一定條件下可釋放出氫氣。
①熔煉制備鎂鋁合金(Mg17Al12)時通入氬氣的目的是 。
②在6. 0 mol·L-1 HCl 溶液中,混合物Y 能完全釋放出H2。1 mol Mg17 Al12完全吸氫后得到的混合物Y 與上述鹽酸完全反應,釋放出H2的物質的量為 。
③在0. 5 mol·L-1 NaOH 和1. 0 mol·L-1 MgCl2溶液中, 圖8
混合物Y 均只能部分放出氫氣,反應后殘留固體物質的X-射線衍射譜圖如圖所示(X-射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物質是否存在,不同晶態(tài)物質出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH 溶液中,混合物Y 中產(chǎn)生氫氣的主要物質是 (填化學式)。
(3)鋁電池性能優(yōu)越,Al-AgO 電池可用作水下動力電源,其原理如圖所示。該電池反應的化學方程式為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
(14分)某同學探究同周期元素性質遞變規(guī)律時,自己設計了一套實驗方案,并記錄了有關實驗現(xiàn)象(見下表,表中的“實驗步驟”與“實驗現(xiàn)象”前后不一定是對應關系)。
實驗步驟 | 實驗現(xiàn)象 |
①將鎂條用砂紙打磨后,放入沸水中;再向溶液中滴加酚酞溶液 | A.浮在水面上,熔成小球,做不定向運動,隨之消失,溶液變成紅色 |
②向新制得的Na2S溶液中滴加新制氯水 | B.有氣體產(chǎn)生,溶液變成淺紅色 |
③將金屬鈉放入滴有酚酞溶液的冷水中 | C.劇烈反應,迅速產(chǎn)生大量無色氣體 |
④將鎂條投入稀鹽酸中 | D.反應較快,產(chǎn)生無色氣體 |
⑤將鋁條投入稀鹽酸中 | E. 生成白色膠狀沉淀,繼而沉淀消失 |
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至過量 | F.生成淡黃色沉淀 |
實驗步驟 | 實驗現(xiàn)象 | 離子方程式 |
① | | (不需填寫) |
② | | |
③ | | |
④ | C | (不需填寫) |
⑤ | D | |
⑥ | | |
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
(6分) 向1L AlCl3和FeCl3混合溶液中加入2mol /LNaOH溶液300mL時,產(chǎn)生的沉淀量達最大值;繼續(xù)加入NaOH溶液,沉淀開始溶解,當加入NaOH溶液的總體積達到 350mL時,沉淀不再減少,求原溶液中FeCl3的物質的量濃度(需寫出解題過程)。
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的鋁灰制備A12(SO4)3·18H2O。工藝流程如下:
(一定條件下,MnO4- 可與Mn2+反應生成MnO2)
已知: 生成氫氧化物沉淀的pH
| Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
開始沉淀時 | 3.4 | 6.3 | 2.7 |
完全沉淀時 | 5.2 | 9.7 | 3.2 |
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
鋼鐵制品經(jīng)常進行烤藍處理,即在鐵制品的表面生成一層致密的Fe3O4。某學習小組為了研究烤藍鐵片,分別進行了以下實驗操作:
①把一定量烤藍鐵片加工成均勻粉末。
②取m g該粉末,放人28.00 mL 1 mol/L的鹽酸中,恰好完全反應,生成標準狀況下的氣體134.4 mL,向溶液中滴入KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象。
③再取三份不同質量的粉末,分加加到相同體積(V)、物質的量濃度均為l0.00 mol/L的三份硝酸溶液中,充分反應后,固體全部溶解,有關的實驗數(shù)據(jù)如下表所示(假設NO是硝酸的唯一還原產(chǎn)物):
實驗序號 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
加入粉末質量/g | 13.68 | 27.36 | 34.20 |
生成氣體的體積(標準狀況)/L | 2.912 | 5.824 | 6.720 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
綠礬(FeSO4?7H2O)是治療缺鐵性貧血的特效藥。某學校的化學興趣小組的同學對綠礬進行了如下的探究:
FeSO4?7H2O的制備
該化學興趣小組的同學在實驗室通過如下實驗由廢鐵屑(含少量氧化銅、氧化鐵等雜質)制備FeSO4·7H2O晶體:
①將5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中,加熱數(shù)分鐘,用傾析法除去
Na2CO3溶液,然后將廢鐵屑用水洗滌2~3遍。
②向洗滌過的廢鐵屑中加入過量的稀硫酸,控制溫度在50~80℃之間至鐵屑耗盡;
③趁熱過濾,將濾液轉入到密閉容器中,靜置、冷卻結晶;
④待結晶完畢后,濾出晶體,用少量冰水洗滌2~3次,再用濾紙將晶體吸干;
⑤將制得的FeSO4·7H2O晶體放在一個小廣口瓶中,密閉保存。
請回答下列問題:
(1)實驗步驟①的目的是 。
(2)實驗步驟②明顯不合理,理由是 。
(3)為了洗滌除去晶體表面附著的硫酸等雜質,實驗步驟④中用少量冰水洗滌晶體,原因是 。
(二)探究綠礬(FeSO4·7H2O)熱分解的產(chǎn)物
已知SO3的熔點是16.8°C,沸點是44.8°C,該小組設計如下圖所示的實驗裝置(圖中加熱、夾持儀器等均省略):
【實驗過程】
①儀器連接后,檢查裝置A與B氣密性;
②取一定量綠礬固體置于A中,通入N2以驅盡裝置內(nèi)的空氣,關閉k,用酒精燈加熱硬質玻璃管;
③觀察到A 中固體逐漸變紅棕色,B中試管收集到無色液體,C中溶液褪色;
④待A中反應完全并冷卻至室溫后,取少量反應后固體于試管中,加入硫酸溶解,取少量滴入幾滴KSCN溶液,溶液變紅色;
⑤往B裝置的試管中滴入幾滴BaCl2溶液,溶液變渾濁。
(4)實驗結果分析
結論1:B中收集到的液體是 ;
結論2:C中溶液褪色,可推知產(chǎn)物中有 ;
結論3:綜合分析上述實驗③和④可推知固體產(chǎn)物一定有Fe2O3。
【實驗反思】
(5)請指出該小組設計的實驗裝置的明顯不足: 。
(6)分解后的固體中可能含有少量FeO,取上述實驗④中鹽酸溶解后的溶液少許于試管中,選用一種試劑鑒別,該試劑最合適的是 。
a.氯水和KSCN溶液 b.酸性KMnO4溶液 c.H2O2 d.NaOH溶液
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