16.從古至今,鐵及其化合物在人類(lèi)生產(chǎn)生活中的作用發(fā)生了巨大變化.
(1)古代中國(guó)四大發(fā)明之一的指南針是由天然磁石制成的,其主要成分是c(填字母序號(hào)).
a.Fe       b.FeO      c.Fe3O4      d.Fe2O3
(2)硫酸渣的主要化學(xué)成分為:SiO2約45%,F(xiàn)e2O3約40%,Al2O3約10%,MgO約  5%.用該廢渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖1(部分操作和條件略):

回答下列問(wèn)題:
①在步驟i中產(chǎn)生的有毒氣體可能有CO、SO2等.
②在步驟iii操作中,要除去的離子之一為Al3+.若常溫時(shí)Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32,此時(shí)理論上將Al3+沉淀完全,則溶液的pH為5.
③步驟iv中,生成FeCO3的離子方程式是Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O.
(3)氯化鐵溶液稱為化學(xué)試劑中的“多面手”,向氯化銅和氯化鐵的混合溶液中加入氧化銅粉末會(huì)產(chǎn)生新的沉淀,寫(xiě)出該沉淀的化學(xué)式Fe(OH)3.請(qǐng)用平
衡移動(dòng)的原理,結(jié)合必要的離子方程式,對(duì)此現(xiàn)象作出解釋:Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,加入CuO與H+反應(yīng)生成Cu2+和H2O,降低了H+濃度,使得水解平衡正向移動(dòng),生成Fe(OH)3沉淀.
(4)①古老而神奇的藍(lán)色染料普魯士藍(lán)的合成方法如圖2:復(fù)分解反應(yīng)ii的離子方程式是3[Fe(CN)6]4-+4Fe3+=Fe4[Fe(CN)6]3↓.
②如今基于普魯士藍(lán)合成原理可檢測(cè)食品中CN-,方案如圖3:若試紙變藍(lán)則證明食品中含有CN-,請(qǐng)解釋檢測(cè)時(shí)試紙中FeSO4的作用:堿性條件下,F(xiàn)e2+與CN-結(jié)合生成[Fe(CN)6]4-;Fe2+被空氣中O2氧化生成Fe3+;[Fe(CN)6]4-與Fe3+反應(yīng)生成普魯士藍(lán)使試紙顯藍(lán)色.

分析 (1)天然磁石成分為四氧化三鐵;
(2)工業(yè)廢渣主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、A12O3、MgO等雜質(zhì),加煤燃燒可生成CO、SO2等有毒氣體,加硫酸后只有二氧化硅不反應(yīng),過(guò)濾除去二氧化硅,然后調(diào)節(jié)pH,F(xiàn)e3+和Al3+完全轉(zhuǎn)化為沉淀,而亞鐵離子沒(méi)有轉(zhuǎn)化為沉淀,向?yàn)V液加入碳酸氫銨將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,過(guò)濾得到A為碳酸亞鐵,需要洗滌、干燥,然后加熱得到氧化鐵;
(3)Fe3+會(huì)水解產(chǎn)生較多的H+:Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,加入CuO與H+反應(yīng)生成Cu2+和H2O,降低了H+濃度,使得水解平衡正向移動(dòng),生成Fe(OH)3沉淀,CuO促進(jìn)鐵離子水解;
(4)①鐵離子與[Fe(CN)6]4-反應(yīng)生成Fe4[Fe(CN)6]3沉淀;
②若試紙變藍(lán)則證明食品中含有CN-,F(xiàn)e2+與CN-結(jié)合生成[Fe(CN)6]4-;Fe2+被空氣中O2氧化生成Fe3+;[Fe(CN)6]4- 與Fe3+反應(yīng)生成普魯士藍(lán)使試紙顯藍(lán)色.

解答 解:(1)古代中國(guó)四大發(fā)明之一的司南是由天然磁石制成的,磁鐵成分主要是四氧化三鐵;
故答案為:c;
(2)①由分析可知,“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有CO、SO2等;
故答案為:CO、SO2等;
②常溫時(shí)Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32,此時(shí)理論上將Al3+沉淀完全,c(OH-)=$\root{3}{\frac{1.0×1{0}^{-32}}{1{0}^{-5}}}$=10-9,則c(H+)=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$mol/L=10-5mol/L,pH=5;
故答案為:5;
③生成FeCO3的離子方程式是:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;
故答案為:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;
(3)因?yàn)镕e3+會(huì)水解產(chǎn)生較多的H+:Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,加入CuO與H+反應(yīng)生成Cu2+和H2O,降低了H+濃度,使得水解平衡正向移動(dòng),生成Fe(OH)3沉淀;
故答案為:Fe(OH)3;Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,加入CuO與H+反應(yīng)生成Cu2+和H2O,降低了H+濃度,使得水解平衡正向移動(dòng),生成Fe(OH)3沉淀;
(4)①?gòu)?fù)分解反應(yīng)ii的離子方程式為:3[Fe(CN)6]4-+4Fe3+=Fe4[Fe(CN)6]3↓;
故答案為:3[Fe(CN)6]4-+4Fe3+=Fe4[Fe(CN)6]3↓;
②基于普魯士藍(lán)合成原理可檢測(cè)食品中CN-,堿性條件下,F(xiàn)e2+與CN-結(jié)合生成[Fe(CN)6]4-;Fe2+被空氣中O2氧化生成Fe3+;[Fe(CN)6]4- 與Fe3+反應(yīng)生成普魯士藍(lán)使試紙顯藍(lán)色;
故答案為:堿性條件下,F(xiàn)e2+與CN-結(jié)合生成[Fe(CN)6]4-;Fe2+被空氣中O2氧化生成Fe3+;[Fe(CN)6]4-與Fe3+反應(yīng)生成普魯士藍(lán)使試紙顯藍(lán)色.

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)及混合物的分離和提純,為高頻考點(diǎn),把握流程圖中每一步發(fā)生的反應(yīng)及操作方法是解本題關(guān)鍵,注意結(jié)合題給信息解答,側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

6.某原電池的電池反應(yīng)為Fe+2Fe3+=3Fe2+,以下給出原電池中正極、負(fù)極、電解質(zhì)溶液可能的材料,其中與此電池反應(yīng)不符的原電池給合是( 。
A.銅片、鐵片、FeCl3溶液組成的原電池
B.石墨、鐵片、FeCl3溶液組成的原電池
C.鎂片、鋅片、Fe2(SO43溶液組成的原電池
D.銀片、鐵片、Fe(NO33溶液組成的原電池

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

7.下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到目的是( 。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>實(shí)驗(yàn)操作
A制備Fe(OH)3膠體將NaOH濃溶液滴加到飽和FeCl3溶液中
B配制氯化鐵溶液將氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中再加水稀釋
C確定Na2SO3樣品是否部分被氧化取樣于試管中,加入稀硝酸酸化,再滴加BaCl2溶液,觀察是否有白色沉淀生成
D檢驗(yàn)乙醇發(fā)生消去反應(yīng)生成
乙烯
將生成的氣體直接通入盛有酸性高錳酸鉀溶液的試劑瓶,觀察溶液是否褪色
A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

4.化學(xué)原理在化學(xué)中占有很重要的部分.請(qǐng)按要求回答問(wèn)題:
Ⅰ、在工業(yè)上常用CO和H2合成甲醇,反應(yīng)方程式為:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0
(1)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是CD(填字母).
A.單位時(shí)間內(nèi)生成1mol CH3OH(g)的同時(shí)消耗了1mol CO(g)
B.在恒溫恒容的容器中,混合氣體的密度保持不變
C.在絕熱恒容的容器中,反應(yīng)的平衡常數(shù)不再變化
D.在恒溫恒壓的容器中,氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化
(2)在T1℃時(shí),體積為2L的恒容容器中充入物質(zhì)的量之和為3mol的H2和CO,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)CH3OH的體積分?jǐn)?shù)(V%)與$\frac{n({H}_{2})}{n(CO)}$的關(guān)系如圖1所示.
①當(dāng)起始$\frac{n({H}_{2})}{n(CO)}$=2,經(jīng)過(guò)5min達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為0.6,則0~5min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H2)=0.12mol/(L•min).
若此時(shí)再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol,達(dá)新平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率將增大(選填“增大”、“減小”或“不變”);
②當(dāng)$\frac{n({H}_{2})}{n(CO)}$=3.5時(shí),達(dá)到平衡狀態(tài)后,CH3OH的體積分?jǐn)?shù)可能是圖象中的F點(diǎn)(選填“D”、“E”或“F”).

Ⅱ、(1)已知碳酸H2CO3,K1=4.3×10-7,K2=5.6×10-11,草酸H2C2O4,K1=5.9×10-2,K2=6.4×10-5.若將
等濃度的草酸溶液和碳酸溶液等體積混合,溶液中各種離子濃度大小的順序正確的是AC.
A.c (H+)>c (HC2O4-)>c (HCO3-)>c (CO32-
B.c (HCO3-)>c (HC2O4-)>c (C2O42-)>c (CO32-
C.c (H+)>c (HC2O4-)>c (C2O42-)>c (CO32-
D.c (H2CO3)>c (HCO3-)>c (HC2O4-)>c (CO32-
(2)一定量CO2溶于NaOH溶液中恰好得到25mL0.1000mol/LNa2CO3溶液,在常溫下用0.1000mol/L的鹽酸對(duì)其進(jìn)行滴定,所得滴定曲線如圖2所示.下列有關(guān)滴定過(guò)程中所得溶液相關(guān)微粒的濃度關(guān)系正確的是BC.
A.a(chǎn)點(diǎn):c(CO32-)>c(Cl-)>c(HCO3-
B.b點(diǎn):5c(Cl-)>4c(HCO3-)+4c(CO32-
C.c點(diǎn):c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3
D.d點(diǎn):c(H+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-
Ⅲ、已知常溫下0.1mol•L-1的HCOONa溶液pH=10,則HCOOH的電離常數(shù)Ka=1.0×10-7

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

11.25℃時(shí),下列有關(guān)溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( 。
A.0.1mol/L的Na2CO3溶液中:c(CO32-)═2c(HCO3-)+c(H+)-c(OH-
B.物質(zhì)的量濃度之比為1:2的NaClO、NaHCO3混合溶液中:c(HClO)+c(ClO-)=2c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(H2CO3
C.向3.0L0.1mol/LNaOH溶液中緩慢通入CO2至溶液增重8.8g時(shí),溶液中:c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+
D.等物質(zhì)的量的CH3COOH、CH3COONa混合溶液PH=4.75中:c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

5.亞硝酞氯(NOCl,熔點(diǎn):-64.5℃,沸點(diǎn):-5.5℃)是一種黃色氣體,遇水易水解.可用于合成清潔劑、觸媒劑及中間體等.實(shí)驗(yàn)室可由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成.
(1)甲組的同學(xué)擬制備原料氣NO和Cl2,制備裝置如圖1所示:
為制備純凈干燥的氣體,表中缺少的藥品是:
  裝置Ⅰ 裝置Ⅱ
 燒瓶中 分液漏斗中
 制備純凈Cl2 MnO2 ① ②
 制備純凈NO Cu ③ ④
(2)乙組同學(xué)利用甲組制得的NO和Cl2制備N(xiāo)OCl,裝置如圖2所示:
①裝置連接順序?yàn)閍→e→f(或f→e)→c→b→d (按氣流自左向右方向,用小寫(xiě)字母表示).
②裝置 IV、V 除可進(jìn)一步干燥NO、Cl2外,另一個(gè)作用是觀察氣泡調(diào)節(jié)氣體的流速.
③裝置 VII的作用是防止水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器.
④裝置 VIII中吸收尾氣時(shí),NOCl發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O.
(3)丙組同學(xué)查閱資料,查得王水是濃硝酸與濃鹽酸的混酸,一定條件下混酸可生成亞硝酞氯和氯氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為HNO3(濃)+3HC1(濃)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

12.下列過(guò)程中能形成離子鍵的是( 。
A.硫磺在空氣中燃燒B.氫氣與氯氣在光照下反應(yīng)
C.鎂在空氣中逐漸失去光澤D.氯氣溶于水

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

9.檢驗(yàn)用硫酸亞鐵制得的硫酸鐵中是否含有硫酸亞鐵,可選用的試劑是( 。
A.NaOHB.KMnO4C.KSCND.淀粉KI

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

10.常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是( 。
A.pH=1的溶液中:NH4+、K+、ClO-、Cl-
B.使酚酞變紅色的溶液中:Na+、Na+、SO32-、NO3-
C.能與金屬鋁反應(yīng)生成氫氣的溶液中:NH4+、Al3+、NO3-、Cl-
D.無(wú)色透明的溶液中:K+、Cu2+、Cl-、NO3-

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案