【題目】某科研小組利用硫鐵礦(主要成分是FeS2,含Fe2O3、SiO2、Al2O3等雜質(zhì))制備重要的化工原料納米Fe2O3的工藝流程如圖所示。
回答下列問題:
(1)煅燒前硫鐵礦粉碎的目的是__,硫鐵礦煅燒得到的氣體需回收,該氣體在工業(yè)上的主要用途是__。
(2)用稀硫酸浸取硫鐵礦燒渣的主要反應(yīng)的離子方程式為__,浸取后過濾得到的濾渣的化學(xué)式為__。
(3)加入FeS2的主要目的是還原濾液中的Fe3+,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,反應(yīng)中每消耗1molFeS2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為__,檢驗(yàn)Fe3+是否完全被還原,應(yīng)選擇__(填標(biāo)號(hào))。
A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液
(4)加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,其目的為__。
(5)加入NH4HCO3生成FeCO3的離子方程式為__,若煅燒得到160g納米Fe2O3,則消耗的氣體和生成的氣體的物質(zhì)的量之比為__。
【答案】增大接觸面積,加快反應(yīng)速率,使硫鐵礦煅燒更加充分 工業(yè)制硫酸 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O SiO2 14NA或8.428×1024 C 除去濾液中的Al3+ 2HCO3-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O 1:4
【解析】
硫鐵礦煅燒,發(fā)生FeS2與O2反應(yīng)生成Fe2O3和SO2,加硫酸,Al2O3、Fe2O3與硫酸反應(yīng),SiO2不與硫酸反應(yīng),根據(jù)流程目的是制備納米Fe2O3,需要除去Al3+,因?yàn)?/span>Fe(OH)3的溶度積小于Al(OH)3的溶度積,因此先將Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+,加入FeS2的目的是將Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+,加入FeCO3調(diào)節(jié)pH,使Al3+以Al(OH)3形式除去,加入NH4HCO3,Fe2+與HCO3-反應(yīng)生成FeCO3,煅燒FeCO3得到Fe2O3,逐步進(jìn)行分析;
(1)煅燒前粉碎硫鐵礦,增加硫鐵礦與空氣的接觸面積,加快反應(yīng)速率,使硫鐵礦煅燒更加充分;FeS2與O2發(fā)生4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,利用SO2制備硫酸;
(2)硫鐵礦煅燒后的燒渣為Fe2O3、Al2O3、SiO2,SiO2為酸性氧化物不與硫酸反應(yīng),Fe2O3與硫酸反應(yīng)生成Fe2(SO4)3,Al2O3與硫酸反應(yīng)生成Al2(SO4)3,燒渣中Fe2O3為主要物質(zhì),因此加入硫酸發(fā)生的主要反應(yīng)是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;浸取后的濾渣為SiO2;
(3)根據(jù)反應(yīng)方程式,FeS2中S由-1價(jià)轉(zhuǎn)化成+6價(jià),Fe2(SO4)3中Fe的化合價(jià)由+3價(jià)轉(zhuǎn)化成+2價(jià),因此消耗1molFeS2,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為1mol×2×[6-(-1)]=14mol,即轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為14NA或8.428×1024;檢驗(yàn)Fe3+是否完全被還原,則需要檢驗(yàn)是否含有Fe3+,即用KSCN溶液檢驗(yàn),如果溶液不變紅,則說明Fe3+完全反應(yīng),反之未完全反應(yīng),答案懸C;
(4)根據(jù)上述分析,加入FeCO3的目的是調(diào)節(jié)pH,使Al3+以Al(OH)3形式沉淀出來;
(5)加入NH4HCO3溶液得到FeCO3,即反應(yīng)的離子方程式為2HCO3-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O;煅燒FeCO3得到Fe2O3反應(yīng)方程式為4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2,消耗O2和生成CO2的物質(zhì)的量之比為1:4。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列能發(fā)生酯化、加成、氧化、還原、消去5種反應(yīng)的化合物是
A. CH2=CHCH2COOH
B.
C.
D. CH2=CH-CH2-CHO
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【題目】向10mL1mol·L-1的HCOOH溶液中不斷滴加1mol·L-1的NaOH溶液,并一直保持常溫,所加堿的體積與-lgc水(H+)的關(guān)系如圖所示。c水(H+)為溶液中水電離的c(H+)。下列說法不正確的是( )
A.常溫下,Ka(HCOOH)的數(shù)量級(jí)為10-4
B.a、b兩點(diǎn)pH均為7
C.從a點(diǎn)到b點(diǎn),水的電離程度先增大后減小
D.混合溶液的導(dǎo)電性逐漸增強(qiáng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效的漂白劑和氧化劑,可用于各種纖維和某些食品的漂白。馬蒂遜(Mathieson)法制備亞氯酸鈉的流程如下:
下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.反應(yīng)①階段,參加反應(yīng)的NaClO3和SO2的物質(zhì)的量之比為2:1
B.若反應(yīng)①通過原電池來實(shí)現(xiàn),則ClO2是正極產(chǎn)物
C.反應(yīng)②中的H2O2可用NaClO4代替
D.反應(yīng)②條件下,ClO2的氧化性大于H2O2
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【題目】是高爐煉鐵的重要反應(yīng)。下列關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是
A.CO是氧化劑B.CO得到電子
C.被還原D.發(fā)生氧化反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫的處理與利用是世界各國(guó)研究的熱點(diǎn)問題。汽車尾氣中含有害的一氧化碳和一氧化氮,利用鈀(Pd)等金屬作催化劑可以迅速將二者轉(zhuǎn)化為無害的二氧化碳和氮?dú)狻?/span>
(1)鈀與鎳位于同列,且在鎳的下一周期,鈀在元素周期表的位置是__,基態(tài)鎳原子的價(jià)電子的電子排布圖為__。
(2)C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>__。
(3)SO2分子的VSEPR構(gòu)型為__;SO3分子中心原子的雜化形式為__;N2O與CO2互為等電子體,且N2O分子中O只與一個(gè)N相連,N2O的空間構(gòu)型為_,分子中的σ鍵和π鍵數(shù)目之比是__。
(4)大π鍵是3個(gè)或3個(gè)以上原子彼此平行的p軌道從側(cè)面相互重疊形成的π鍵。一氧化氮分子中,氮與氧之間形成一個(gè)σ鍵、一個(gè)2電子π鍵與一個(gè)3電子π鍵,則3電子π鍵__(填“是”或“不是”)大π鍵;一氧化氮可與Fe2+生成棕色[Fe(H2O)5NO]2+離子,為檢驗(yàn)亞鐵離子的反應(yīng)之一,[Fe(H2O)5NO]2+離子中配位體是__。
(5)CO可形成熔點(diǎn)為-20℃,沸點(diǎn)為103℃的配合物Fe(CO)5,Fe(CO)5分子中鐵元素的化合價(jià)為___,屬于__晶體。
(6)鈀晶體的晶胞如圖,晶胞的邊長(zhǎng)為apm,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則鈀單質(zhì)的密度為___g/cm3(列出計(jì)算式)。
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【題目】Ⅰ.閱讀下列材料后,回答相應(yīng)問題:一個(gè)體重50kg的健康人的體內(nèi)含鐵2g。這2g鐵在人體內(nèi)不是以單質(zhì)的形式存在的,而是以Fe2+和Fe3+的形式存在。Fe2+易被吸收,給貧血者補(bǔ)充鐵時(shí),應(yīng)給予含Fe2+的亞鐵鹽,如硫酸亞鐵(FeSO4)。服用維生素C,可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,有利于鐵的吸收。
⑴人體中經(jīng)常進(jìn)行的轉(zhuǎn)化,A轉(zhuǎn)化中Fe2+發(fā)生________(填“氧化”或“還原”,下同)反應(yīng),B轉(zhuǎn)化中Fe3+做________劑。
⑵“服用維生素C,可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+”,這句話指出維生素C在這一反應(yīng)中做________劑,具有________性。
Ⅱ.某化工廠排出的廢液中含有Ag+、Ba2+、Cu2+三種金屬陽離子,現(xiàn)欲用CO32-、OH-、Cl-三種不同的陰離子分別將上述金屬陽離子逐一形成沉淀除去。加入陰離子的正確順序是_____________。
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【題目】已知 4NH3+5O2 = 4NO+6H2O(g),若反應(yīng)速率分別用 v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,則正確的關(guān)系是( )
A.v(O2)= v(NH3)B.v(H2O)= v(O2)C.v(H2O)= v(NH3)D.v(NO)= v(O2)
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【題目】2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了三位為鋰離子電池發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)的科學(xué)家。利用廢舊二次電池[主要成分為Ni(OH)2、Fe2O3、MnO2、碳粉、鋁箔等]合成電池級(jí)Ni(OH)2的工藝流程如下:
已知:
氫氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Ni(OH)2 | Mn(OH)2 |
Ksp(室溫下) | 4.0×10-38 | 1.0×10-33 | 1.6×10-14 | 2.0×10-13 |
(1)①已知“酸浸”后濾液中含有:Ni2+、Al3+、Fe3+、Mn2+,調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,其目的是__;以下最適合作為物質(zhì)X的是____(填字母)。
A.雙氧水 B.氨水 C.鹽酸 D.NiO
②若濾液中Ni2+的濃度為2molL-1,列式計(jì)算判斷此時(shí)濾渣Ⅱ中是否有Ni(OH)2沉淀:___ 。
(2)濾渣Ⅲ的主要成分是____,“氧化除錳”過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______。
(3)用Ni(OH)2和LiOH在空氣中混合加熱至700℃~800℃可制得LiNiO2(鎳酸鋰),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
(4)鎳酸鋰是一種有較好前景的鋰離子電池正極材料。該電池在充放電過程中,發(fā)生LiNiO2和Li1-xNiO2之間的轉(zhuǎn)化,充電時(shí)LiNiO2在_______(填“陰”或“陽“)極發(fā)生反應(yīng),該電極的電極反應(yīng)式為_____。
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