(14分)2013年6月,我國(guó)“蛟龍”號(hào)再次刷新“中國(guó)深度”——下潛7062米,為我國(guó)深海礦物資源的開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。海洋深處有豐富的錳結(jié)核礦,錳結(jié)核的主要成分是MnO2,同時(shí)還含有黃銅礦。
Ⅰ、“蛟龍”號(hào)外殼是用特殊的鈦合金材料制成,它可以在7000m的深海中承受重壓,Ti是以鈦白粉(TiO2)為原料進(jìn)行生產(chǎn),鈦白粉是利用TiO2發(fā)生水解生成鈦酸(H2TiO3)沉淀,再煅燒沉淀制得的。TiO2發(fā)生水解的離子方程式為_(kāi)___________________________。
Ⅱ、MnO2是一種重要的無(wú)機(jī)功能材料,工業(yè)上從錳結(jié)核中制取純凈的MnO2工藝流程如下圖所示:

(1)步驟Ⅱ中以NaClO3為氧化劑,當(dāng)生成0.05molMnO2時(shí),消耗0.1mol/L的NaClO3溶液200ml,該反應(yīng)離子方程式為_(kāi)______________________________。
(2)已知溶液B的溶質(zhì)之一可循環(huán)用于上述生產(chǎn),此物質(zhì)的名稱(chēng)是____________。
Ⅲ、利用黃銅礦煉銅產(chǎn)生的爐渣(含F(xiàn)e2O3、FeO、SiO2、Al2O3等)可制備Fe2O3,方法為:
(A)用過(guò)量的稀鹽酸浸取爐渣、過(guò)濾;(B)向?yàn)V液中加入5%的H2O2,再向其中加入過(guò)量的NaOH溶液,過(guò)濾,將沉淀洗滌、干燥、煅燒得到Fe2O3。根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題:
(1)(B)中向?yàn)V液中加入5%的H2O2,其目的是_________________________________。
(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明爐渣中含有FeO___________________________________________。
(3)將煅燒得到的Fe2O3還原為Fe單質(zhì),再將質(zhì)量為m g的Fe單質(zhì)分成相等的四份,分別與50mL、100mL、150mL、200mL的等濃度的稀硝酸反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物NO在標(biāo)況下的體積見(jiàn)附表:
實(shí)驗(yàn)




V(HNO3)/ml
50
100
150
200
V(NO)/L
1.344
2.688
3.36
3.36
則:①m=________g。
②寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)②發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________________。
Ⅰ、TiO2+2H2O=H2TiO3↓+2H
Ⅱ、(1)2ClO3+5Mn2+4H2O=5MnO2+8H+Cl2↑(2)氯酸鈉
Ⅲ、(1)氧化亞鐵離子 (2)取爐渣少許,用稀硫酸浸取后的溶液使KMnO4溶液褪色(答案合理即可)
(3)①33.6 ②5Fe+16HNO3=2Fe(NO3)3+3Fe(NO3)2+8H2O+4NO↑(分步且正確的書(shū)寫(xiě)也可給分)

試題分析:Ⅰ、TiO2發(fā)生水解生成鈦酸(H2TiO3)沉淀,則根據(jù)原子守恒可知,還有氫離子產(chǎn)生,因此TiO2發(fā)生水解的離子方程式為T(mén)iO2+2H2O=H2TiO3↓+2H。
Ⅱ、(1)0.1mol/L的NaClO3溶液200ml的物質(zhì)的量是0.02mol,當(dāng)生成0.05molMnO2時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.05mol×(4-2)=0.1mol,根據(jù)電子得失守恒可知0.02mol氯酸鈉得到0.1mol電子,因此氯元素的化合價(jià)變化5價(jià),即從+5價(jià)降低到0價(jià),因此還原產(chǎn)物是氯氣,所以該反應(yīng)離子方程式為2ClO3+5Mn2+4H2O=5MnO2+8H+Cl2↑。
(2)氯氣與熱的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯酸鈉、氯化鈉和水,因此可以循環(huán)的物質(zhì)B是氯酸鈉。
Ⅲ、(1)濾液中含有亞鐵離子,必須濾液雙氧水的氧化性將亞鐵離子氧化為鐵離子,且不會(huì)引入新的雜質(zhì)。
(2)亞鐵離子具有還原性,因此檢驗(yàn)爐渣中含有FeO的實(shí)驗(yàn)方法是取爐渣少許,用稀硫酸浸取后的溶液使KMnO4溶液褪色。
(3)①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知實(shí)驗(yàn)③后硝酸是過(guò)量的,則鐵與足量稀硝酸反應(yīng)最多生成3.36LNO,NO的物質(zhì)的量是3.36L÷22.4L/mol=0.15mol,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.15mol×(5-2)=0.45mol,因此根據(jù)電子得失守恒可知消耗鐵的物質(zhì)的量是1.45mol÷3=0.15mol,因此原鐵的物質(zhì)的量是0.15mol×4=0.6mol,質(zhì)量是0.6mol×56g/mol=33.6g。
②實(shí)驗(yàn)②中產(chǎn)生NO的物質(zhì)的量是2.688L÷22.4L/mol=0.12mol,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.36mol。設(shè)生成硝酸鐵和硝酸亞鐵的物質(zhì)的量是xmol和ymol,則x+y=0.15、3x+2y=0.36,解得x=0.06、y=0.09,即硝酸鐵與硝酸亞鐵的物質(zhì)的量之比是2:3,所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為5Fe+16HNO3=2Fe(NO3)3+3Fe(NO3)2+8H2O+4NO↑。
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:不詳 題型:計(jì)算題

標(biāo)準(zhǔn)狀況下,a L Cl2通入到1 Lb mol/L的FeI2溶液中,充分反應(yīng)后,所得溶液中Fe2的物質(zhì)的量濃度與ab的關(guān)系如下表,請(qǐng)完成其余空格。
a、b的關(guān)系
Fe2的物質(zhì)的量濃度(mol/L)
a≤22.4b
___
_____
0
22.4ba≤33.6b
③____

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

(8分)單質(zhì)鐵溶于一定濃度的硝酸中反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:
a Fe+b NO3-+c H+="=d" Fe2++f Fe3++g NO↑+h N2O↑+k H2O(化學(xué)計(jì)量數(shù)均為正整數(shù))
請(qǐng)你用已掌握的知識(shí)研究出下列規(guī)律。
(1) c、g、h的關(guān)系式是____________________。
(2) b、c、d、f的關(guān)系式是_________________________。
(3) d、f、g、h的關(guān)系式是_________________。
(4)若a =12,鐵和硝酸恰好完全反應(yīng),則b的取值范圍是________________。c的取值范圍是______________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

(1)亞硫酸鈉和碘酸鉀在酸性溶液中發(fā)生以下反應(yīng):
______Na2SO3+______KIO3+______H2SO4--______Na2SO4+______K2SO4+______I2+______H2O
①配平上面的氧化還原反應(yīng)方程式,將化學(xué)計(jì)量數(shù)填入方框中.
②其中氧化劑是______.
③若反應(yīng)中有5mol電子轉(zhuǎn)移,則生成碘的物質(zhì)的量是______mol
(2)完成表格中的內(nèi)容:
改變的條件平衡移動(dòng)的方向平衡移動(dòng)的過(guò)程
增大反應(yīng)物的濃度______反應(yīng)物的濃度______
減小壓強(qiáng)______體系的壓強(qiáng)逐漸______
升高溫度______體系的溫度逐漸______
使用合適的催化劑______速率______
達(dá)平衡所需時(shí)間______
(3)勒夏特列原理:如果改變影響平衡的一個(gè)條件(如濃度、溫度、壓強(qiáng)等).平衡就向著能夠______的方向移動(dòng).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在煉銅的過(guò)程中發(fā)生:Cu2S + 2Cu2O =" 6Cu" + SO2↑,則下列敘述正確的是
A.該反應(yīng)從電子轉(zhuǎn)移角度看,與SO2 + 2H2S =" 3S" + 2H2O是同一反應(yīng)類(lèi)型
B.該反應(yīng)從電子轉(zhuǎn)移角度看,每生成6 mol銅,轉(zhuǎn)移電子12 mol
C.該反應(yīng)中,氧元素氧化了硫元素
D.該反應(yīng)中,Cu2S既是還原劑又是氧化劑

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

(15分)在航天發(fā)射時(shí),肼(N2H4)及其衍生物常用作火箭推進(jìn)劑。
⑴液態(tài)肼作火箭燃料時(shí),與液態(tài)N2O4混合發(fā)生氧化還原反應(yīng),已知每1g肼充分反應(yīng)后生成氣態(tài)水放出熱量為a KJ,試寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                   。
⑵實(shí)驗(yàn)室用N2H4·H2O與NaOH顆粒一起蒸餾,收集114~116℃的餾分即為無(wú)水肼。
①在蒸餾過(guò)程中不需要的儀器是          (填序號(hào)字母)。
A.酒精燈B.長(zhǎng)直玻璃導(dǎo)管C.錐形瓶D.直型冷凝管
E.尾接管(接液管) F.蒸餾燒瓶            G.滴定管
②除上述必需的儀器外,還缺少的主要玻璃儀器是     
⑶肼能使鍋爐內(nèi)壁的鐵銹變成較為致密的磁性氧化鐵(Fe3O4)層,以減緩鍋爐銹蝕。若反應(yīng)過(guò)程中肼轉(zhuǎn)化為氮?dú),則每生成1molFe3O4,需要消耗肼的質(zhì)量為   g。
⑷磁性氧化鐵(Fe3O4)的組成可寫(xiě)成FeO·Fe2O3。某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究一黑色粉末是否由Fe3O4、CuO組成(不含有其它黑色物質(zhì))。探究過(guò)程如下:
提出假設(shè):假設(shè)1. 黑色粉末是CuO;假設(shè)2. 黑色粉末是Fe3O4
假設(shè)3.                。
探究實(shí)驗(yàn):
取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中滴加KSCN試劑。
①若假設(shè)1成立,則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是               。
②若所得溶液顯血紅色,則假設(shè)     成立。
③為進(jìn)一步探究,繼續(xù)向所得溶液加入足量鐵粉,若產(chǎn)生       現(xiàn)象,則假設(shè)3成立。
有另一小組同學(xué)提出,若混合物中CuO含量較少,可能加入鐵粉后實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。查閱資料:Cu2+與足量氨水反應(yīng)生成深藍(lán)色溶液,Cu2++4NH3·H2O=Cu(NH342++4H2O。
④為探究是假設(shè)2還是假設(shè)3成立,另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后,再加入足量氨水,若假設(shè)2成立,則產(chǎn)生         現(xiàn)象;若產(chǎn)生        現(xiàn)象,則假設(shè)3成立。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

Na2FeO4是一種高效多功能水處理劑,既能消毒殺菌,又能除去懸浮物雜質(zhì)。一種制備N(xiāo)a2FeO4的反應(yīng)原理為2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 ( )
A.反應(yīng)中氧化劑是Na2O2,還原劑是FeSO4
B.生成2 mol Na2FeO4時(shí),反應(yīng)中共有8 mol電子轉(zhuǎn)移
C.Na2FeO4的氧化性大于Na2O2
D.Na2FeO4凈水過(guò)程中,既有氧化還原反應(yīng)發(fā)生,又有非氧化還原反應(yīng)發(fā)生

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦,通過(guò)以下反應(yīng)制得:3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。下列敘述正確的是(  )
A.在氮化硅的合成反應(yīng)中,N2是還原劑,SiO2是氧化劑
B.上述反應(yīng)中每生成1 mol Si3N4,N2得到12 mol電子
C.若已知上述反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,其平衡常數(shù)增大
D.若使壓強(qiáng)增大,上述平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在5.6 g Fe粉中加入過(guò)量的稀硫酸溶液,待反應(yīng)完全后,再加入1mol·L-1 KNO3溶液25mL,恰好反應(yīng)完全。該反應(yīng)的方程式為:
FeSO4 +KNO3 +H2SO4→K2SO4 +Fe2(SO4)3+NxO+ H2O(未配平),則對(duì)該反應(yīng)的下列說(shuō)法正確的是
A.化學(xué)方程式中按物質(zhì)順序的計(jì)量數(shù)是:8、2、5、1、4、1、5
B.反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是N2O
C.反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為8mol電子
D.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為4∶1

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