【題目】鐵是人類較早使用的金屬之一,鐵及其化合物在現(xiàn)代社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域仍有廣泛的應(yīng)用。

I.氧化物—Fe2O3:用工業(yè)FeCl3粗品(含Ca、Mn、Cu等雜質(zhì)離子)制取高純鐵紅,實(shí)驗(yàn)室常用萃取劑X(甲基異丁基甲酮)萃取法制取高純鐵紅的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:

已知:HCl(濃) + FeCl3HFeCl4 。試回答下列問(wèn)題:

(1)用萃取劑X萃取,該步驟中:

Ca2+、Mn2+、Cu2+等雜質(zhì)離子主要在__________(填“水”或“有機(jī)”)相。

若實(shí)驗(yàn)時(shí)共用萃取劑X 150mL,萃取率最高的方法是__________(填字母)。

a一次性萃取,150mL b分2次萃取,每次75mL c分3次萃取,每次50mL

(2)用高純水反萃取,萃取后水相中鐵的存在形式是________________(寫(xiě)化學(xué)式);反萃取能發(fā)生的原因是___________________。

(3)所得草酸鐵沉淀需用冰水洗滌,其目的一是洗去沉淀表面吸附的雜質(zhì)離子,二是________________。

(4)測(cè)定產(chǎn)品中鐵的含量需經(jīng)酸溶、還原為Fe2+,然后在酸性條件下用標(biāo)準(zhǔn)K2Cr2O7溶液滴定,已知鉻的還原產(chǎn)物為Cr3+,寫(xiě)出該滴定反應(yīng)的離子方程式 ___________________。

II.含氧酸鹽—鐵酸銅(CuFe2O4)是很有前景的熱化學(xué)分解水制氫的材料,CuFe2O4在制氫過(guò)程中可以循環(huán)使用。在熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫的過(guò)程中,鐵酸銅(CuFe2O4)先要煅燒成氧缺位體(CuFe2O4-a),氧缺位值(a)越大,活性越高,制氫越容易。

(5)根據(jù)以上提示,寫(xiě)出氧缺位體與水常溫下反應(yīng)制氫的化學(xué)方程式____________。

(6)課外小組將鐵酸銅樣品在N2的氣氛中充分煅燒,得氧缺位體的質(zhì)量為原質(zhì)量的96.6%,則氧缺位值(a)=__________。(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后2位)

【答案】(1)水 (1分);c (2分)

(2)FeCl3 (2分,寫(xiě)名稱不給分);加高純水時(shí),酸度[或c(H+)]降低(1分),HCl(濃)+FeCl3HFeCl4平衡向轉(zhuǎn)化為FeCl3的方向移動(dòng) (1分)[共2分]

(3)減少草酸鐵晶體的溶解損耗 (2分)

(4)6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O (2分)(沒(méi)配平或配錯(cuò)平扣1

(5)CuFe2O4-a +aH2O=CuFe2O4+aH2 (2分)(配平1,氣體符號(hào)漏不扣分

(6)0.51 (2)(0.5給1分,0.50和0.52也給2分)

【解析】

試題分析:(1)①用萃取劑X萃取,Ca2+、Mn2+、Cu2+等雜質(zhì)離子溶于水,則主要在水相;②若實(shí)驗(yàn)時(shí)共用萃取劑X 150mL,萃取率最高的方法是應(yīng)是少量多次,答案應(yīng)選c分3次萃取,每次50mL;

(2)用高純水反萃取時(shí),c(H+)降低,HCl(濃)+FeCl3HFeCl4平衡向轉(zhuǎn)化為FeCl3的方向移動(dòng),所以萃取后水相中鐵的存在形式是FeCl3;

(3)所得草酸鐵沉淀需用冰水洗滌,其目的一是洗去沉淀表面吸附的雜質(zhì)離子,二是因?yàn)楸疁囟容^低,可減少草酸鐵晶體的溶解損耗;

(4)在酸性條件下用標(biāo)準(zhǔn)K2Cr2O7溶液滴定含F(xiàn)e2+的溶液,鉻的還原產(chǎn)物為Cr3+,F(xiàn)e2+會(huì)被氧化為Fe3+,離子方程式為6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O;

(5)鐵酸銅(CuFe2O4)先要煅燒成氧缺位體(CuFe2O4-a),氧缺位體再與水常溫下反應(yīng)制氫,方程式是CuFe2O4-a +aH2O=CuFe2O4+aH2↑;

(6)CuFe2O4→CuFe2O4-a+aO,充分煅燒,得氧缺位體的質(zhì)量為原質(zhì)量的96.6%,則(240-16a)/240=0.966,a=0.51。

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:

【題目】已知Ksp (CaC2O4)=4.010-9,若在c(Ca2+)=0.020mol·L-1的溶液生成CaC2O4沉淀,溶液中的c(C2O42-)最小應(yīng)為( )

A. 4.010-9mol·L-1 B. 2.010-7mol·L-1 C. 2.010-9mol·L-1 D. 8.010-11mol·L-1

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列電離方程式正確的是 ( )

A. NaHS 溶于水: NaHS=Na+ + HS- HS- + H2OH3O+ + S2-

B. (NH4)2SO4溶于水: (NH4)2SO42NH4+ + SO42-

C. 磷酸溶于水中: H3PO43H+ + PO43-

D. Al(OH)3的電離: Al(OH)3Al3+ + 3OH-

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】反應(yīng)aA(s)+bB(g cC(g)+dD(g)達(dá)到平衡時(shí),B%跟壓強(qiáng)P和溫度T(T2>T1)之間的關(guān)系如圖所示(填“增大”“減小”“吸”“放”“正”“逆”)

當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí),升高溫度,B%變______,其反應(yīng)為_(kāi)______熱反應(yīng)。

當(dāng)溫度不變,增大壓強(qiáng)時(shí),B%變_______,平衡向______方向移動(dòng),方程式中系數(shù)間關(guān)系是_____。

當(dāng)溫度不變,增大壓強(qiáng)時(shí),若B%不變,則方程式中系數(shù)關(guān)系是____ _。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于溶解平衡的說(shuō)法中,錯(cuò)誤的是(
A.溶解平衡的本質(zhì)是結(jié)晶速率等于溶解速率
B.在不飽和溶液中,溶質(zhì)的溶解速率小于結(jié)晶速率
C.在飽和溶液中,晶體的質(zhì)量不改變,形狀可能改變
D.當(dāng)物質(zhì)達(dá)到溶解平衡時(shí),不改變外界條件,溶液的濃度也不改變

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】無(wú)色溶液中下列各組離子能大量共存的是

A.K、SO42-、Cl、NH4 B.Na、NO3、Ag+、CO32-

C.Na 、Cl、NO3、Cu2+ D.K、HCO3、SO42-、OH

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】現(xiàn)有三組溶液:①菜籽油和氯化鈉溶液 ②75%的醫(yī)用酒精 ③氯化鈉和單質(zhì)溴的水溶液,分離以上各混合液的正確方法依次是( 。
A.過(guò)濾 萃取 分液
B.萃取 分液 蒸餾
C.分液 蒸餾 萃取
D.萃取 蒸餾 分液

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知鋅及其化合物的性質(zhì)與鋁及其化合物的性質(zhì)相似,F(xiàn)向ZnCl2溶液中逐漸滴加NaOH溶液,溶液的PH與某些離子的濃度關(guān)系如圖(橫坐標(biāo)為溶液的pH,縱坐標(biāo)為Zn2+或[Zn(OH)4]2-的物質(zhì)的量濃度的對(duì)數(shù);假設(shè)Zn2+的濃度為10-5mol/L時(shí),已沉淀完全)。則下列說(shuō)法不正確的是

A. 某廢液中含Zn2+,沉淀對(duì)Zn2+以控制溶液pH的范圍是(8,12 ) ,

B. 往ZnCl2溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液,反應(yīng)的離子方程式可表示為:Zn2++4OH-=[Zn(OH)4]2-

C. 向1L 0.01mol/LZnCl2溶液中逐漸滴加NaOH溶液,當(dāng)PH>6時(shí)Zn2+開(kāi)始沉淀

D. 向1L 0.01mol/LZnCl2溶液中逐漸滴加NaOH溶液至PH=7,此時(shí)溶液中Zn2+的濃度為10-3mol/L

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】25時(shí),下列各種情況下一定能大量共存的離子組為

A.pH=7的溶液中:Fe3+、Cl、Na、NO

B.由水電離出的c(H)=1×10-13 mol·L-1的水溶液中Na、CO、Cl、K

C.無(wú)色透明的酸性溶液中NH、NO、Al3+、Cl

D.Al3+、HCO、I、Ca2+

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案