【題目】氧化鐵是一種重要的無機材料,化學性質(zhì)穩(wěn)定,催化活性高,具有良好的耐光性、耐熱性和對紫外線的屏蔽性,從某種工業(yè)酸性廢液(主要含Na+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、Cl-、SO42-)中回收氧化鐵流程如下:
已知:常溫下Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11;Ksp[Fe(OH)2]=2.2×10-16;Ksp[Fe(OH)3]=3.5×10-38;Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33
(1)寫出在該酸性廢液中通入空氣時發(fā)生的離子反應方程式:___________,指出使用空氣的優(yōu)點是:_________。
(2)已知Fe3+(aq)+3OH-(aq)===Fe(OH)3(s)ΔH=-Q1kJ·mol-1,題(1)中每生成1 mol含鐵微粒時,放熱Q2,請你計算1 mol Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3(s)的熱效應ΔH=_________。
(3)常溫下,根據(jù)已知條件計算在pH=5的溶液中,理論上下列微粒在該溶液中可存在的最大濃度c(Fe3+)=___________,c(Mg2+)=___________。
(4)有人用氨水調(diào)節(jié)溶液pH,在pH=5時將Fe(OH)3沉淀出來,此時Fe(OH)3沉淀中可能混有的雜質(zhì)是______ (填化學式,下同),用_______試劑可將其除去。
【答案】4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 耗費少且無污染 -(Q2+Q1) kJ·mol-1 3.5×10-11mol·L-1 1.2×107mol·L-1 Al(OH)3 NaOH
【解析】
(1)酸性廢液中通入空氣時,Fe2+被空氣中的氧氣所氧化,離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,該方法的優(yōu)點是耗費少且無污染;
(2)根據(jù)蓋斯定律計算;
(3)溶液pH=5,則c(OH-)=10-9mol/L,根據(jù)Ksp[Fe(OH)3]=3.5×10-38,Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11,可計算;
(4)根據(jù)Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33,可計算出溶液pH=5時,c(Al3+)<1.0×10-5,Al3+也幾乎完全沉淀,故可能混有的雜質(zhì)是Al(OH)3,Al(OH)3溶于強堿,而Fe(OH)3不溶,故可用NaOH溶液除去。
(1)酸性廢液中通入空氣時,Fe2+被空氣中的氧氣所氧化,離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,該方法的優(yōu)點是耗費少且無污染;
(2)根據(jù)蓋斯定律由Fe3+(aq)+3OH-(aq)=Fe(OH)3(s);△H=-Q1 kJ/mol,題(1)中每生成1mol含鐵微粒時,放熱Q2,則1 mol Fe2+全部Fe3+放熱為Q2,Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3(s)的放熱為Q1,所以1 mol Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3(s)的熱效應△H=-(Q2+Q1)kJ/mol;
(3)溶液pH=5,則c(OH-)=10-9mol/L,根據(jù)Ksp[Fe(OH)3]=3.5×10-38,Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11,
則c(Fe3+)==3.5×10-11mol/L、c(Mg2+)==1.2×107mol/L;
(4)根據(jù)Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33,可計算出溶液pH=5時,c(Al3+)<1.0×10-5,Al3+也幾乎完全沉淀,故可能混有的雜質(zhì)是Al(OH)3,Al(OH)3溶于強堿,而Fe(OH)3不溶,故可用NaOH溶液除去。故答案為:Al(OH)3,NaOH溶液。
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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)值。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. 14 g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數(shù)為2NA
B. 1 mol N2與4 mol H2反應生成的NH3分子數(shù)為2NA
C. 1 mol Fe溶于過量硝酸,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NA
D. 標準狀況下,2.24 L CCl4含有的共價鍵數(shù)為0.4NA
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【題目】利用下圖所示裝置進行下列實驗,其中丙中實驗現(xiàn)象描述正確的是
實驗 | 試劑甲 | 試劑乙 | 試劑丙 | 丙中的現(xiàn)象 |
A | 濃硫酸 | 亞硫酸鈉 | 紫色石蕊試液 | 溶液先變紅后褪色 |
B | 濃鹽酸 | 高錳酸鉀 | 淀粉碘化鉀溶液 | 溶液會變藍 |
C | 稀鹽酸 | 碳酸鈣 | 氯化鋇溶液 | 有白色沉淀生成 |
D | 濃氨水 | 氧化鈣 | 氯化鋁溶液 | 先生成白色沉淀然后沉淀溶解 |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】如圖所示分別是某課外活動小組設(shè)計的制取氨氣并用氨氣進行噴泉實驗的三組裝置,回答下列問題:
(1)用A圖所示的裝置可制備干燥的NH3:
①反應的化學方程式為____。裝置中收集NH3的試管口放置棉花團的作用是____。
②干燥管中干燥劑能否改用無水CaCl2?____(填“能”或“不能”),理由是___(用化學方程式表示)。
(2)用B圖所示的裝置可快速制取較大量NH3:
①用化學方程式表示濃氨水滴入CaO中有大量NH3逸出的過程:_____。
②檢驗NH3是否收集滿的實驗方法是_____。
(3)用C圖所示的裝置進行噴泉實驗,上部燒瓶已充滿干燥氨氣,引發(fā)水上噴的操作是____,該實驗的原理是_____。
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【題目】如圖表示的是難溶氫氧化物在不同pH下的溶解度(S),下列說法正確的是( )
A. pH=3時溶液中鐵元素的主要存在形式是Fe3+
B. 若Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+雜質(zhì),可通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法除去
C. 若要分離溶液中的Fe3+和Cu2+,可調(diào)節(jié)溶液的pH為4
D. 若向含有相同物質(zhì)的量濃度的Cu2+和Ni2+的溶液中加入燒堿,Ni(OH)2優(yōu)先沉淀
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【題目】實驗室用H2還原WO3制備金屬W的裝置如圖所示(Zn粒中往往含有硫等雜質(zhì),焦性沒食子酸溶液用于吸收少量氧氣),下列說法正確的是
A. ①、②、③中依次盛裝KMnO4溶液、濃H2SO4、焦性沒食子酸溶液
B. 管式爐加熱前,用試管在④處收集氣體并點燃,通過聲音判斷氣體純度
C. 結(jié)束反應時,先關(guān)閉活塞K,再停止加熱
D. 裝置Q(啟普發(fā)生器)也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應制備氯氣
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【題目】KI溶液在酸性條件下能與氧氣反應。現(xiàn)有以下實驗記錄:
回答下列問題:
(1)該反應的離子方程式為_____________________________________。
(2)該實驗的目的是__________________________________。
(3)實驗試劑除了1 mol·L-1KI溶液、0.1 mol·L-1H2SO4溶液外,還需要的試劑是________,實驗現(xiàn)象為_____________________________。
(4)上述實驗操作中除了需要(3)的條件外,還必須控制不變的是________(填字母)。
A.溫度
B.試劑的濃度
C.試劑的用量(體積)
D.試劑添加的順序
(5)由上述實驗記錄可得出的結(jié)論是_________________________。
(6)若要進行溶液酸性大小對反應速率的影響的探究實驗,你會采取的措施是_________。
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【題目】“502”膠水的主要成分為,下列說法錯誤的是( )
A. 該物質(zhì)的分子式為C5H5NO2
B. 該物質(zhì)難溶于水,易溶于苯等有機溶劑
C. 該物質(zhì)可使酸性高錳酸鉀溶液褪色
D. 該物質(zhì)可經(jīng)縮聚反應固化粘著
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【題目】實驗室為準確測定FeSO4的濃度,可用重鉻酸鉀標準溶液進行滴定。(已知重鉻酸鉀被還原為Cr3+)
步驟1.用分析天平準確稱取2.9400g重鉻酸鉀,配制500mL重鉻酸鉀標準溶液;
步驟2.移取25.00mL所配制的重鉻酸鉀標準溶液于500mL錐形瓶中,用蒸餾水稀釋至250mL,再加20mL濃硫酸,冷卻后,加2~3滴試亞鐵靈指示劑;
步驟3.用待測硫酸亞鐵溶液滴定至溶液由橙黃到綠,由綠色剛變?yōu)榧t紫色為終點;
步驟4.記錄消耗硫酸亞鐵溶液的體積為18.70 mL。
(1)配制500mL重鉻酸鉀標準溶液需要的玻璃儀器有量筒、燒杯、 ____________________
(2)移取K2Cr2O7溶液選用的儀器是___________,盛裝待測硫酸亞鐵溶液選用的儀器是___________
A.50mL酸式滴定管 B.25mL堿式滴定管 C.25mL量筒
(3)氧元素位于周期表的______分區(qū),鐵元素在周期表中的位置是___________________,F(xiàn)e2+的簡化電子排布式為_________________,基態(tài)鉻原子的價電子電子排布圖為 __________________。
(4)測得FeSO4的濃度為 ______________ 。(小數(shù)點后保留兩位數(shù)字)
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