某興趣小組用廢鐵泥(主要成分為Fe2O3、FeO和少量Fe)制備磁性Fe3O4納米材料的流程示意圖如下：

已知：R＝，步驟⑤中，相同條件下測得Fe3O4的產(chǎn)率與R的關(guān)系如圖所示。

(1)步驟②中，主要反應(yīng)的離子方程式是__________________。

(2)已知：Fe3＋在pH＝2.8時(shí)沉淀完全；Fe2＋在pH＝6.3時(shí)開始沉淀，在pH＝8.3時(shí)沉淀完全。

步驟③中，用NaOH溶液調(diào)pH至9，原因是_________________。

(3)濁液D中鐵元素以FeOOH形式存在。步驟④中，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________________________________。

(4)下列說法正確的是________(填選項(xiàng)字母)。

a．步驟④中，當(dāng)反應(yīng)完成后需再加熱一段時(shí)間

b．步驟⑤中，反應(yīng)過程中需要不斷補(bǔ)充堿液

c．步驟⑤恰好反應(yīng)時(shí)，＝2:1

d．當(dāng)＝時(shí)，F(xiàn)e3O4的產(chǎn)率最高


解析　(1)根據(jù)題目信息知濾液A中含有Fe3＋、Fe2＋、H＋，加入Fe，發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，主要反應(yīng)是前者。(2)溶液的pH≥8.3時(shí)，可使Fe2＋沉淀完全。(3)步驟④中的反應(yīng)物是Fe(OH)2、H2O2，生成物中含有FeOOH。根據(jù)得失電子守恒、元素守恒完成方程式的書寫。(4)步驟④中反應(yīng)完成后，濁液D中可能含有過量的H2O2，需加熱使其分解除去，防止其在步驟⑤中繼續(xù)氧化＋2價(jià)鐵元素，a正確。步驟⑤是FeOOH與Fe2＋反應(yīng)制備納米Fe3O4，根據(jù)反應(yīng)環(huán)境可知其反應(yīng)的離子方程式為2FeOOH＋Fe2＋＋2OH－===Fe3O4＋2H2O，所以反應(yīng)過程中需要不斷補(bǔ)充堿液，b正確。Fe3O4中Fe3＋與Fe2＋的物質(zhì)的量之比為2:1，所以步驟⑤恰好反應(yīng)時(shí)，F(xiàn)eOOH與Fe2＋的物質(zhì)的量之比為2:1，c正確。觀察圖象可知，F(xiàn)e3O4的產(chǎn)率最高時(shí)，R＝＝1.75＝，即d項(xiàng)中所給的物質(zhì)的量之比應(yīng)為7:4，故d錯(cuò)誤。

答案　(1)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

(2)使亞鐵離子沉淀完全

(3)2Fe(OH)2＋H2O2===2FeOOH＋2H2O

(4)abc


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：


汽車尾氣里含有的NO氣體是由內(nèi)燃機(jī)燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫引起氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)所致：N2(g)＋O2(g)2NO(g)  

已知該反應(yīng)在 2404℃時(shí)，平衡常數(shù) K＝6.4×10－3。請回答下列問題。

(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為                                    。

(2)該溫度下，向 2 L 密閉容器中充入 N2 和 O2 各 1 mol，平衡時(shí)，N2 的轉(zhuǎn)化率是     %(保留整數(shù))。

(3)該溫度下，某時(shí)刻測得容器內(nèi) N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10－1mol·L－1、4.0×10－2mol·L－1和3.0×10－3mol·L－1，此時(shí)反應(yīng)________(填“處于化學(xué)平衡狀態(tài)”、“向正方向進(jìn)行”或“向逆方向進(jìn)行”)，理由是_______。

(4)將 N2、O2 的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中，如圖變化趨勢正確的是_________。

(5)向恒溫恒容的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的 N2 和 O2，達(dá)到平衡狀態(tài)后再向其中充入一定量 NO，重新達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。與原平衡狀態(tài)相比，此時(shí)平衡混合氣中NO的體積分?jǐn)?shù)_________(填“變大”、“變小”或“不變”)。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：


室溫時(shí)，向四份各1 L 0.01 mol·L－1的HCl溶液中分別加入0.02 mol下表中的金屬，反應(yīng)完成后再加入0.01 mol的另一種金屬，在全過程中，放出氣體最多的是(　　)

選項(xiàng)

A

B

C

D

第一次加入

Al

Na

Zn

Mg

第二次加入

K

Mg

Al

Cu

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：


　在一定條件下，將1 mol的CO和1 mol的水蒸氣通入容器中發(fā)生下述反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，達(dá)到平衡后，測得CO2為0.6 mol，再通入4 mol水蒸氣，又達(dá)到平衡后，CO2的物質(zhì)的量是(　　)

A．等于0.6 mol

B．等于1 mol

C．大于0.6 mol，小于1 mol

D．大于1 mol

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：


如圖是中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中A、C、D、F、I為單質(zhì)，其余為化合物，C和D在點(diǎn)燃或者加熱的條件下生成淡黃色的固體，B常溫下為液態(tài)。

試回答下列有關(guān)問題：

(1)圖中①～⑥反應(yīng)中屬于非氧化還原反應(yīng)的是________(填反應(yīng)序號)；寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________。

(2)化合物K、J、G中含有的相同的元素在周期表中的位置是________；D單質(zhì)的一種同素異形體有很強(qiáng)的氧化性，可用于殺菌消毒，寫出它的化學(xué)式________。

(3)寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式____________________；當(dāng)有1 mol A反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________ mol。

(4)寫出反應(yīng)④的一種重要的工業(yè)用途________。

(5)用A與F作電極材料，插入K溶液中，形成閉合回路，寫出負(fù)極電極反應(yīng)式________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：


下列關(guān)于有機(jī)物的敘述正確的是(　　)

A．甲烷、甲苯、甲醇都可以發(fā)生取代反應(yīng)

B．聚乙烯可發(fā)生加成反應(yīng)

C．淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、油脂都屬于高分子化合物

D．乙醇和乙酸可以用無色的酚酞試液鑒別

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：


有如下四種碳架結(jié)構(gòu)的烴，下列描述不正確的是(　　)

A．a(chǎn)和d互為同分異構(gòu)體

B．b和c是同系物

C．a(chǎn)和d都能發(fā)生加成反應(yīng)

D．b、c、d都能發(fā)生取代反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：


工業(yè)上常利用含硫廢水生產(chǎn)Na2S2O3·5H2O，實(shí)驗(yàn)室可用如下裝置(略去部分夾持儀器)模擬生產(chǎn)過程。

燒瓶C中發(fā)生反應(yīng)如下：

Na2S(aq)＋H2O(l)＋SO2(g)===Na2SO3(aq)＋H2S(aq)　(Ⅰ)

2H2S(aq)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(l)　(Ⅱ)

S(s)＋Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)　(Ⅲ)

(1)儀器組裝完成后，關(guān)閉兩端活塞，向裝置B中的長頸漏斗內(nèi)注入液體至形成一段液柱，若______________________，則整個(gè)裝置氣密性良好。裝置D的作用是________。裝置E中為________溶液。

(2)為提高產(chǎn)品純度，應(yīng)使燒瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反應(yīng)，則燒瓶C中Na2S和Na2SO3物質(zhì)的量之比為________。

(3)裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率，其中的液體最好選擇________(填選項(xiàng)字母，下同)。

a．蒸餾水  b．飽和Na2SO3溶液

c．飽和NaHSO3溶液  d．飽和NaHCO3溶液

實(shí)驗(yàn)中，為使SO2緩慢進(jìn)入燒瓶C，采用的操作是___________。

已知反應(yīng)(Ⅲ)相對較慢，則燒瓶C中反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是______。反應(yīng)后期可用酒精燈適當(dāng)加熱燒瓶A，實(shí)驗(yàn)室用酒精燈加熱時(shí)必須使用石棉網(wǎng)的儀器還有________。

a．燒杯                                 b．蒸發(fā)皿

c．試管                                 d．錐形瓶

(4)反應(yīng)終止后，燒瓶C中的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質(zhì)。利用所給試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢測產(chǎn)品中是否存在Na2SO4，簡要說明實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論

__________________________________________________________。

已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O

供選擇的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：


某廠的酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Fe3＋、Cu2＋、Au3＋等離子。有人設(shè)計(jì)了圖中的工藝流程，利用常用的酸、堿和工業(yè)生產(chǎn)中的廢鐵屑，從廢水中回收金，并生產(chǎn)一定量的鐵紅和氧化銅。

填寫下面空白：

(1)圖中標(biāo)號處需加入的相應(yīng)物質(zhì)分別是

①____________、②____________、③____________、

④____________、⑤____________。

(2)寫出①處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

寫出③處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)鐵紅的化學(xué)式為________；分別寫出鐵紅和氧化銅在工業(yè)上的一種主要用途：

鐵紅___________________________________________________________________；

氧化銅_________________________________________________________________。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案