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時沉淀完全;Fe2+在pH=6.3時開始沉淀,在pH=8.3時沉淀完全。
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________(填選項字母)。
a.步驟④中,當反應(yīng)完成后需再加熱一段時間
b.步驟⑤中,反應(yīng)過程中需要不斷補充堿液
c.步驟⑤恰好反應(yīng)時,=2:1
d.當=
時,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,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,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,R==1
.75=
,即d項中所給的物質(zhì)的量之比應(yīng)為7:4,故d錯誤。
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
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)燃機燃燒時產(chǎn)生的高溫引起氮氣和氧氣反應(yīng)所致:N2(g)+O2(g)2NO(g)
已知該反應(yīng)在 2404℃時,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,N2 的轉(zhuǎn)化率是 %(保留整數(shù))。
(3)該溫度下,某時刻測得容器內(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,此時反應(yīng)________(填“處于化學(xué)平衡狀態(tài)”、“向正方向進行”或“向逆方向進行”),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,達到平衡狀態(tài)后再向其中充入一定量 NO,重新達到化學(xué)平衡狀態(tài)。與原平衡狀態(tài)相比,此時平衡混合氣中NO的體積分數(shù)_________(填“變大”、“變小”或“不變”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
室溫時,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 | A | B | C | D |
第一次加入 | Al | Na | Zn | Mg |
第二次加入 | K | Mg | Al | Cu |
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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),達到平衡后,測得CO2為0.6 mol,再通入4 mol水蒸氣,又達到平衡后,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
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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____________________;當有1 mol A反應(yīng)時,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,寫出負極電極反應(yīng)式________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
下列關(guān)于有機物的敘述正確的是( )
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
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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)
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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,實驗室可用如下裝置(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
實驗中,為使SO2緩慢進入燒瓶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)達到終點的現(xiàn)象是______。反應(yīng)后期可用酒精燈適當加熱燒瓶A,實驗室用酒精燈加熱時必須使用石棉網(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)計實驗,檢測產(chǎn)品中是否存在Na2SO4,簡要說明實驗操作、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
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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_________________________________________________________________。
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