【題目】古埃及人在公元前一千多年前曾用橄欖石(硅酸鹽)作飾品,稱它為“太陽的寶石”。某小組以某橄欖石(主要成分可看作為MgO、FeO和SiO2,還含有少量的MnO等)為原料制備工業(yè)合成氨的活性催化劑(FeO和Fe2O3質(zhì)量比為9:20的混合物)的一種流程如下:
金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH如下表:
金屬離子 | 開始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Mg2+ | 7.6 | 9.4 |
Fe2+ | 6.5 | 9.9 |
Fe3+ | 1.5 | 3.3 |
Mn2+ | 8.2 | 10.6 |
回答以下問題:
(1)從綠色化學角度分析,試劑1宜選擇___(填字母)。加入試劑1的目的是___(用離子方程式表示)。
a.H2O2 b.MnO2 c.HNO3 d.K2Cr2O7
(2)調(diào)節(jié)pH范圍為___。
(3)單位時間內(nèi)“酸浸”中金屬浸出率與溫度、鹽酸濃度的關(guān)系如圖所示。
x___(填“>”“<”或“=”)2。當鹽酸濃度相同時,溫度高于45℃,浸出率降低的主要原因是___。
(4)“還原”過程中,不僅要控制溫度,而且要控制氧化鐵和炭粉(C)的比例。若“還原”時產(chǎn)生氣體的相對分子質(zhì)量為36,理論上,480kgFe2O3需要加入___kg炭粉(C)。
【答案】a 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 3.3≤pH<7.6 > 溫度過高,加快鹽酸揮發(fā),鹽酸濃度降低較快 8
【解析】
橄欖石中加入過量鹽酸后過濾所得濾液A中含有氯化鎂、氯化亞鐵、氯化錳等,加入試劑1將氯化亞鐵氧化為氯化鐵,調(diào)節(jié)溶液的pH使鐵離子完全沉淀,過濾所得濾渣2為氫氧化鐵,灼燒可得氧化鐵,加入碳粉還原可得催化劑,由此進行分析作答。
(1)加入試劑1的目的是將氯化亞鐵氧化為氯化鐵,為了不引入新的雜質(zhì),試劑1宜選擇H2O2,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(2)調(diào)節(jié)溶液的pH使鐵離子完全沉淀,而鎂離子不沉淀,則調(diào)節(jié)pH范圍為3.3≤pH<7.6;
(3)鹽酸濃度越大,金屬的浸出率越高,則x>2;當鹽酸濃度相同時,溫度過高,加快鹽酸揮發(fā),鹽酸濃度降低較快,浸出率降低;
(4)FeO與Fe2O3的質(zhì)量之比為9:20,FeO與Fe2O3的物質(zhì)的量之比為=1:1,480 kgFe2O3的物質(zhì)的量為3×103mol設(shè)有xmolFe2O3參與反應(yīng)
3Fe2O3+2C6FeO+CO2↑+CO↑
剩余Fe2O3的物質(zhì)的量為3×103mol –xmol,那么,解得x=10-3mol,參與反的氧化鐵為160kg,
3Fe2O3 + 2C 6FeO+CO2↑+CO↑
,解得x=8kg。
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【題目】下列有關(guān)實驗的操作、原理和現(xiàn)象,正確的是
A.稱取時,將10g的砝碼放在右盤,并將游碼移到的位置
B.做鈉與水反應(yīng)的實驗時,切取綠豆大小的金屬鈉,用濾紙吸干其表面的煤油,放入燒杯中,滴入兩滴酚酞溶液,再加入少量水,然后觀察并記錄實驗現(xiàn)象
C.向試管中加入5mL溴水、2mL苯和鐵粉,充分振蕩后靜置,觀察試管底部生成褐色油狀液滴
D.為驗證鹽橋的作用,在兩個燒杯中分別盛適量硫酸亞鐵銨溶液和稀酸性高錳酸鉀溶液,分別插入石墨棒用導線與電流計相連,然后用裝有飽和溶液的瓊脂的U型管兩端插入兩個燒杯中,電流計偏轉(zhuǎn),一段時間后高錳酸鉀溶液褪色
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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)值。下列說法正確的是
A.12g的原子核內(nèi)中子數(shù)為6NA
B.9.0g葡萄糖和蔗糖的混合物中含碳原子的數(shù)目為0.3NA
C.25℃時,1LpH=2的H2C2O4溶液中含H+的數(shù)目為0.02NA
D.標準狀況下,2.24LCO2與足量Na2O2反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA
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【題目】在一定溫度下,氧化鐵可以與一氧化碳發(fā)生下列反應(yīng):Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K=________。
(2)該溫度下,在2 L盛有Fe2O3粉末的密閉容器中通入CO氣體,10 min后,生成了單質(zhì)鐵11.2 g。則10 min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為________。
(3)該反應(yīng)達到平衡后,加入Fe粉,平衡________移動;保持恒溫恒容通入CO,平衡向________移動。(填“向左”、“向右”或“不”)
(4)表明該反應(yīng)已達平衡狀態(tài)的是______________
A.單位時間內(nèi)生成nmolCO同時生成nmolCO2 B.恒容時混合氣體的壓強不變
C.混合氣體的總質(zhì)量不變 D.CO2的體積分數(shù)不變 E.Fe的濃度不變
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【題目】COCl2 的分解反應(yīng)為: COCl2(g)=Cl2(g)+CO(g) △H=+108 kJmol-1。某科研小組研究反應(yīng)體系達到平衡后改變外界條件,各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況,結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)判斷不正確的是
A.第 4min 時,改變的反應(yīng)條件是升高溫度
B.第 6min 時,V 正(COCl2)>V 逆(COCl2)
C.第 8min 時的平衡常數(shù) K=2.34
D.第 10min 到 14min 未標出 COCl2 的濃度變化曲線
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【題目】如圖所示,a、b是兩根石墨棒。下列敘述正確的是( )
A.a是正極,發(fā)生還原反應(yīng)
B.b是陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)
C.往濾紙上滴加酚酞試液,a極附近顏色變紅
D.稀硫酸中硫酸根離子的物質(zhì)的量不變
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【題目】鐵和氧化鐵的混合物共Xmol,加鹽酸后固體全部溶解,共收集到Ymol氫氣,且向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液不顯紅色,則反應(yīng)后溶液中Fe元素質(zhì)量為( )
A.56(3X+Y)gB.56(3X-Y)gC.28(3X+Y)gD.28(3X-Y)g
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【題目】寫出下列熱化學反應(yīng)方程式:
(1)1molN2(g)與適量H2(g)起反應(yīng)生成NH3(g),放出92.2kJ熱量:______________。
(2)1molN2(g)與適量O2(g)起反應(yīng)生成NO(g),吸收68kJ熱量:_______________。
(3)1molCu(s)能與一定量的O2(g)起反應(yīng)生成CuO(s),放出157kJ熱量:__________。
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【題目】下列說法或表示方法不正確的是( )
A.蓋斯定律實質(zhì)上是能量守恒定律的體現(xiàn)
B.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH= -57.3kJ/mol,若將含0.5mol H2SO4的濃硫酸與含1mol NaOH的溶液混合,放出的熱量大于57.3kJ
C.由C(石墨,s)=C(金剛石,s) ΔH= +1.9kJ/mol,可知石墨比金剛石穩(wěn)定
D.已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH1= -184.6kJ/mol,則反應(yīng)HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的ΔH= -92.3kJ/mol
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