实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O),过程如下:(1)将过程②中产生
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实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O),过程如下:
(1)将过程②中产生的气体通入下列溶液中,溶液会褪色的是________。 A.品红溶液 B.紫色石蕊溶液 C.酸性KMnO4溶液 D.溴水 (2)过程①中,FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式为______________________________ (3)过程③中,需加入的物质是________。 (4)过程④中,蒸发结晶需要使用酒精灯、三脚架、泥三角,还需要的仪器有________________。 (5)过程⑤调节pH可选用下列试剂中的________(填选项序号)。 A.稀硫酸 B.CaCO3 C.NaOH溶液 (6)过程⑥中,将溶液Z加热到70~80 ℃,目的是______________________。 |
答案
(1)ACD (2)4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO4)3+6H2O+4S (3)Fe(或铁) (4)蒸发皿、玻璃棒 (5)B (6)促进Fe3+的水解 |
解析
(1)过程②中产生的气体是SO2,具有漂白性(能使品红溶液褪色);SO2对酸碱指示剂没有漂白作用。 (2)FeS化合价升高为1+2=3, O2 化合价降低4,两者个数比是4∶3,再结合原子守恒配平。 (3)过程③中加入铁将Fe3+还原为Fe2+,又不引入杂质。 (4)蒸发溶液时将液体放在蒸发皿中,并不断用玻璃棒搅拌。 (5)中和过量硫酸,选择CaCO3固体,若选择NaOH 溶液,则易使Fe3+沉淀。 (6)升高温度,促进Fe3+的水解。 |
举一反三
氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程。
请回答下列问题: (1)氯化铁有多种用途,请用离子方程式表示下列用途的原理。 ①氯化铁做净水剂______________________; ②用FeCl3溶液(32%~35%)腐蚀铜印刷线路板____________________________。 (2)吸收剂X的化学式为 ;氧化剂Y的化学式为________________。 (3)碱性条件下反应①的离子方程式为____________________________________。 (4)过程②将混合溶液搅拌半小时,静置,抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为 2KOH+Na2FeO4=K2FeO4+2NaOH,请根据复分解反应原理分析反应发生的原因_________。 (5)K2FeO4在水溶液中易发生反应:4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑。在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘***方法,则洗涤剂最好选用 (填序号)。A.H2O | B.稀KOH溶液、异丙醇 | C.NH4Cl溶液、异丙醇 | D.Fe(NO3)3溶液、异丙醇 | (6)可用滴定分析法测定粗K2FeO4的纯度,有关反应离子方程式为: ①FeO42-+CrO2-+2H2OCrO42-+Fe(OH)3↓+OH- ②2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O ③Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O 现称取1.980 g粗高铁酸钾样品溶于适量氢氧化钾溶液中,加入稍过量的KCrO2,充分反应后过滤,滤液定容于250 mL容量瓶中。每次取25.00 mL加入稀硫酸酸化,用0.1000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为18.93 mL。则上述样品中高铁酸钾的质量分数为 。 |
【化学一选修2:化学与技术】(15分) 利用硫酸工业废渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下:
(1)“酸浸”中硫酸要适当过量,目的是:①提高铁的浸出率,②__________________。 (2)“还原”是将Fe3+转化为Fe2+,同时FeS2被氧化为SO,该反应的离子方程式为____________. (3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。 实验步骤为:准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中,加入HCl、稍过量SnCl2,再加HgCl2除去过量的SnCl2,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定,有关反应方程式如下: 2Fe3++Sn2++6Cl-===2Fe2++SnCl Sn2++4Cl-+2HgCl2="==" SnCl+Hg2Cl2↓ 6Fe2++ Cr2O+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O ①若SnCl2不足量,则测定的Fe3+量__________(填“偏高”、“偏低”、“不变”,下同)。 ②若不加HgCl2,则测定的Fe3+量偏高,其原因是_____________。 (4)①可选用______________(填试剂)检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是_________________(用离子反应方程式表示)。 ②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的,pH见下表:
沉淀物
| Fe(OH)3
| Fe(OH)2
| Al(OH)3
| Mg(OH)2
| Mn(OH)2
| 开始沉淀
| 2.3
| 7.5
| 3.4
| 9.4
| 8.3
| 完全沉淀
| 3.2
| 9.7
| 4.4
| 12.4
| 9.8
| 实验可选用的试剂有:稀HNO3、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液,要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤: a.氧化:________________________________;b.沉淀:_____________________________; c.分离,洗涤;d.烘干,研磨。 |
(14分)甲、乙、丙三种化合物均由氢、氮、氧、铜四种元素中的两种组成。常温下,甲是一种含氮质量分数为87.5%的液态化合物,其相对分子质量与空气中某种主要成分的相对分子质量相等;乙和丙是铜的两种常见氧化物,乙是新制氢氧化铜与乙醛反应的还原产物。试回答下列问题: (1)甲的结构式 。 (2)甲是一种二元弱碱,则甲与过量硫酸反应的产物为 (写化学式)。16g甲在空气中充分燃烧,生成一种常见液态物质和氮气,放出311kJ热量,则其热化学方程式为 。 (3)甲和丙反应的产物中含有乙和一种气态单质,写出其化学方程式 。 (4)向乙的固体中加入过量硫酸酸化的硫酸铁溶液,乙固体完全溶解,得到透明溶液。 ①写出其离子方程式 。 ②若所得溶液中阳离子浓度均约为0.1mol/L,再向所得混合溶液中加丙,最先得到 沉淀(不同浓度的阳离子开始和完全以氢氧化物沉淀的pH如下图)。
③向上述混合液中加入有机萃取剂(RH)发生反应:2RH(有机相)+Cu2+(水相)R2Cu(有机相)+2H+(水相),已知其它阳离子与该有机物不能发生反应,也不相溶。请设计实验方案,验证有机相中含有铜元素。 |
下列说法中,正确的是A.利用铁加入硫酸铜溶液中的反应可以比较Cu、Fe2+的还原性 | B.足量的铜跟一定量的浓硝酸反应只产生一种气体 | C.氮的固定只有在高温、高压、催化剂的条件下才能实现 | D.以铁为阴极、铜片为阳极、硫酸铜为电镀液可以实现铁制品镀铜 |
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为了证明硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)26H2O]晶体的成分中含有NH4+、Fe2+、SO42-和H2O,下列实验叙述中不正确的是A.取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管中,加热,试管口有液体生成,则可证明晶体的成分中含有结晶水 | B.取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管,加浓NaOH溶液,加热,试管口湿润的蓝色石蕊试纸变红,则可证明晶体的成分中含有NH4+ | C.取适量硫酸亚铁铵晶体溶于水,加少量稀盐酸,无现象,再滴入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则可证明晶体的成分中含有SO42- | D.取适量硫酸亚铁铵晶体溶于水,得浅绿色溶液,滴入2滴KSCN溶液,溶液不显血红色,再滴入几滴新制氯水,溶液变为血红色,则可证明晶体的成分中含有Fe2+ |
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