铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2+8O26SO2+Fe3O
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铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题: (1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,有3 mol FeS2参加反应,转移________ mol电子。 (2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式为________________;从腐蚀废液回收得到金属铜,还需要的试剂是__________________________。 (3)与明矾相似,硫酸铁也可作净水剂,在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是____________________________ (4)钢铁的电化学腐蚀原理如图所示,将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图,请在图中虚线框内作出修改,并用箭头标出电子流动方向。
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答案
(1)32 (2)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 铁粉、稀盐酸(稀硫酸) (3)酸性废水抑制Fe3+的水解,使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3胶体 (4) |
解析
(1)反应中FeS2中的Fe和S失电子发生氧化反应,O2得电子发生还原反应,8 mol O2得到的电子数为32 mol,即为该反应中转移的电子总数。 (2)回收铜的过程中,Fe3+将Cu氧化为Cu2+,再利用铁将铜置换出来,为除去过量的铁粉可以加入适量稀盐酸或稀硫酸。 (3)Fe3+水解导致溶液呈酸性,在酸性废水中H+抑制了Fe3+的水解。 (4)电化学防护,可以是原电池原理,也可以是电解池原理,故使铁与外加电源的负极相连作阴极即可有效防止钢铁腐蚀。 |
举一反三
下列有关铁元素的叙述中正确的是( )A.通过化合反应可制得FeCl2和Fe(OH)3 | B.铁是较活泼的金属,不能用铁质容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸 | C.不锈钢是铁的合金,只含金属元素 | D.Fe3O4俗称铁红 |
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工业上用FeCl3溶液腐蚀印刷线路板,现有一块重250g的印刷线路板投入到500mL 2mol/L FeCl3溶液,一段时间后,取出干燥后称重218g,假设溶液体积不变,则下列说法正确的是( )A.在反应后的溶液中滴加KSCN溶液,溶液呈红色 | B.反应后溶液中c(Cl-)=6mol/L | C.反应后溶液中加入铁屑不溶解 | D.反应后溶液中c(Cu2+): c(Fe2+)=1:1 |
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柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂,可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备: FeSO4+Na2CO3=FeCO3+Na2SO4 FeCO3+C6H8O7=FeC6H6O7+CO2+H2O 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。
金属离子
| 开始沉淀的pH
| 沉淀完全的pH
| Fe3+
| 1.1
| 3.2
| Al3+
| 3.0
| 5.0
| Fe2+
| 5.8
| 8.8
| (1)制备FeCO3时,选用的加料方式是________(填字母),原因是_________________________________ a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中 b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中 c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中 (2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是_______________________________。 (3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中,再加入少量铁粉,80℃下搅拌反应。 ①铁粉的作用是_____________________。 ②反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是________________________________。 (4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是__________________。
(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发,先制备绿矾,再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线,补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应,________,得到FeSO4溶液,________,得到FeSO4·7H2O晶体。 |
硫酸铜在工农业生产和生活中都有重要的应用。请回答下列问题: (1)铜与浓硫酸共热是制备硫酸铜的方法之一,写出反应的化学方程式:__________________。但该反应生成的气体污染环境。为避免环境污染,可在铜粉与稀硫酸的混合物中通入热空气,反应的总化学方程式为____________________。 (2)将铜粉置于稀硫酸中不发生反应,加入双氧水,则铜粉可逐渐溶解。写出反应的离子方程式:____________________。 (3)将适量稀硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶可得到硫酸铜晶体。为了节约原料,H2SO4和HNO3的物质的量之比最佳为________________。 (4)用惰性电极电解硫酸铜溶液,实验装置如图甲所示。图乙是电解过程中产生气体的总体积V与转移电子的物质的量n(e-)的关系图。
电解过程中,a电极的现象是______________;b电极的电极反应式为____________________。 |
(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O俗名摩尔盐,价格便宜,可用来净水或治疗缺铁性贫血等,是一种重要的化工原料。 (1)摩尔盐的水溶液呈 色。 (2)c(Fe2+)相同的摩尔盐和硫酸亚铁两溶液比较,物质的量浓度较大的是 。 (3)甲乙两位同学想测定一瓶摩尔盐的纯度。甲同学设计的实验装置如图1:
从上图推断甲同学想通过测定 计算摩尔盐的纯度。该方案的不足之处在于 。 (4)乙同学在甲同学的基础上做了改进,其实验装置如图2:
则B与C中的试剂分别是 和 。C中干燥管的作用是 。乙同学称取了10.0g的摩尔盐样品,若实验完毕后测得洗气瓶及瓶内溶液共增重O.68 g,则依此数据推算这份摩尔盐的纯度为 %(答案精确到小数点后第一位)。 |
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