(12分)某兴趣小组研究SO2气体还原Fe3+、I2,他们使用的药品和装置如下图所示:(1)SO2气体与Fe3+反应的主要产物是__ __
题型:不详难度:来源:
(12分)某兴趣小组研究SO2气体还原Fe3+、I2,他们使用的药品和装置如下图所示:
(1)SO2气体与Fe3+反应的主要产物是__ __ 。(填离子符号) (2)下列实验方案可以用于在实验室制取所需SO2的是 。A.Na2SO3溶液与HNO3 | B.Na2SO3固体与浓硫酸 | C.固体硫在纯氧中燃烧 | D.铜与热浓H2SO4 | (3)装置C的作用是 。 (4)如果有280mL SO2气体(已折算为标态)进入C装置中,则C中50mL NaOH溶液的物质的量浓度至少为 mol/L才能达到目的。 (5)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中的溶液,分成三份,并设计了如下实验: 方案①:往第一份试液中加入KMnO4溶液,紫红色褪去。 方案②:往第二份试液加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红。 方案③:往第三份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀。 上述方案不合理的是 ,原因是 。 (6)能表明I—的还原性弱于SO2的现象是 ,写出有关离子方程式: 。 |
答案
(1)SO42-、Fe2+(2分) (2)BD (2分) (3)吸收多余的SO2,防止污染空气(1分), (4)0.25 (2分) (5)方案①(1分)、SO2的水溶液也能使KMnO4溶液褪色(1分) (6)B中蓝色溶液变无色(1分)、I2+SO2+2H2O=2I-+SO42-+4H+(2分) |
解析
试题分析:(1)SO2具有还原性,铁离子具有氧化性,二者发生氧化还原反应,即2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,所以SO2气体还原Fe3+反应的产物是Fe2+,SO42-。 (2)A、硝酸具有强氧化性,把亚硫酸钠氧化成硫酸钠,得不到二氧化硫,故A错;B、浓硫酸虽具有强氧化性,但不能氧化亚硫酸钠,能和亚硫酸钠反应生成SO2,故B正确;C、固体硫在纯氧中燃烧,操作不容易控制,故C错;D、铜与浓硫酸反应的离子方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,所以可以制备SO2,故D正确,因此选BD。 (3)二氧化硫是酸性氧化物具有刺激性气味,属于大气污染物,直接排放污染大气,能和碱反应生成盐和水,所以可用碱液吸收二氧化硫,防止污染空气。 (4)280mL SO2气体(已折算为标态)物质的量=0.28L÷22.4L/mol=0.0125mol,SO2是酸性氧化物,进入C装置中发生反应为SO2+NaOH=NaHSO3,则C中消耗氢氧化钠物质的量为0.0125mol,50mL NaOH溶液的浓度至少=0.0125mol÷0.05L=0.25mol/L。 (5)二氧化硫有还原性,高锰酸钾有强氧化性,二氧化硫能与高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色,而Fe2+也使高锰酸钾溶液褪色,因此方案①不合理。 (6)二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色,说明发生了氧化还原反应,碘是氧化剂,二氧化硫是还原剂,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,据此能表明I—的还原性弱于SO2的还原性,反应的离子方程式为I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4。2制备以及性质的实验探究、实验方案设计与评价、氧化还原反应的应用等 |
举一反三
将2.72g铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中充分反应后,固体无剩余,测得反应后放出标准状况下气体0.224 L.则下列判断中正确的是 A.原混合物中n(Fe)∶n(Fe2O3)=3∶1 | B.反应后溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量之比为3∶1 | C.实际参加反应HCl的物质的量为0.08mol | D.向溶液中滴入KSCN溶液,显红色 |
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利用废的生铁丝(表面有铁锈)、硫酸铜废液(含硫酸亚铁)和被有机物污染的废铜粉制备硫酸铜晶体。生产过程如下图:
试回答下列问题: (1)铁丝在投入硫酸铜废液前需用稀H2SO4进行处理,其目的是__________________,可能发生反应的离子方程式有Fe+2H+=Fe2++H2↑、_____________________、__________________。 (2)废铜粉与还原所得铜粉混合灼烧,检验发现灼烧后得到的是CuO和少量Cu的混合物。原因是: ①灼烧不充分Cu未被完全氧化。 ②CuO未被还原。还原剂是_______________。 (3)为了使灼烧后的混合物充分酸溶,在加入稀H2SO4的同时,也加入适量的H2O2溶液,并控温在50~60℃,持续反应1h。请回答下列问题: ①反应时温度必须控制在50~60℃,温度不宜过高,这样操作的目的_____; ②写出反应的化学方程式:_____________、________________________________。 (4)由硫酸铜溶液得到硫酸铜晶体的实验操作为________________________。 (5)直接向灼烧后的混合物中加入浓硫酸并加热进行酸溶,也可达到充分酸溶的目的,但实际操作中较少使用,原因可能是_________________。 |
由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下:
(1)在反射炉中,把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右,黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物,且部分Fe的硫化物转化为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式是 、 ,反射炉内生成炉渣的主要成分是 ; (2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%~50%。转炉中,将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化成Cu2O,生成的Cu2O与Cu2S反应,生成含Cu量约为98.5%的粗铜,该过程发生反应的化学方程式是 、 ; (3)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中,粗铜板是图中电极 (填图中的字母);在电极d上发生的电极反应式为 ;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为 。
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活性Fe3O4为黑色固体,有磁性,其不溶于水、碱和酒精、乙醚等有机溶剂中, Fe3O4在潮湿的空气中或高温下易被O2氧化。工业上利用锈蚀废铁为原料,利用共沉淀法制备活性Fe3O4(或写为FeO·Fe2O3)的流程如下:
(1)在制备过程中将块状固体原料粉碎磨成粉末,作用是 。 (2)设计合理的实验方案证明Fe3O4与盐酸反应的产物中含有Fe2+、Fe3+,简述实验操作步骤和实验现象 。 (可供选择的试剂:KSCN溶液、还原铁粉、氯水、酸性高锰酸钾溶液) (3)假如在反应池中几乎没有气体产生,在合成池里所有铁元素转化为Fe3O4,则根据相关反应可知,配料中心很可能使混合物中的Fe2O3与Fe物质的量之比接近于 。 (4)在一次制备Fe3O4的实验中,由于配料中心反应物比例控制不当,获得了另一种产品FexOy。取一定量该产品溶于足量盐酸中,还需通入标准状况下224 mLCl2才能把溶液中的Fe2+全部氧化为Fe3+,然后把所得溶液滴加足量NaOH溶液,将沉淀过滤、洗涤、蒸干,灼烧至恒重,得8 g固体。计算该产品的化学式。(请写出计算过程) |
现代社会中铜在不同领域有广泛的应用。某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石(SiO2),现采用酸浸法从矿石中提取铜,其工艺流程图如下。其中铜的萃取(铜从水层进入有机层的过程)和反萃取(铜从有机层进入水层的过程)是现代湿法炼铜的重要工艺手段。
已知:反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。回答下列问题: (1)矿石用稀硫酸处理过程中发生多步反应,除了发生Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O和Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O反应外,其它反应的离子方程式为____________________________________________。 (2)检验滤液中是否含有Fe3+的方法是____________________________________________________。 (3)“循环I”经多次循环后的水层1不能继续循环使用,但可分离出一种重要的硫酸盐,若水层1暴露在空气中一段时间后,可以得到另一种重要的硫酸盐,写出水层l暴露在空气中发生反应的离子方程式________ _____________。 (4)写出电解过程中阳极(惰性电极)发生反应的电极反应式 __________________。 (5)“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分的化学式是________________。 (6) 黄铜矿(主要成分CuFeS2)是提取铜的主要原料,可采用火法溶炼工艺生产铜,该工艺的中间过程会发生反应:Cu2S+2Cu2O=6Cu+SO2↑。该反应中,_______ (填化学式)作还原剂,每生成1mol Cu,反应中转移电子的物质的量为____________。 |
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