二硫化亚铁是Li/FeS2电池的正极活性物质,可用水热法合成。FeSO4、Na2S2O3、S及H2O在200℃连续反应24小时,四种物质以等物质的量反应,再依次
题型:不详难度:来源:
二硫化亚铁是Li/FeS2电池的正极活性物质,可用水热法合成。FeSO4、Na2S2O3、S及H2O在200℃连续反应24小时,四种物质以等物质的量反应,再依次用CS2、H2O洗涤、干燥及晶化后得到。 (1)合成FeS2离子方程式为 。 (2)用水洗涤时,如何证明S042-己除尽 。 (3)己知1.20gFeS2在O2中完全燃烧生成Fe2O3和SO2气体放出8.52kJ热量,FeS2燃烧反应的热化学方程式为 。 (4)取上述制得的正极材料1.1200g (假定只含FeS一种杂质),在足量的氧气流中充分加热,最后得0.8000g红棕色固体,则该正极材料中FeS2的质量分数(写出计算过程)。 。 |
答案
(1)Fe2+ + S2O32-+S+H2O FeS2↓+2H+ + SO42- (2)取少许最后一次洗涤滤液,先用足量盐酸酸化,再向上述清液中滴加BaCl2溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤干净 (3)4FeS2(s) +11O2(g) = 2Fe2O3(s) + 8SO2(g) △H=-3408kJ·mol-1 [或FeS2(s) +11/4O2(g) = 1/2Fe2O3(s) + 2SO2(g) △H=-852kJ·mol-1] (4)解:120n(FeS2)+88n(FeS) =1.1200 n(FeS2)+ n(FeS) =2×0.8000g/160g·mol-1 n(FeS2)=0.0075mol ω(FeS2)= 0.0075mol×120g·mol-1/1.1200g≈0.8036 |
解析
试题分析:(1)由题中信息可写出四种反应物,再由元素守恒和电荷守恒写出产物,Na2S2O3中一个S显+6价,一个S显-2价,其中-2的S与单质S发生归中反应,根据得失电子守恒配出反应。(2)检验SO42-,需要先用HCl去除干扰离子,以防生成除BaSO4以外的钡盐沉淀。(3)0.01mol FeS2完全燃烧放出8.52KJ的热量。写热化学方程式要标注物质的状态,同时H应与化学计量系数成比例。(4)由质量关系,列出120n(FeS2)+88n(FeS) =1.1200,由铁守恒列出n(FeS2)+ n(FeS) =2×0.8000g/160,联合解得FeS2的量,进而求出含量。 |
举一反三
I.铁是人体必须的微量元素,绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成份。 (1)FeSO4溶液在空气中会因氧化变质产生红褐色沉淀,其发生反应的离子方程式是 ;实验室在配制FeSO4溶液时常加入 以防止其被氧化,请你设计一个实验证明FeSO4溶液是否被氧化 。 (2)测定绿矾样品含量的实验步骤: a. 称取5.7g样品,溶解,配成250mL溶液 b.量取25mL待测溶液于锥形瓶中 c.用硫酸酸化的0.01mol/L KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积为40mL 根据以上步骤回答下列问题: ①用硫酸酸化的KMnO4滴定终点的标志是 。 ②计算上述产品中FeSO4·7H2O的质量分数为 。 II.硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化,常用于代替硫酸亚铁。 (3)硫酸亚铁铵不易被氧化的原因 。 (4)为检验分解产物的成份,设计如下实验装置进行实验,加热A中硫酸亚铁铵至分解完全。
①A中固体充分加热较长时间后,通入氮气,目的是 。 ②装置B中BaC12溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO3气体生成,若含有该气体,观察到的观象为 。 ③实验中,观察到C中有白色沉淀生成,则C中发生的反应为 (用离子方程式表示) |
铁及其化合物在国民经济的发展中起着重要作用。
(1)已知:4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=-1641.0kJ·mol-1 C(石墨)+1/2O2(g)=CO(g) △H=-110.5 kJ·mol-1则Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)的△H= kJ·mol-1。 (2)铁在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀。某同学将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。液滴边缘是 区(填“正极”或“负极”),其电极反应式为 。
(3)铁钛合金是一种常用的不锈钢材料,某同学在探究该合金的性质时,往含有TiO2+、Fe3+溶液中加入铁屑至溶液显紫色,该过程中发生的反应有: ①2TiO2+(无色)+Fe+4H+=2Ti3+(紫色)+Fe2++2H2O ②Ti3+(紫色)+Fe3++H2O=TiO2+(无色)+Fe2++2H+ ③ 。 (4)①高铁酸钾(K2FeO4)是一种优良的水处理剂。FeO在水溶液中的存在形态如右图所示,纵坐标表示各存在形态的分数分布。 下列说法不正确的是 。(填字母) A.不论溶液酸碱性如何变化,铁元素都有4种存在形态 B.向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2,HFeO的分布分数逐渐增大 C.向pH=6的这种溶液中加KOH溶液,发生反应的离子方程式为: HFeO+OH-=FeO+H2O ②K2FeO4溶于水会放出一种无色无味气体,其***菌消毒、吸附水中的悬浮杂质的原理可用离子方程式表示为 。 (5)向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224 mL(标准状况)气体,加入KSCN溶液不显红色。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,可得铁 g。 |
在中学化学中铁及其化合物应用广泛,用所学知识回答下列问题。 (1)将一定量的铁粉在氯气中燃烧后所得固体溶于水可得到溶液X。取少量X溶液两份,一份加入KSCN溶液时,溶液显红色;另一份中加入酸性KMnO4溶液时,KMnO4溶液紫色褪去。试分析: ①溶液X含有的金属阳离子应该是 。 ②用化学方程式表示上述金属阳离子产生的原因 。 ③酸性KMn04溶液紫色褪去的离子方程式为 。 (2)含铬化合物有毒,通常是将废水中+6价铬(如Cr2O2—7)用还原剂还原成Cr3+,再调节溶液pH使Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀而除去。工业上有一种电解除Cr2O2—7的方法:将含K2Cr2O7的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解。 试分析该电解除Cr2O2—7的方法中: ①阴极的电极反应式为 ; ②电解时加入氯化钠的作用是 ; ③该方法能除去Cr2O2—7的原理是 。 |
下列反应的产物中,一定不含有+ 2价铁元素的是A.铁与盐酸 | B.铁与氯气 | C.铁与氯化铁溶液 | D.铁与稀硝酸 |
|
(1)向FeCl3溶液中加入a g的铜粉,搅拌使之全部溶解,溶液中一定有的阳离子是_________。可能有的阳离子是 。发生反应的离子方程式为 ;再向其中加入 b g铁粉,充分反应后过滤得滤渣c g,可能发生反应的离子方程式为 。若已知 a>b>c,则 c克滤渣是_________。 (2)鉴别Na2SO3溶液和稀H2SO4。请按要求完成下表:
步骤
| 操作
| 现象及结论
| 1
| 用甲、乙两支试管分别取两种溶液各少许。
|
| 2
| 用胶头滴管向甲试管中逐滴滴加BaCl2溶液至过量。
|
| 3
| 。
| ,则甲是 ,乙是 。 ,则甲是 ,乙是 。
| 说明:第3步不能使用其他任何仪器(包括胶头滴管)和试剂。 |
最新试题
热门考点