铁及其化合物在生产、生活中存在广泛用途,完成下列填空。
(1)如图所示为铁元素在周期表中的信息,方格中“55.85”的意义为: 。铁原子核外有 种运动状态不同的电子。
(2)二茂铁[Fe(C5H5)2]是一种有机金属化合物,熔点172℃,沸点249℃,易升华,难溶于水易溶于有机溶剂。二茂铁属于 晶体;测定表明二茂铁中所有氢原子的化学环境都相同,则二茂铁的结构应为图中的 (选填“a”或“b”)。
(3)绿矾(FeSO4·7H2O)可用于治疗缺铁性贫血,其水溶液露置于空气中会变质,
写出发生变质反应的离子方程式 。
(4)无水FeCl3是水处理剂,遇潮湿空气即产生白雾,易吸收空气中的水分成为结晶氯化铁(FeCl3·6H2O)。制备无水FeCl3的试剂是 。
(5)高铁酸盐也是常用的水处理剂。高铁酸钠(Na2FeO4)可用如下反应制备:
2FeSO4 + 6Na2O2 → 2Na2FeO4 + 2Na2O + 2Na2SO4 + O2↑,若生成2mol Na2FeO4,则反应中电子转移的物质的量为 mol。
(6)高铁酸盐可将水体中的Mn2+氧化为MnO2进行除去,若氧化含 Mn2+ 1mg的水体样本,需要1.2 mg/L高铁酸钾 L。
(1)铁元素的相对原子量(或铁元素的原子量)(1分) 26种(1分)
(2)分子晶体(1分) b(1分)
(3)12Fe2++ 6H2O + 3O2 → 8 Fe3++ 4Fe(OH)3(2分)
(4)铁和氯气(2分)
(5)10mol(2分)
(6)2 L (2分)
解析试题分析:(1)55.85表示铁元素的相对原子量(或铁元素的原子量);铁元素核外电子数是26,所以铁原子核外有26种运动状态不同的电子。
(2)二茂铁[Fe(C5H5)2]是一种有机金属化合物,熔点172℃,沸点249℃,易升华,难溶于水易溶于有机溶剂,这说明二茂铁属于分子晶体;由于二茂铁中所有氢原子的化学环境都相同,这说明分子的结构对称,因此二茂铁的结构应为右图中的b。
(3)亚铁离子具有还原性易被氧化,所以发生变质反应的离子方程式为12Fe2++ 6H2O + 3O2 → 8 Fe3++ 4Fe(OH)3。
(4)FeCl3遇潮湿空气即产生白雾,易吸收空气中的水分成为结晶氯化铁(FeCl3·6H2O),因此一般不通过复分解反应制备氯化铁,所以制备无水FeCl3的试剂是铁和氯气。
(5)根据反应式可知,反应中铁元素的化合价从+2价升高到+6计算,失去4个电子。另外过氧化钠中氧元素的化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,则生成1mol氧气转移2mol电子,所以若生成2mol Na2FeO4,则反应中电子转移的物质的量为2mol×4+2mol=10mol。
(6)反应中锰元素的化合价从+2价升高到+4价,失去2个电子。而铁元素的化合价从+6价降低到+3价,所以根据电子得失守恒可知,若氧化含 Mn2+ 1mg的水体样本,设需要1.2 mg/L高铁酸钾溶液的体积为V,则×3=×2,解得V=2L。
考点:考查核外电子排布、晶体类型判断、氧化还原反应的应用以及计算
科目:高中化学 来源: 题型:单选题
氧化还原反应是重要的反应类型,下列有关说法正确的是
A.1molAl和足量的NaOH溶液反应,失去的电子数为3NA(NA表示阿伏加德罗常数) |
B.原电池的负极发生氧化反应,电解池的阳极发生还原反应 |
C.Cu能被FeCl3溶液腐蚀,其离子方程式为:Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+ |
D.Na+、Ba2+、NO3-、SO32-四种离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(8分)无论是从在国民经济中的地位来看,还是从科学发展的角度来看,硅都发挥着重要的作用。
(1)人类使用硅酸盐产品(陶瓷等)的历史已经快一万年了,但在1823年才获得单质硅,瑞典化学家贝采尼乌斯用金属钾还原SiF4获得单质硅,写出化学方程式_______________ 。
(2)由于制取方法和条件的不同,得到的单质硅形态不同,其性质也不同。
①用铝热法还原氟硅酸钾制得较纯净的晶体硅:4Al+3K2SiF6高温3Si+2KAlF4+2K2AlF5,关于该反应的说法正确的是________(填序号)。
A.Al是还原剂 | B.氧化产物只有KAlF4 |
C.每转移6NA电子,得到42 g Si | D.Al元素在KAlF4和K2AlF5中化合价不同 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(14分)某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链(如图所示),大大地提高了资源利用率,减少了环境污染。
请填写下列空白:
(1)写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式: 。
(2)由CO和H2合成甲醇是放热的,方程式是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
①已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27,该温度下将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中,此时反应将 (填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
②下图表示合成甲醇反应达到平衡后,每次只改变温度、压强、催化剂中的某一条件,反应速率υ与时间t的关系。其中表示平衡混合物中的甲醇的含量最高的一段时间是 。图中t3时改变的条件可能是 。
(3)某同学设计了一个甲醇燃料电池,并用该电池电解200mL—定浓度NaCl与CuSO4混合溶液,其装置如图:
①写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式 。
②理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积),写出在t1后,石墨电极上的电极反应式 ,原混合溶液中NaCl的物质的量浓度为 mol/L。(假设溶液体积不变)
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
铜单质及其化合物是应用极其广泛的物质。
(1)铜是氢后金属,不能与盐酸发生置换反应,但将单质铜置于浓氢碘酸中,会有可燃性气体及白色沉淀生成,又知氧化性:Cu2+>I2,则铜与氢碘酸反应的化学方程式为__________________________________
(2)已知Cu2O能溶于醋酸溶液或盐酸中,同时得到蓝色溶液和红色固体,则Cu2O与稀硫酸反应的离子方程式为____________________________________;
Cu2O与稀硝酸反应的离子方程式为_____________________________;
只用稀硫酸来确定某红色固体是 Cu2O与Cu组成的混合物的方法:称取m g该红色固体置于足量稀硫酸中,充分反应后过滤,然后___________________。
(3)Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解装置如图所示,电解总反应:2Cu+H2OCu2O+H2↑,则石墨应与电源的________极相连,铜电极上的电极反应式为________;电解过程中,阴极区周围溶液pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)现向Cu、Cu2O、CuO组成的混合物中加入1 L 0.6 mol/L HNO3恰好使混合物溶解,同时收集到2 240 mL NO(标准状况)。若将上述混合物用足量的氢气还原,所得固体的质量为________;若混合物中含有0.1 mol Cu,将该混合物与稀硫酸充分反应,至少消耗硫酸的物质的量为________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色。完成下列填空:
(1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式 。
(2)整个过程中的还原剂是 。
(3)把KI换成KBr,则CCl4层变为 色;继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是 。
(4)加碘盐中含碘量为20~50 mg·kg-1。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1 000 kg,若用KI与Cl2反应制KIO3,至少需要消耗Cl2 L(标准状况,保留2位小数)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
向FeI2溶液中不断通入Cl2,溶液中I-、I2、、Fe2+、Fe3+等粒子的物质的量随n(Cl2)∶n(FeI2)变化的曲线如图所示。
已知:2Fe3++2I-=I2+2Fe2+。
请回答下列问题:
(1)指出图中折线E和线段C所表示的意义:折线E表示 ;线段C表示 。
(2)写出线段D所表示的反应的离子方程式: 。
(3)当n(Cl2)∶n(FeI2)=6.5时,溶液中n(Cl-)∶n()= 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
催化剂是化工技术的核心,绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。
⑴人们常用催化剂来选择反应进行的方向。如图所示为一定条件下1mol CH3OH与O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。
①在有催化剂作用下,CH3OH与O2反应主要生成 (填“CO、CO2或HCHO”)。
②2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g) △H= 。
③在稀硫酸催化下,HCHO可以通过反应生成分子式为C3H6O3的环状三聚甲醛分子,其分子中同种原子的化学环境均相同。写出三聚甲醛的结构简式: 。
④甲醇制取甲醛可用Ag作催化剂,含有AgCl会影响Ag催化剂的活性,用氨水可以溶解除去其中的AgCl,写出该反应的离子方程式: 。
⑵一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程:
①在铜的作用下完成工业尾气中SO2的部分催化氧化,所发生反应为:
2SO2+2n Cu+(n+1)O2+(2-2 n) H2O="2n" CuSO4+(2-2n) H2SO4
从环境保护的角度看,催化脱硫的意义为 ;每吸收标准状况下11.2L SO2,被SO2还原的O2的质量为 g。
②利用下图所示电化学装置吸收另一部分SO2,并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的离子方程式 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(1)将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应,所得溶液显酸性,含VO2+、K+、SO42-等。写出该反应的化学方程式_________________________________。
(2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液,充分反应后,溶液中新增加了VO2+、Cl-。写出并配平该反应的离子方程式,并标出电子转移的数目和方向______________________。
(3)在20.00 mL的0.1 mol·L-1 VO2+溶液中,加入0.195 g锌粉,恰好完成反应,则还原产物可能是______________________________________________________________。
a.V b.V2+ c.VO2+ d.VO2+
(4)已知V2O5能和盐酸反应生成氯气和VO2+。请再写一个离子反应方程式,说明还原性:SO32->Cl->VO2+__________________________________。
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