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    (14分) 复印机使用的墨粉主要成分是Fe3O4，下图是氧化沉淀法生产Fe3O4的工艺：

    已知：①工业绿矾中FeSO4的含量为52.5%，其中的杂质不参与反应；
    ②  Fe(OH)2＋2Fe(OH)3＝Fe3O4·4H2O  
    ③  12.16﹡1000﹡52.5%=6384,6384／152=42请回答下列问题：
    （1）铁的常见氧化物有           ；
    （2）Fe3O4与稀硝酸反应的离子方程式是                           ，检验反应后的溶液中含Fe3+的方法              ；
    （3）在工艺流程中，通入适量空气“氧化”时的化学方程式是：               ；
    （4）生产中可获得的副产品是          ，提取该副产品的操作顺序是         （填写序号）
    a．过滤    b．加热浓缩    c．冷却    d．结晶    e．洗涤
    （5）在生产过程中，若工业绿矾的投料速率是12.16 kg/h，为使产品较纯，鼓入空气的速率应为             L/h（假设反应在标准状态下进行，空气中O2占20%）。
    （1）FeO、Fe2O3、Fe3O4 (3分)
    （2）3Fe3O4 + 28H＋＋NO3－＝9Fe3＋＋NO↑＋14H2O   (2分)    取待测液少许于试管中，加入适量的KSCN溶液，若溶液显血红色，则证明含Fe3+ (2分)
    （3）4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH)3 (2分)
    （4）Na2SO4·10H2O（或芒硝，写Na2SO4也可） (1分) bcdae  (2分)
    （5）784 (2分)
    （1）铁的主要化合价是＋2价和＋3价，所以常见氧化物是FeO、Fe2O3、Fe3O4。
    （2）硝酸具有强氧化性，Fe3O4中含有亚铁离子，所以二者发生氧化还原反应，生成硝酸铁和NO及水。检验铁离子一般用KSCN溶液，现象是溶液显血红色。
    （3）氢氧化亚铁具有还原性，极易被氧化生成氢氧化铁。
    （4）根据转化示意图和原子守恒可判断，副产物是硫酸钠。要使溶液中的硫酸钠析出，需要加热浓缩，然后利用溶解度随温度的变化通过冷却结晶，即得到硫酸钠晶体，过滤洗涤即可。
    （5）要使产品较纯，则氧气和氢氧化亚铁要恰好反应。根据题意可知，每小时通过的硫酸亚铁是42mol。根据Fe(OH)2＋2Fe(OH)3＝Fe3O4·4H2O可知，氢氧化亚铁和氢氧化铁的物质的量之比是1︰2的，所以需要氧化氢氧化亚铁是28mol，则消耗氧气是。所以通过的空气是7mol×5×22.4L/mol＝784L。
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    海水是镁的主要来源之一。从海水中提取镁可按如下步骤进行：
    ①把贝壳制成石灰乳；
    ②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、洗涤、过滤沉淀物；
    ③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；
    ④电解得到产物。
    下列关于提取镁的说法中，不正确的是（　　）。
    A．此法的优点之一是原料取自大海
    B．进行①②③步骤的目的是富集MgCl2
    C．可用电解熔融氧化镁的方法制取镁
    D．电解法冶炼金属要消耗大量的电能

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    下列叙述正确的是（   ）
    A．海水中蕴含的元素有80多种，其中Mg、Br、I在海水中的总储量分别约为1.8×1015t、1×1014t、8×1010t。由于海水中镁的储量很大，工业上常以海水为原料提取镁，因此，镁元素被称为“海洋元素”
    B．对于可逆反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g），增大氮气浓度可增加活化分子百分数，从而使反应速率增大
    C．硫酸工业中，从吸收塔上部导出的气体再次通入接触室进行二次氧化，进一步吸收后，二氧化硫的含量很少，可直接排放到空气中
    D．阴极射线和α-粒子散射现象都对原子结构模型的建立做出了贡献

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    联合国决定2011年为国际化学年，旨在纪念化学学科取得的成就及对人类的巨大贡献。下列科学家取得的成就与化学学科研究领域无关的是（   ）
    A．哈伯发明合成氨技术B．门捷列夫发现元素周期律
    C．爱英斯坦提出相对论D．居里夫人发现镭

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    学习化学不限于书本和实验室，成功的关键在于如何激发自己对于自然现象的兴趣，学习并逐步掌握（   ）的方法和养成良好科学习惯
    A．观察B．科学探究C．思考D．交流

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    （15分）随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91.7%以上。
    部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：

    该工艺的主要流程如下：

    请回答下列问题。
    ⑴工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，用化学方程式表示为            。
    ⑵反应①的目的是                                                        。
    ⑶该工艺中反应③的沉淀率（又称沉钒率）是回收钒的关键之一，写出该步发生反应的离子方程式：                                                            。
    ⑷用已知浓度的硫酸酸化的H2C2O4溶液，滴定（VO2）2SO4溶液，以测定反应②后溶液中含钒量：VO2++H2C2O4+H+→VO2++CO2+X。
    X为                         （写化学式）。

    ⑸经过热重分析测得：NH4VO3在焙烧过程中，固体质量的减少值（纵坐标）随温度变化的曲线如上图所示。则NH4VO3在分解过程中         （填序号）。
    A．先分解失去H2O，再分解失去NH3B．先分解失去NH3，再分解失去H2O
    C．同时分解失去H2O和NH3D．同时分解失去H2、N2和H2O

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：实验题

    （14分）
    某实验小组用工业上废弃固体（主要成分Cu2S和Fe2O3）混合物制取粗铜和Fe2(SO4)3晶体，设计的操作流程如下：

    （1）除酒精灯和铁架台或三脚架外，①中所需的容器和夹持仪器分别为        、
            ，①和⑥中都用到的仪器为        ；
    （2）试剂x的化学式为           ；x与溶液B反应的离子方程式为        ；
    （3）某同学取少量的溶液B向其中加入过量的某种强氧化剂，再滴加KSCN溶液，发现溶液变红色，放置一段时间后，溶液褪色，该同学猜测溶液褪色的原因是溶液中的SCN－被过量的氧化剂氧化所致。
    现给出以下试剂：1.0 mol·L－1 硫酸、1.0 mol·L－1 NaOH溶液、0.1 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液、20%KSCN溶液、蒸馏水。请你设计合理实验验证乙同学的猜测是否合理。简要说明实验步骤和现象            ；
    （4）某同学用实验制得的Fe2(SO4)3晶体配制0.1 mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液，在称量出Fe2(SO4)3晶体后，溶解该晶体的具体操作为                 。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    与普通玻璃具有相同组成的是（　　）
    A．钢化玻璃
    B．光学仪器玻璃
    C．石英玻璃
    D．有色玻璃

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    (14分)纳米材料二氧化钛(TiO2)可做优良的催化剂。
    资料卡片
    物质
    		熔点/℃
    		沸点/℃
    SiCl4
    		－70
    		57.6
    TiCl4
    		－25
    		136.5
    Ⅰ. 工业上二氧化钛的制备方法：
    ①将干燥后的金红石(主要成分为TiO2，主要杂质SiO2)与碳粉混合装入氯化炉中，在高温下通入Cl2反应，制得混有SiCl4杂质的TiCl4。
    ②将SiCl4分离，得到纯净的TiCl4。
    ③在TiCl4中加水、加热，水解得到沉淀TiO2·xH2O。
    ④ TiO2·xH2O高温分解得到TiO2。
    (1) 根据资料卡片中信息判断，TiCl4与SiCl4在常温下的状态是____________，分离二者所采取的操作名称是________________。
    (2) ③中反应的化学方程式是__________________________________。
    Ⅱ. 据报道：能“吃废气”的“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2，TiO2受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H2O2，其过程大致如下：
    a. O2→2O　　　b. O＋H2O→2OH　　　c. OH＋OH→H2O2
    (3) b中破坏的是______________(填“极性共价键”或“非极性共价键”)。
    (4) H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，主要是利用了H2O2的____________(填“氧化性”或“还原性”)。
    Ⅲ. 某研究性学习小组用下列装置模拟“生态马路”清除CO的原理。(夹持装置已略去)

    (5) 若缓慢通入22.4L(已折算成标准状况)CO气体，结果NaOH溶液增重16.5g，则CO的转化率为____________。
    (6) 当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是                        。

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