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(13分)某种电池的正极材料,可通过下列方法制得:
①称取一定量的固体铁氧体磁性材料溶于过量盐酸,接着先后加入双氧水和氢氧化钠溶液,静置24 h,过滤
②将沉淀加入反应瓶中,加入过量的氢氟酸溶液,80'c恒温加热24 ha
③蒸发多余氢氟酸和水,得淡红色FeF3凝胶
④在干燥箱中,以1000C预处理6 h,最后掺入铁氧体磁性材料混合研磨制得正极材料
(1)加入双氧水的作用是___(用离子方程式表示)
(2)步骤②的反应瓶材质可能是___(填序号)
A.玻璃 B.陶瓷 C.聚四氟乙烯
(3)加氢氟酸反生反应的化学方程式为____
(4)从安全的角度考虑,在实验室里制三氟化铁时应在____中进行
(5)三氟化铁与Li在固体电解质铁氧体中发生置换反应,产生的电流可供电脑使用,该电池反
应的化学方程式为____
(6)取上述铁氧体样品溶于足量盐酸,在通入标准状况下672 mL C12, Fe2恰好被完全氧化成
Fe3,然后把溶液蒸干,灼烧至恒重得9.6 g固体,则该铁氧体的化学式为____。
(13分)
(1)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O(2分) (2)C(2分)
(3)Fe(OH)3+3HF=FeF3+3H2O(2分) (4)通风橱(或密闭容器)(2分)
(5)FeF3+3Li=Fe+3LiF(2分) (6)Fe4O5(或2FeO?Fe2O3)(3分)

试题分析:(1)H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,在酸性条件下的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(2)步骤②加入了过量的氢氟酸溶液,玻璃和陶瓷中含有二氧化硅,而二氧化硅能与氢氟酸反应,所以A、B项错误,故C项正确。
(3)沉淀为Fe(OH)3,加入氢氟酸发生酸碱中和反应,化学方程式为:Fe(OH)3+3HF=FeF3+3H2O
(4)反应过程中,挥发出腐蚀性气体HF,所以从安全的角度考虑,在实验室里制三氟化铁时应在通风橱(或密闭容器)中进行。
(5)Li的活泼性大于Fe,所以三氟化铁与Li发生置换反应的化学方程式为:FeF3+3Li=Fe+3LiF
(6)Cl2的物质的量为0.672L÷22.4L/mol=0.03mol,Cl2氧化Fe2+为Fe3+,根据电子转移守恒可知Fe2+的物质的量为0.03mol×2=0.06mol,故氧化物中+2价铁的物质的量为0.06mol,最后所得为氯化铁溶液,蒸干溶液,灼烧至恒重,得9.6g固体为Fe2O3,Fe2O3的物质的量为9.6g÷160g/mol=0.06mol,利用铁元素守恒可知氧化物中+3价铁的物质的量为0.06mol×2-0.06mol=0.06mol,所以铁氧体样品含Fe2O3的物质的量为:0.03mol,所以该铁氧体的化学式为Fe4O5(或2FeO?Fe2O3
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

砖瓦是用含铁元素等杂质的粘土隔绝空气烧制而成的,当烧窑作业临近结束时,若用淋洒水的办法来降低温度,窑内处于还原性气氛,砖块中的铁以氧化亚铁的形式存在,因而砖呈青色.若用捅开窑顶自然冷却的办法,砖就变成了红色.
(1)从化学角度看,砖瓦呈红色的原因是______.
(2)现有一块红砖,实验台上有浓H2SO4、3mol?L-1的盐酸、0.1mol?L-1的KSCN溶液,0.1mol?L-1的FeCl3溶液、0.01mol?L-1的NaOH溶液、蒸馏水等试剂,请选用中学化学常用仪器,设计一个实验,用最简捷的方法验证红砖中含有三价铁.(简述实验步骤,所用仪器、产生现象、所得结论)______.

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

硫酸亚铁是一种重要的化工原料,可以制备多种物质。有关下列制备方法错误的是
A.制备碱式硫酸铁利用了过氧化氢的氧化性
B.为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行
C.可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D.制备(NH4)2Fe(SO4)2利用了它的溶解度比FeSO4的溶解度大这一性质

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

有4.8 g CuO、Fe2O3混合物跟足量CO充分反应后固体减少1.28 g,反应后全部气体用0.6 mol·L1 Ba(OH)2溶液100 mL吸收。下列有关叙述中正确的是     
A.原混合物中CuO与Fe2O3物质的量的比为1∶2
B.原混合物中CuO与Fe2O3的质量比为2∶1
C.吸收CO2后溶液中一定有Ba(HCO3)2
D.反应中生成的CO2体积为1.792 L

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(9分)
在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中,废液处理和资源回收的过程简述如下:
I:向废液中投入过量铁屑,充分反应后分离出固体和滤液;
II:向滤液中加入一定量石灰水,调节溶液pH,同时鼓入足量的空气。
己知:Ksp[Fe(OH)3]= 4.0×10-38
回答下列问题:
(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为                              
(2)过程I 加入铁屑的主要作用是           ,分离得到固体的主要成分是      ,从固体中分离出铜需采用的方法是                   
(3)过程II中发生反应的化学方程式为                         
(4)过程II中调节溶液的pH为5,金属离子浓度为                  。(列式计算)

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
回答下列问题:
(1)加入过量废铁屑的目的是                        ;加入少量NaHCO3的目的是调节pH,使溶液中的              
(填“Fe3+”“Fe2+”或“Al3+”)沉淀,该工艺中“搅拌”的作用是          。
(2)在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,O2与NaNO2在反应中均作             ,若参与反应的O2有11.2L(标准状况),则相当(3)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,可部分水解生成
Fe2(OH)42+聚合离子.该水解反应的离子方程式为             。
(4)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁.根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-,为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为           。(填字母)。
A.氯水  B.KSCN溶液  C.NaOH溶液  D.酸性KMnO4溶液

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列实验操作中,仪器一定需要插入液面以下的是
①制备Fe(OH)2时将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中所用的胶头滴管
②制备氢气的简易装置中的长颈漏斗
③分馏石油时控制温度的温度计
④用乙醇制备乙烯时所用的温度计
⑤向BaCl2溶液中滴加稀硫酸所用的胶头滴管
A.③⑤B.②⑤C.①②④D.①②③④⑤

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

铜是人类最早生产和使用的金属之一,在化学反应中铜元素可表现为0、+1、+2价。
Ⅰ.(1)在西汉古籍中曾有记载:“曾青得铁则化为铜”,即:曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜,试写出该反应的离子方程式                      
(2)在原电池和电解池中,铜常用作电极,下列有关说法正确的是            
A.锌铜原电池中铜是正极B.用电解法精炼铜时粗铜作阴极
C.在镀件上镀铜时铜与电源正极相连D.铜作阳极时不一定溶解
Ⅱ.学习小组对无水硫酸铜分解的产物进行实验探究。
【提出问题】碳酸钙受热分解生成CaO和CO2,那么无水硫酸铜受热分解也只生成CuO和SO3吗?
【设计实验】按如图装置进行试验。

D

 

【实验过程】
a.准确称取无水硫酸铜2.40g于装置A试管中加热,直至固体全部变为黑色,经验证该黑色粉末为CuO。
b.实验中,观察到装置E中的水部分被排入量筒中;实验结束后,测得量筒中水的体积为112mL(已折算成标准状态下气体的体积),并测得干燥管D的质量增加了1.32g。
(3)装置C的作用                     
(4)根据装置E、F中现象,推测还有气体      (填分子式)生成;实验生成的SO3          mol。(5)装置A中反应的化学方程式为                             
【实验结论】无水硫酸铜受热分解不仅仅生成CuO和SO3
【反思与评价】
(6)任何实验都存在误差,请指出本实验中可能造成误差的因素是                          (任写2点)。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

A、B、C是所学过的三种单质,A、B、C及其他物质之间的反应关系如图所示,其中B、D、E、F的水溶液呈酸性。若D+C―→E+F且常温下只有B为气态,
则A、B、C分别为(  )

A.Fe、Cl2、Cu                                                  B.Fe、Cl2、H2
C.Cu、Cl2、Fe                                                  D.Fe、Cl2、Mg

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