【题目】菱铁矿主要成分是是炼铁的原料.已知为白色固体,不溶于水,在干燥空气中稳定,潮湿环境中需较长时间被氧化为.
I.甲同学取一定量碳酸亚铁固体于烧杯中,加入足量水,将烧杯放置在天平左盘上,向右盘放入砝码至天平平衡.放置较长时间后不考虑水分蒸发,观察到天平的指针会______填“偏左”、“偏右”、“不发生偏转”;放置过程中还可观察到的实验现象为______.
乙同学设计图1所示的装置制备和溶液均用经煮沸后冷却的蒸馏水配制,并在溶液中加入少量铁粉滴加溶液后观察到试管中出现白色沉淀,同时有大量无色气体生成.
产生的气体是______填分子式.
丙同学对白色沉淀的成分提出异议,并做出如下假设,请补充完成假设3:
假设1:白色沉淀是;
假设2:白色沉淀是;
假设3:白色沉淀是______.
若假设1成立,写出有关反应的化学方程式:______.
若假设2成立,说明用经煮沸后冷却的蒸馏水配制和溶液的目的是______.请设计一个实验方案验证假设2成立,写出实验步骤、预期现象和结论,实验所需仪器和药品自选. ______.
现取菱铁矿,向其中加入足量稀硫酸,充分反应,测得固体质量与所加稀硫酸的质量关系如图2所示.假设菱铁矿中杂质不参加反应,且难溶于水.
菱铁矿中的质量分数为______
若将稀硫酸改成1mol,则该反应的离子方程式为______将反应逸出的气体与一定量的混合循环通入反应液中,目的是______.
某铁锈成分为和为确定其组成,兴趣小组称取此铁锈样品,在科研人员的指导下用图3装置进行实验.
(查阅资料)
①失去结晶水温度为,在分解为FeO和.
②温度高于时铁的氧化物才能被CO还原.
装配好实验装置后,首先要______.
装置A中的反应为:草酸) 通过B、C装置可得到干燥、纯净的CO气体,洗气瓶B中应盛放______选填序号.
浓硫酸澄清的石灰水氢氧化钠溶液
现控制D装置中的温度为对铁锈进行热分解,直至D装置中剩余固体质量不再变化为止,冷却后装置E增重,装置F增重.则样品中的质量______g,______.
若缺少G装置,测得的______选填“偏大”、“偏小”、“不变”,下同,x的值会______.
【答案】偏右 白色固体变成红褐色固体或产生气泡 和 除去水中溶解的氧气,防止生成的被迅速氧化 向产生白色沉淀的试管中通入空气,若白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变为红褐色,则说明假设2成立 减少环境污染,NO跟、反应后又得到硝酸,提高原料利用率 检查装置气密性 2 偏大 偏大
【解析】
(1)在有水与空气下,放置较长时间后,碳酸亚铁会发生反应:4FeCO3+6H2O+O2=4Fe(OH)3+4CO2,根据方程式左边质量如何变化; FeCO3是白色固体、Fe(OH)3红褐色固体;
(2)HCO3-和Fe 2+相互促进水解生成Fe(OH)2和CO2;
(3)根据组合可推知假设3为Fe(OH)2和FeCO3的混合物;
(4)如果白色沉淀的碳酸亚铁,则硫酸亚铁和碳酸氢钠发生复分解反应,为非氧化还原反应,根据元素守恒及产物的稳定性推知反应方程式;
(5)如果生成氢氧化亚铁,说明煮沸后溶液中不含氧气;产物Fe(OH)2验证可通过学生熟悉的颜色变化来设计,向溶液中通入氧气,根据物质颜色是否变化判断;
(6)碳酸亚铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和二氧化碳、水,剩余固体为未反应的杂质,则参加反应的m(FeCO3)=(20.0-8.4)g=11.6g,碳酸亚铁的质量分数= ×100%;
(7) 碳酸亚铁与硝酸发生氧化还原反应,铁的产物为+3价,稀硝酸还原产生为NO,NO与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸;
(8)实验基本操作,装配好实验装置后,首先要检查装置气密性;
(9)二氧化碳是酸性氧化物,要除去CO2应该选取溶解性大的碱性溶液;
(10)温度为300℃时,Fe2O3xH2O失去结晶水(分解温度为110℃),FeCO3分解为FeO和CO2(分解温度为282℃),装置E增重3.6g为水,n(H2O)=0.2mol,根据水分子守恒得n(Fe2O3xH2O)=mol,装置F增重2.2g为二氧化碳,n(CO2)=0.05mol,根据C原子守恒得n(FeCO3)=0.05mol,0.05molFeCO3质量为:0.05mol×116molL-1=5.8g;则Fe2O3xH2O质量为:25.4g-5.8g=19.6g,mol×(160+18x)molL-1=19.6g,据此计算x值;
(11)若缺少G装置,F会吸收部分空气中的水与二氧化碳而增重。
(1)在有水与空气下,放置较长时间后,碳酸亚铁会发生反应:,从而使左边物质质量变大,则指针或偏右;碳酸亚铁是白色固体、氢氧化铁是红褐色固体,所以颜色也由白色变为红褐色;
(2)和相互促进水解生成和,溶液中产生的气体为;
(3)根据组合可推知假设3为和;
(4)如果白色沉淀的碳酸亚铁,则硫酸亚铁和碳酸氢钠发生复分解反应,为非氧化还原反应,根据元素守恒及产物的稳定性推知反应方程式为:;
(5)煮沸后冷却的蒸馏水配制和溶液可以除去水中溶解的氧气,防止生成的被迅速氧化;而产物验证可通过学生熟悉的颜色变化来设计,其检验方法为向产生白色沉淀的试管中通入空气,若白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变为红褐色,则说明假设2成立;
(6)碳酸亚铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和二氧化碳、水,剩余固体为未反应的杂质,则参加反应的,碳酸亚铁的质量分数;
(7)碳酸亚铁与硝酸发生氧化还原反应,铁的产物为价,稀硝酸还原产生为NO,反应方程式为,NO与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,为防止NO污染空气,且为提高原料利用率,需循环使用NO;
(8)实验基本操作,装配好实验装置后,首先要检查装置气密性;
(9)二氧化碳是酸性氧化物,要除去应该选取溶解性大的碱性溶液,要除去最好选择氢氧化钠溶液,澄清的石灰水浓度低,碱性弱;
(10)温度为时,失去结晶水分解温度为,分解为FeO和分解温度为,装置E增重为水,,根据水分子守恒得,装置F增重为二氧化碳,,根据C原子守恒得,质量为:,则质量为:,,解得;
(11)若缺少G装置,F会吸收部分空气中的水与二氧化碳而增重,使测得的偏大,计算所得质量偏小,而计算出的x偏大。
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【题目】25℃时,某浓度H3PO4溶液中逐滴加入NaOH溶液,滴加过程中各种含磷微粒的物质的量分数δ随溶液pH的变化曲线如图所示:下列说法正确的是( )
A.pH=7.2时,溶液中c(H2PO4ˉ)+c(HPO42-)+c(OHˉ)=c(Na+)+c(H+)
B.曲线1和曲线2分别表示δ(H3PO4)和δ(HPO42-)的变化
C.pH=12.3时,溶液中由水电离出的c(H+)=10-12.3mol/L
D.25℃时,H3PO4的电离常数K1=10-2.1
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【题目】一定条件下存在反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H>0;向甲、乙、丙三个恒容容器中加入一定量C和H2O,各容器中温度、反应物的起始量如表,反应过程中CO的物质的量浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
容积 | 0.5 L | 0.5 L | V |
温度 | T1℃ | T2℃ | T1℃ |
起始量 | 2 molC 1 molH2O | 1 molCO 1 molH2 | 4 molC 2 molH2O |
A. 甲容器中,反应在前15 min的平均速率v(H2)=0.1 mol·L-1·min-1
B. 丙容器的体积V>0.5L
C. 当温度为T1℃时,反应的平衡常数K=2.25
D. 乙容器中,若平衡时n(H2O)=0.4 mol,则T1<T2
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【题目】工业上由黄铜矿主要成分,质量分数为冶炼铜的主要流程如图:
己知:一定条件下,铝可以和某些金属氧化物反应置换金属。
(1)高温焙烧前要将黄铜矿粉碎的目的是______。
(2)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的______吸收。
浓稀溶液氨水
(3)用稀浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在______,欲检验溶液中还存在,所需试剂是______。
(4)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为______。
(5)某同学用铜、稀硫酸和制备溶液,其化学反应方程式为______。
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【题目】纳米氧化锌是一种多功能性的新型无机材料,在橡胶、玻璃、涂料等各个领域广泛的应用。工业由粗氧化锌(含少量FeO、CuO 等杂质) 制备活性氧化锌的工业流程如下:
已知:Fe3+、Fe2+、Cu2+完全沉淀的pH分别是:3.2,8.1,6.7
(1)“酸浸”时用的硫酸溶液的密度为1.4g/mL,质量分数为70%,则该硫酸的物质的量浓度为____。
(2)焙烧前粉碎的目的是____________________________________________。
(3)滤液中加锌粉的目的是_____________________________________。
(4)物质A的主要成分_______________(填化学式),检验A中阳离子的方法是_______________。
(5)滤液中加H2O2发生反应的离子方程式__________________________。
(6)6.82g碱式碳酸锌[aZn(OH)2·bZnCO3·cH2O]恰好溶解在40mL3mol/LHCl中,同时产生448mLCO2(标准状况下),试推算碱式碳酸锌的化学式为___________________________。
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【题目】已知草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)难溶于水,工业上从废镍催化剂(主要成分为Ni,含有一定量的Al2O3、FeO、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如图所示:
已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 1.1 | 5.8 | 3.0 | 6.8 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 8.8 | 5.0 | 9.5 |
②Ksp(CaF2)=1.46×10-10;
③当某物质浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,视为完全沉淀。
请回答下列问题:
(1)请写出一种能提高“酸浸”速率的措施:_______________________________。
(2)试剂a是一种绿色氧化剂,写出“氧化”时反应的离子方程式:_____________。
(3)“调pH”时pH的调控范围为__________________。
(4)写出“沉镍”时发生反应的离子方程式:________________________________,证明Ni2+已经沉淀完全的实验步骤及现象是______________________________,当Ca2+沉淀完全时,溶液中c(F-)>____________mol·L-1(写出计算式即可)。
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【题目】下列有关能量的叙述不正确的是( )
A.活化能的大小对化学反应的能量变化不产生影响
B.化学键的断裂和形成是化学反应中发生能量变化的主要原因
C.HCl(aq)和NaOH(aq)反应的中和热为57.3kJ/mol,则CH3COOH(aq)和NaOH(aq)完全反应生成1molH2O(l)时,放出的热量为57.3kJ
D.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则反应2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的反应热=+566.0kJ/mol
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【题目】香兰素是重要的香料之一,它可由丁香油酚经多步反应合成(见图)。有关上述两种化合物的说法不正确的是( )
A.在丁香油酚分子中至少有12个原子共平面
B.常温下,1mol丁香油酚可与2molBr2反应
C.1moI香兰素最多能与4mol氢气发生加成反应
D.可用酸性KMnO4溶液检验丁香油酚中是否含有碳碳双键
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【题目】在一定温度、压强下,向密闭容器中投入一定量N2和H2,发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。
(1)反应开始阶段,V(正)_______(填“>”“<”或“=”)v(逆),随后v(正)逐渐______(填“增大”或“减小”,下同),v(逆)逐渐_________,反应达到平衡时,v(正)等于v(逆)。
(2)达到平衡后,若正反应速率用v(N2)表示,逆反应速率用v'(H2)表示,则v(N2)=_____v'(H2)。
(3)下列措施中能加快反应速率并提高氢气的转化率的是_____________(填字母)。
A.其他条件不变时,压缩容器体积 B.其他条件不变时,升高反应体系温度
C.使用合适的催化剂 D.保持容器体积不变,充入一定量的氮气
(4)实际生产中往往需要将温度控制在一个合适的范围,分析温度不宜过高也不宜过低的原因:_________________________________________________________。
(5)写出合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数表达式:____________________。升高温度时K值_________(填“增大”“减小”或“不变”)。
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