【題目】鐵是一種過渡元素,金屬鐵是最常用的金屬。請回答下列各題:
(1)生鐵中含有一種鐵碳化合物(Fe3C),在足量的空氣中高溫煅燒,生成有磁性的固體和能使澄清石灰水變渾濁的氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。上述反應(yīng)生成的磁性固體能溶于過量鹽酸,該反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)在Fe2+或Fe3+的催化作用下,可實現(xiàn)2SO2+O2+2H2O=2H2SO4的轉(zhuǎn)化。已知含SO2的廢氣通入含Fe2+的溶液時,其中一個反應(yīng)的離子方程式為2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+,則另一反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)硫酸廠用煅燒黃鐵礦(FeS2)來制取硫酸,實驗室利用硫酸廠燒渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2)制綠礬。利用燒渣制綠礬的過程如下:
①燒渣溶于稀H2SO4過程中,先是固體大部分被溶解,接著有單質(zhì)硫生成,寫出該反應(yīng)的離子方程式(只寫生成S的離子方程式,其他反應(yīng)無需寫出) 。
②向溶液X中加入足量鐵屑的目的是 。
③取1.6g所得晶體樣品配成溶液,滴入 mL 0.1000 mol/L 的酸性高錳酸鉀液剛好完全反應(yīng),經(jīng)計算可得樣品中含47.5%的硫酸亞鐵。
(4)已知Fe(OH)3的溶度積常數(shù)Ksp=1.1×10-36。室溫時在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,當(dāng)溶液pH=3時,通過計算說明Fe3+是否沉淀完全 。
(提示:當(dāng)某離子濃度小于1.0×10-5 molL-1時可以認(rèn)為該離子沉淀完全了)
【答案】(1)Fe3C + 3O2Fe3O4 + CO2;Fe3O4 + 8H+ = Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O;
(2)4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O(3)①2Fe3+ + H2S = 2Fe2+ + S↓ + 2H+
②使Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe2+,以制備純凈的綠礬晶體③10.70
(4)計算得c(Fe3+)=1.1×10-3molL-1>1×10-5 molL-1,故Fe3+沒有沉淀完全
【解析】
試題分析:(1)Fe3C在足量的空氣中高溫煅燒生成四氧化三鐵和二氧化碳,反應(yīng)為Fe3C+3O2Fe3O4+CO2;磁性固體能溶于過量稀硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸鐵、NO和水,離子反應(yīng)為3Fe3O4+28H++NO3-=9Fe3++NO↑+14H2O,故答案為:Fe3C+3O2Fe3O4+CO2;3Fe3O4+28H++NO3-=9Fe3++NO↑+14H2O;
(2)由總反應(yīng)(2SO2+O2+2H2O=2H2SO4)減去4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O可得到離子反應(yīng)為2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,故答案為:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;
(3)①Fe2O3可以和稀硫酸之間反應(yīng)生成硫酸鐵,FeS可以和稀硫酸之間反應(yīng)生成硫化氫,鐵離子具有氧化性,硫化氫具有還原性,二者之間會發(fā)生化學(xué)反應(yīng):2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,會產(chǎn)生硫單質(zhì),故答案為:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;
②向溶液硫酸鐵中加入足量鐵屑,金屬鐵可以和鐵離子之間反應(yīng)生成亞鐵離子,以制備純凈的綠礬晶體,故答案為:使Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe2+,以制備純凈的綠礬晶體;
③設(shè)酸性高錳酸鉀溶液的體積為x,高錳酸根將亞鐵離子氧化為鐵離子的方程式為5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,根據(jù)方程式有:=,解得x=0.0107L=10.70mL,故答案為:10.70;
(4)溶液pH為3時,溶液中c(H+)=10-3,則c(OH-)=10-11 ,Ksp=1.1×10-36=[c(OH-)]3×c(Fe3+),c(Fe3+)=1.1×10-36/10-33=1.1×10-3(mol/L)>10-5 molL-1,故答案為:c(Fe3+)=1.1×10-3(mol/L)>10-5 molL-1故Fe3+沒有沉淀完全。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組為探究元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設(shè)計可如下系列實驗。
Ⅰ、(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1 mol分別投入到足量的0.1 mol·L-1的鹽酸中,寫出與鹽酸反應(yīng)最慢的金屬發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___________________________________。
(2)將NaOH溶液與NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O,從而驗證NaOH的堿性大于NH3·H2O,繼而可以驗證Na的金屬性大于N,你認(rèn)為此設(shè)計是否合理?并說明理由:________________________________。
Ⅱ、利用下圖裝置可以驗證非金屬性的變化規(guī)律。
(加熱及夾持儀器省略)
(3)實驗室中提供藥品濃硫酸、濃鹽酸、Na2S、Na2SiO3、MnO2、CaCO3,若要證明非金屬性Cl>S;裝置A、B、C中所裝藥品分別為_________________________________,裝置C中的實驗現(xiàn)象為有淡黃色沉淀生成,離子方程式為_____________________________________。
(4)若要證明非金屬性:S>C>Si,則A中加_________,B中加Na2CO3,C中加_________ ,則觀察裝置C中的實驗現(xiàn)象為有白色沉淀生成。離子方程式為________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氮化硅硬度大、熔點高、不溶于酸(氫氟酸除外),是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料。一種用工業(yè)硅(含少量鉀、鈉、鐵、銅的氧化物),已知硅的熔點是1420℃,高溫下氧氣及水蒸氣能明顯腐蝕氮化硅。一種合成氮化硅的工藝流程如下:
(1)凈化N2和H2時,銅屑的作用是: ;硅膠的作用是 。
(2)在氮化爐中3SiO2(s)+2N2(g)=Si3N4(s) △H=-727.5kJ/mol,開始時為什么要嚴(yán)格控制氮氣的流速以控制溫度: ;體系中要通入適量的氫氣是為了 。
(3)X可能是 (選填:“鹽酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氫氟酸”)。
(4)如何說明氮化硅產(chǎn)品已用水洗干凈? 。
(5)用硅粉作硅源、疊氮化鈉(NaN3)作氮源,直接燃燒生成氮化硅(發(fā)生置換反應(yīng)),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】本題為《化學(xué)與生活(選修1)》選做題,
(一)“北京烤鴨”舉世聞名。制作烤鴨套餐的部分原料如下:① 鴨肉、② 面粉、③ 黃瓜、④ 食鹽。請回答:
(1)富含淀粉的是 (填序號,下同)。(2)富含蛋白質(zhì)的是 。
(3)富含維生素的是 。 (4)屬于調(diào)味劑的是 。
(二).材料是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。
(1)試管、燒杯和燒瓶等化學(xué)儀器的主要材質(zhì)是 ;
A.玻璃 B.陶瓷
(2)鋼鐵是目前用量最大的鐵合金。鋼鐵接觸海水發(fā)生電化學(xué)腐蝕,其負(fù)極反應(yīng)式為 ;
A.O2+2H2O + 4e- = 4OH- B.Fe - 2e -= Fe2+
(三)含汞廢水主要來源于氯堿工業(yè)和塑料工業(yè),未經(jīng)處理不得排放。某含汞酸性廢水(主要含Hg2+、H+、Na+、Cl-等)的處理工藝流程如下圖所示。
請回答:
(1)含汞廢水未經(jīng)處理直接排放的危害是 (填字母)。
a. 造成水體污染 b. 引起人體中毒
(2)調(diào)節(jié)廢水pH時加入的溶液A可能是 (填字母)。
a. 鹽酸 b. NaOH溶液
(3)Na2S與Hg2+發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 。
(4)該廢水經(jīng)處理后,測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下(其他離子忽略不計):
離子 | Na+ | Fe2+ | Cl- | SO42- |
濃度(mol/L) | 3.0×10-4 | 2.0×10-4 | 2.5×10-4 |
則c(Fe2+) = mol/L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】【化學(xué)—選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)】H可作為溶劑,用于制造油漆、粘合劑和除漆劑等。下圖是合成H和高聚物M的一種合成路線:
已知以下信息:
①A的產(chǎn)量可以用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平。
②H分子結(jié)構(gòu)中含有六元環(huán)。
③烴F相對分子質(zhì)量為106,可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色,但不能使溴的CCl4溶液褪色。
④核磁共振氫譜顯示F分子結(jié)構(gòu)中只有兩種化學(xué)環(huán)境的氫。
⑤;
回答下列問題:
(1)由C生成D的化學(xué)方程式為 ,反應(yīng)類型為
(2)H的化學(xué)名稱是 ,由C、G生成M的化學(xué)方程式:
(3)F的結(jié)構(gòu)簡式為
(4)同時滿足下列條件G的同分異構(gòu)體有 種(不考慮立體異構(gòu))。
①能與Na2CO3溶液反應(yīng)生成無色無味氣體
②遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
其中核磁共振氫譜中有4組峰,且面積比為1:2:2:1的結(jié)構(gòu)簡式是_______。
(5)上述由F的同分異構(gòu)體X經(jīng)如下步驟可合成。
反應(yīng)條件1所選擇的試劑為 ;反應(yīng)條件2所選擇的試劑為 ;Z的結(jié)構(gòu)簡式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2010年春至2013年連續(xù)四年發(fā)生在云南省的嚴(yán)重旱情牽動了全國人民的心,引起人們對水資源的再次重視。水是組成生命體的重要化學(xué)物質(zhì),有關(guān)水的反應(yīng)有很多。
(1)用電子式表示H2O的形成過程 。
(2)在pH=1的水溶液中,①NH4+、Al3+、Br-、SO42- ② Na+、Fe2+、Cl-、NO3-
③K+、Ba2+、Cl-、NO3- ④K+、Na+、HCO3-、SO42-四組離子中,一定大量共存的是 (填序號)。
(3)在下列反應(yīng)中,水僅做氧化劑的是 (填字母,下同),水既不做氧化劑又不做還原劑的是 。
A.2F2+2H2O=4HF+O2 B.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
C.CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑ D.3Fe+4H2OFe3O4+4H2]
(4)“神舟七號”飛船上的能量主要來自于太陽能和燃料電池,H2、O2和KOH的水溶液可形成氫氧燃料電池,負(fù)極的電極反應(yīng)為 ,反應(yīng)產(chǎn)生的水經(jīng)冷凝后可作為航天員的飲用水,當(dāng)?shù)玫?.8 L飲用水時,電池內(nèi)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】納米氧化亞銅在水的光解等領(lǐng)域具有極大應(yīng)用潛能,是極具開發(fā)前景的綠色環(huán)保光催化劑。目前主要的合成方法有電解法、高溫固相法等。
(1)有研究表明陽極氧化法成功制得了Cu2O 納米陣列,裝置如圖:
該電池的陽極反應(yīng)方程式為 離子交換膜為_______(填陽或陰)離子交換膜,銅網(wǎng)應(yīng)連接電源的_____極。
(2)在高溫下用甲烷將粉狀CuO 還原也可制得Cu2O。
已知:①2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s);△H = -169kJ/mol
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);△H = -846.3 kJ/mol
③ Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s);△H = -157 kJ/mol
則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是:__________。
(3)在相同的密閉容器中,用等質(zhì)量的三種納米Cu2O(用不同方法制得)分別進(jìn)行催化分解水的實驗:2H2O(g) 2H2(g)+O2(g) △H>0。水蒸氣濃度隨時間t變化如下表所示:
序號 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |
① | T1 | 0.050 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
② | T1 | 0.050 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
③ | T2 | 0.10 | 0.094 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
①對比實驗的溫度:T2 T1(填“﹥”“﹤”或“﹦”),原因是___________________。
②實驗①前20 min的平均反應(yīng)速率 v(O2)=
③比較不同方法制得的Cu2O的催化效果應(yīng)選用__________組實驗,原因是___________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì)中,屬于同位素的是(填序號,下同) ,屬于同素異形體的是 ,互為同系物的是 ,屬于同分異構(gòu)體的是 ,屬于同種物質(zhì)的是 。
A.O2和O3 B.D和T C.
D. E.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】元素周期表與元素周期律在學(xué)習(xí)、研究和生產(chǎn)實踐中有很重要的作用。下表列出了①~⑩九種元素在周期表中的位置。
請回答:(以下用相應(yīng)的元素符號回答問題)
(1)在表里填寫①~⑩元素符號,寫出元素符號①________、③________、⑧________。
(2)其中化學(xué)性質(zhì)最不活潑的是________(填元素符號)。
(3)在②、③、④三種元素的氧化物對應(yīng)的水化物中,堿性最強(qiáng)的是________(填化學(xué)式)。
(4)元素①、②、⑤按原子半徑由大到小的順序依次為________(填元素符號)
(5)元素⑥的氫化物的化學(xué)式是________,該氫化物溶于水,所得溶液的pH________(填“<”、“>”或“=”)7。
(6)元素②與元素⑧形成的化合物的電子式是________,高溫下灼燒該化合物火焰呈________色。
(7)________(填化學(xué)式)的單質(zhì)既可以和鹽酸又可以和氫氧化鈉溶液反應(yīng),
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