【題目】[化學(xué)——選修2:化學(xué)與技術(shù)]聚合硫酸鐵(PFS)是誰處理中重要的絮凝劑,下圖是以回收廢鐵屑為原料制備PFS的一種工藝流程。
回答下列問題
(1)廢鐵屑主要為表面附有大量鐵銹的鐵,鐵銹的主要成分為_________。粉碎過篩的目的是_______
(2)酸浸時最合適的酸是_____,寫出鐵銹與酸反應(yīng)的離子方程式_____________________。
(3)反應(yīng)釜中加入氧化劑的作用是_________,下列氧化劑中最合適的是____________(填標(biāo)號)。
A.KMnO4 B. C. D.
(4)聚合釜中溶液的pH必須控制在一定的范圍內(nèi),pH偏小時Fe3+水解程度弱,pH偏大時則_______。
(5)相對于常壓蒸發(fā),減壓蒸發(fā)的優(yōu)點是______。
(6)鹽基度B是衡量絮凝劑絮凝效果的重要指標(biāo),定義式為(n為物質(zhì)的量)。為測量樣品的B值,取樣品mg,準(zhǔn)確加入過量鹽酸,充分反應(yīng),再加入煮沸后冷卻的蒸餾水,以酚酞為指示劑,用c的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液進行中和滴定(部分操作略去,已排除鐵離子干擾)。到終點時消耗NaOH溶液V mL。按照上述步驟做空白對照試驗,消耗NaOH溶液,已知該樣品中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w,則B的表達式為__________
【答案】(1)Fe2O3·xH2O;選取細(xì)小顆粒,增大反應(yīng)物接觸面積,提高“酸浸”反應(yīng)速率 ;(2)硫酸Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++3SO42-+(x+3)H2O;(3)氧化Fe2+ ,c ;(4)pH過大,容易生成Fe(OH)3,產(chǎn)率降低;(5)減壓蒸餾,可防止溫度過高,聚合硫酸鐵分解 ;(6)。
【解析】
試題分析:(1)廢鐵屑主要為表面附有大量鐵銹的鐵,鐵銹的主要成分為Fe2O3·xH2O 。粉碎過篩的目的是控制鐵屑的顆粒。
(2)由于不能引入雜質(zhì),則酸浸時最合適的酸是硫酸,鐵銹與酸反應(yīng)的離子方程式為Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++3SO42-+(x+3)H2O。
(3)由于溶液中含有亞鐵離子,則反應(yīng)釜中加入氧化劑的作用是氧化Fe2+,由于不能引入雜質(zhì),則氧化劑中最合適的是綠色氧化劑雙氧水。
(4)聚合釜中溶液的pH必須控制在一定的范圍內(nèi),pH偏小時水解程度弱,pH偏大時則Fe3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀而損失,造成產(chǎn)率降低。
(5)相對于常壓蒸發(fā),減壓蒸發(fā)的優(yōu)點是可防止溫度過高,聚合硫酸鐵分解。
(6)做空白對照試驗,消耗NaOH溶液,說明與樣品反應(yīng)的鹽酸的物質(zhì)的量是(V0-V)c×10-3mol,所以樣品中氫氧根的物質(zhì)的量是(V0-V)c×10-3mol。已知該樣品中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w,則鐵的物質(zhì)的量是,因此B的表達式為=。
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【題目】下表是元素周期表的一部分, 針對表中的①~⑧種元素,填寫下列空白:
族 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 零 |
2 | ① | ② | ③ | |||||
3 | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ |
(1)上述元素中,化學(xué)性質(zhì)最不活潑的是 (填元素符號)。
(2)在最高價氧化物的水化物中,酸性最強的化合物的分子式是 (填元素符號)。
(3)元素②的氣態(tài)氫化物分子屬于 (填電解質(zhì)或非電解質(zhì));元素⑦與④形成化合物的電子式是 。
(4)元素⑤的最高價氧化物與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為:
。
(5)元素④的某氧化物可作供氧劑,該氧化物中所含的化學(xué)鍵類型有 ,寫出其與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
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【題目】鋼鐵等鐵制品是應(yīng)用最廣泛的金屬材料,鐵元素的單質(zhì)及其化合物在元素化合物世界始終扮演著重要角色。
I、打磨過的細(xì)鐵絲可在純氧中劇烈燃燒,最終生成黑色固體;鐵粉與水蒸氣在高溫下也可生成該黑色固體,
(1)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(2)將該黑色固體溶于鹽酸中,反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式 。
II、某校探究性學(xué)習(xí)小組用已部分生銹的廢鐵屑制作印刷電路板的腐蝕劑,并回收銅。探究過程如下:
請回答下列問題:
(1)步驟②中,除發(fā)生反應(yīng)Fe +2HCl=FeCl 2 +H 2 ↑外,其他可能反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)若將③該加H2O2 書寫離子反應(yīng)方程式 。
(3)若溶液B中只含有Fe 2+ 而不含F(xiàn)e 3+ ,可證明該事實的實驗方法是( )
①先加氯水,后加KSCN溶液后顯紅色;
②先加KSCN溶液,不顯紅色,再加氯水后顯紅色;
③滴加NaOH溶液,只產(chǎn)生白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最后呈紅褐色;
④只滴加KSCN溶液不顯紅色。
A.①② B、②③ C、③④ D、①④
(4)步驟④化學(xué)方程式為 。
(5)若除去氯化銅中氯化鐵可以加入劑 。
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【題目】有A、B、C、D四種金屬,當(dāng)A、B組成原電池時,電子流動方向A →B ;當(dāng)A、D組成原電池時,A為正極;B與E構(gòu)成原電池時,電極反應(yīng)式為:E2-+2e-=E,B-2e-=B2+則A、B、D、E金屬性由強到弱的順序為( )
A.A﹥B﹥E﹥D B.D﹥A﹥B﹥E C.D﹥E﹥A﹥B D.A﹥B﹥D﹥E
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【題目】Al及Al的合金在生活生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用
(1)航母升降機可由鋁合金制造。
①Al元素在周期表中的位置是 ;
②Al—Mg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜,其化學(xué)方程式為: 。
(2)2015年11月首架C919大飛機總裝下線,標(biāo)志著我國躋身飛機研制先進國家行列。機身蒙皮使用的是第三代鋁鋰合金材料。下列不屬于鋁鋰合金性質(zhì)的是 (填字母)。
a.密度大 b.硬度大 c.抗腐蝕
(3)用鋁和金屬氧化物反應(yīng)制備金屬單質(zhì)是工業(yè)上較常用的方法。如:
2Al+4BaO3Ba↑+BaO·Al2O3
常溫下Al的金屬性比Ba的金屬性 (選填“強”“弱”)。
利用上述方法可制取Ba的主要原因是 。
a.高溫時Al的活潑性大于Ba
b.高溫有利于BaO分解
c.高溫時BaO·Al2O3比Al2O3穩(wěn)定
d.Ba的沸點比Al的低
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【題目】氫溴酸在醫(yī)藥和石化工業(yè)上有廣泛用途。下圖是模擬工業(yè)制備氫溴酸粗品并精制的流程。
根據(jù)上述流程回答下列問題:
(1)混合①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。
(2)混合①中使用冰水的目的是________________________________。
(3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名稱分別是________、________。
(4)混合液②中加入Na2SO3的目的是_________________________________。
(5)純凈的氫溴酸應(yīng)為無色液體,但實際工業(yè)生產(chǎn)中制得的氫溴酸(工業(yè)氫溴酸)常帶有淡淡的黃色。于是甲、乙兩同學(xué)設(shè)計了簡單實驗加以探究:甲同學(xué)假設(shè)工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因為含有Fe3+,則用于證明該假設(shè)所用的試劑為________,若假設(shè)成立可觀察的現(xiàn)象為___________。乙同學(xué)假設(shè)工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因為________________________,其用于證明該假設(shè)所用的試劑為________。
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【題目】下列對事實的解釋不正確的是
選項 | 事實 | 解釋 |
A | 用鋁罐槽車儲運濃硫酸 | 常溫下,鋁與濃硫酸不反應(yīng) |
B | 在蔗糖中加入濃硫酸后出現(xiàn)發(fā)黑 | 濃硫酸具有脫水性 |
C | 濃硝酸在光照下顏色變黃 | 濃HNO3不穩(wěn)定,生成的有色產(chǎn)物NO2能溶于濃硝酸 |
D | SO2能使溴水褪色 | SO2具有還原性 |
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【題目】有關(guān)下列說法的判斷正確的是
A. 漂白粉在空氣中不穩(wěn)定,可用于漂白紙張
B. 漂白粉中的CaCl2與空氣中的CO2反應(yīng)可生成CaCO3,漂白粉在空氣中久置變質(zhì)
C.NH3能使酚酞溶液變紅,因而NH3可用于設(shè)計噴泉實驗
D. 打磨磁石制指南針不涉及化學(xué)反應(yīng)
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【題目】SnSO4是一種重要的硫酸鹽,在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。其制備路線如下:
已知:在酸性條件下,溶液中的Sn2+可被空氣中的氧氣氧化成Sn4+; SnCl2能水解生成堿式氯化亞錫 Sn(OH)Cl]。
(1) 寫出物質(zhì)A的名稱:___ _____。
(2) SnCl2用鹽酸而不用水溶解的原因是__________ __________(用化學(xué)方程式表示)。
(3) 錫粉的作用是除去酸溶時產(chǎn)生的少量Sn4+,請寫出產(chǎn)生Sn4+的離子方程式:
_______________ _______________。
(4) 反應(yīng)Ⅰ生成的沉淀為SnO,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_ _ __。該反應(yīng)的溫度需要控制在75 ℃左右的原因是_ _ _ _。
(5) 實驗室中“漂洗”沉淀的實驗操作方法是_ _ __。
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