【題目】鐵黃是一種重要的顏料,化學式為Fe2O3xH2O,廣泛用于涂料、橡膠、塑料、文教用品等工業(yè)。實驗室模擬工業(yè)利用硫酸渣(含Fe2O3及少量的CaO、MgO等) 和黃鐵礦粉(主要成分為FeS2) 制備鐵黃的流程如下。
回答下列問題:
(1)操作I中為了提高硫酸渣的溶解速率,可采取的措施有_________(答兩條即可)。
(2)溶液X中含有的金屬離子有Fe3+和_____;溶液X中加入黃鐵礦粉后,先發(fā)生反應FeS2+H2SO4( 稀)=FeSO4+ H2S↑+S↓,H2S 再將Fe3+還原,其離子方程式為_________。
(3)在溶液Y 中通入空氣的目的是______________,再通入NH3后可觀察到的現(xiàn)象是__________,若通入NH3后溶液的pH 過高,會影響產(chǎn)品純度,原因是_________。
(4)操作II中除用到玻璃棒外,還需要的玻璃儀器是________。
(5)若將濾渣Z灼燒產(chǎn)生的尾氣通入溶液X 中,充分反應后溶液的pH____(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(6)為了測定所制備鐵黃Fe2O3xH2O中x的值,用分析天平準確稱量m1g樣品置于坩堝中加熱、冷卻后稱量;經(jīng)過重復操作,當達到恒重時,殘留固體質(zhì)量為m2g,則x =______。
【答案】 適當增大稀硫酸濃度、提高反應溫度、減小硫酸渣粒徑 Mg2+、Ca2+ 2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+ 將Fe2+氧化成Fe3+ 產(chǎn)生紅褐色沉淀 Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀,降低產(chǎn)品純度 燒杯、漏斗 減小
【解析】硫酸渣中含Fe2O3、CaO、MgO等,用稀硫酸溶解,過濾除去不溶物,再加FeS2發(fā)生反應FeS2+H2SO4(。═FeSO4+H2S↑+S↓,H2S可以將Fe3+還原為Fe2+,過濾分離,濾渣含有S、FeS2等,濾液中含有Fe2+,通入空氣將Fe2+氧化成Fe3+,氨氣反應得到Fe(OH)3,過濾分離,烘干得到鐵黃,溶液W中含有硫酸銨等。
(1)適當增加稀硫酸濃度、提高反應溫度、粉碎硫酸渣增大接觸面積等,都可提高硫酸渣的溶解速度,故答案為:適當增加稀硫酸濃度、提高反應溫度、粉碎硫酸渣增大接觸面積;
(2)硫酸渣中含Fe2O3、CaO、MgO都能被硫酸溶解,因此溶液X中含有的金屬離子有Fe3+和Mg2+、Ca2+;H2S可以將Fe3+還原為Fe2+,同時生成S,反應離子方程式為:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,故答案為:Mg2+、Ca2+;2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;
(3)根據(jù)上述分析,在溶液Y中通入空氣可以將Fe2+氧化成Fe3+,再通入NH3后,Fe3++3NH3H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+;若通入NH3后溶液的pH過高,Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀,降低產(chǎn)品純度,故答案為:將Fe2+氧化成Fe3+;產(chǎn)生紅褐色沉淀;Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀,降低產(chǎn)品純度;
(4)操作Ⅱ是過濾,除用到玻璃棒外,還需要的玻璃儀器是:燒杯、漏斗,故答案為:燒杯、漏斗;
(5)濾渣Z中含有S、FeS2等,灼燒產(chǎn)生的尾氣中含有二氧化硫氣體,溶液X中含有的Fe3+能夠?qū)⒍趸蜓趸闪蛩,充分反應后溶液的酸性增強?/span>pH減小,故答案為:減;
(6)結(jié)晶水的質(zhì)量為(m1-m2)g,則=,解得x=,故答案為: 。
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【題目】向20 mL 0.5 mol·L-1的醋酸溶液中逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的燒堿溶液,測定混合溶液的溫度變化如圖所示。下列關(guān)于混合溶液的相關(guān)說法中錯誤的是
A. 醋酸的電離平衡常數(shù):B點>A點
B. 由水電離出的c(OH-):B點>C點
C. 從A點到B點,混合溶液中可能存在:c(CH3COO-)=c(Na+)
D. 從B點到C點,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
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【題目】在一定溫度下的某容積可變的密閉容器中,建立下列化學平衡:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。可認定上述可逆反應在一定條件下已達到化學平衡狀態(tài)的是
A. 體系的壓強不再發(fā)生變化
B. 2v正(CO)=v逆(H2O)
C. 生成n molCO的同時生成n mol H2
D. 1 mol H-H鍵斷裂的同時斷裂2 mol H-O鍵
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【題目】已知一定溫度時:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),當生成2mol SO3時,放出熱量197kJ,在相同溫度和壓強下,向密閉容器中通入2mol SO2和1molO2,達到平衡時放出熱量Q,則下列關(guān)系式中正確的是
A.Q=197 kJ B.Q<197×2 kJ C.Q<197 kJ D.Q>197 kJ
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【題目】對水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3的解釋,說法正確的是
A. Mg(OH)2的溶度積大于MgCO3的溶度積,且在水中發(fā)生了沉淀轉(zhuǎn)化
B. Mg(OH)2比MgCO3更難溶,且在水中發(fā)生了沉淀轉(zhuǎn)化
C. MgCO3電離出的CO發(fā)生水解,使水中OH-濃度減小,對Mg(OH)2沉淀溶解平衡而言,Qc<Ksp,生成Mg(OH)2沉淀
D. 二者不能相互轉(zhuǎn)化
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【題目】恒溫條件下,可逆反應:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)在體積固定的密閉容器中進行,達到平衡狀態(tài)的標志的是( )
①單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO2②單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO③用NO2、NO、O2表示的反應速率的比為2:2:1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài).
A. ①④⑥⑦ B. ②③⑤⑦ C. ①③④⑤ D. 全部
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【題目】已知:H2(g)+ O2(g)H2O(l),反應過程中能量變化如圖所示,則:
①a、b、c分別代表什么意義?
a___________________________________;
b_____________________________;
c___________________________________。
②該反應是______反應(填“吸熱”或“放熱”),ΔH_______0(填“>”或“<”)。
(2)發(fā)射“天宮”一號的火箭使用的推進劑是液氫和液氧,這種推進劑的優(yōu)點是______。(請寫兩條)
(3)已知:H2(g)+ O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
H2(l)H2(g) ΔH=+0.92 kJ·mol-1
O2(l)O2(g) ΔH=+6.84 kJ·mol-1
請寫出1mol液氫和液氧生成液態(tài)水的熱化學方程式:______________________________。
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【題目】在T℃時,發(fā)生反應C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。
(1)T℃時,在一個2L的密閉容器中加入4molC和1molH2O(g),5min后反應達到平衡,C的轉(zhuǎn)化率為20%。
①0~5min內(nèi),用H2O(g)表示的平均反應速率為____________。
②該反應達到平衡的標志是______。
a.氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
b.氣體的密度不變
c.H2O(g)、CO(g)、H2(g)的物質(zhì)的量之比為1:1:1
d.氣體的總物質(zhì)的量不變
(2)T℃時,在下列密閉容器中加入相應的物質(zhì)進行實驗,中間的隔板可以自由滑動。
①若左室中氣體的平均相對分子質(zhì)量一直保持不變,則反應開始前H2O(g)、H2(g)的物質(zhì)的量之比是__________。
②反應在達到平衡時,中間的隔板所處的位置是________。
a.1~1.5之間 b.1.5處 c.1.5~2之間
(3)已知:I.破壞1mol共價鍵所需要的能量如下表:
共價鍵 | 石墨中的碳碳鍵 | H-H | C≡O | H-O |
能量/kJ | 475.7 | 436 | 1072 | 463 |
Ⅱ.石墨層由六角形蜂巢結(jié)構(gòu)的碳原子構(gòu)成,如圖所示:
某同學構(gòu)想:通過下列裝置實現(xiàn)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)的反應。
①按該考生的構(gòu)想,石墨電極發(fā)生的反應式為_______________。
②這個構(gòu)想成立嗎?說明理由: _______________。
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【題目】下列性質(zhì)體現(xiàn)了金屬通性的是( )
A. 銀不易生銹 B. 鐵常溫下不溶于濃硝酸
C. 鈉與水劇烈反應放出氫氣 D. 金屬具有良好的延展性
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