【題目】某工廠酸性廢液中含有Fe3+、Al3+、Fe2+、SO42-，以該廢液為原料制備Fe2O3的工藝流程如下(部分操作和條件略)：

已知：①NH4HCO3在熱水中會分解。

②常溫下，溶液中不同金屬離子生成氫氧化物沉淀時的pH見下表：

金屬離子(0.1mol·L-l)

Fe3+

Fe2+

Al3+

開始沉淀時的pH

2.4

7.6

3.4

完全沉淀時的pH

3.7

9.6

4.8

回答下列問題：

（1）寫出“還原”步驟中反應(yīng)的離子方程式：_________________________________。

（2）試劑X可選用_________（任寫一種，填化學(xué)式），“濾渣”的主要成分是_________________。

（3）加入碳酸氫銨后過濾，發(fā)現(xiàn)濾液仍然渾濁，可能的原因是_________________________，用90℃熱水洗滌FeCO3沉淀的目的是______________________________________。

（4）若在實驗室中灼燒FeCO3應(yīng)在_____________(填儀器名稱)中進(jìn)行，“灼燒氧化”發(fā)生的化學(xué)方程式為__________________________________。

（5）若工業(yè)上灼燒氧化174.0噸FeCO3得到117.6噸產(chǎn)品，則該產(chǎn)品中Fe2O3的純度為___________ (設(shè)產(chǎn)品中雜質(zhì)只有FeO，保留一位小數(shù))。

【答案】 Fe+2H+=Fe2++ H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+ NH3·H2O Fe和Al(OH)3 濾紙破損或者是過濾時濾液超過濾紙上緣等 洗去表面吸附的離子同時促進(jìn)碳酸氫銨的分解 坩堝 4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 81.6%

【解析】（1）“還原”是鐵粉將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，同時與廢液中的H+反應(yīng)生成H2，反應(yīng)的離子方程式為：Fe+2H+=Fe2++ H2↑和Fe+2Fe3+=3Fe2+，答案為; Fe+2H+=Fe2++ H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+

（2）試劑X用于調(diào)節(jié)溶液的pH，使Al3+完全沉淀，選用NH3·H2O，不引入其它雜質(zhì)，同時生成的碳酸氫銨便于除去；“濾渣”的主要成分是過量的鐵粉和生成的Al(OH)3沉淀。答案為：NH3·H2O 、Fe和Al(OH)3

（3）過濾的過程中若把玻璃棒靠在三層濾紙上時不小心把濾紙戳破了，此時過濾出的濾液是混濁的；過濾時濾液液面高于濾紙的邊緣時，濾液就會不經(jīng)過濾紙而直接從濾紙和漏斗之間的空隙中流過，也會導(dǎo)致過濾出的濾液是混濁的；NH4HCO3在熱水中會分解，用90℃熱水洗滌FeCO3沉淀，目的是洗去表面吸附的離子同時促進(jìn)碳酸氫銨的分解。答案為：濾紙破損或者是過濾時濾液超過濾紙上緣等 、洗去表面吸附的離子同時促進(jìn)碳酸氫銨的分解

（4）實驗室中灼燒固體通常在坩堝中進(jìn)行，灼燒時FeCO3與氧氣在高溫下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，化學(xué)方程式為：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。答案為: 坩堝、4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2

（5）假設(shè)Fe2O3物質(zhì)的量為x mol，F(xiàn)eO的物質(zhì)的量為y mol，那么滿足：160x+72y=117.6、2x+y=，解得x=6mol，所以產(chǎn)物中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為81.6%。答案為：81.6%

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】21世紀(jì)是納米科技嶄露頭角的時代。下列分散系的分散質(zhì)粒子直徑在1nm～100nm之間的是

A.鹽酸B.蔗糖溶液C.油水混合物D.Fe(OH)3膠體

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【題目】40mL物質(zhì)的量濃度為0.05molL-1Na2SO3溶液恰好與25mL濃度為0.02molL-1的K2X2O6溶液完全反應(yīng)，已知Na2SO3可被K2X2O6氧化為Na2SO4，則元素X在還原產(chǎn)物中的化合價為下列的

A.+1價B.+2價C.+3價D.+4價

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【題目】需要加入氧化劑才能實現(xiàn)的變化是（ ）
A.MnO2→MnSO4
B.KI→KIO3
C.HNO 3→NO
D.Al2O 3→Al（OH）3

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【題目】根據(jù)問題進(jìn)行作答：
（1）事實證明，能設(shè)計成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池的是 （ ）
A.C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H＞0
B.NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）△H＜0
C.2CO（g）+O2（g）=2CO2（l）△H＜0
D.2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H＜0
（2）以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)（1）中所選反應(yīng)設(shè)計一個原電池，其正極的電極反應(yīng)式為：
（3）鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時用銅而不用石墨做陽極的原因是：
（4）利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)． 若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)該置于 （填M或者N）處，此時溶液中的陰離子向 極（填X或鐵）移動．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】硫酸亞鐵銨品體[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]又稱摩爾鹽，是一種重要的化工原料，用途十分廣泛。

（1）基態(tài)Fe2+的核外電子排布式為_____________________。

（2）氨是合成摩爾鹽的重要原料，工業(yè)合成氨中，原料氣在進(jìn)入合成塔前常用醋酸二氨合銅(I)溶液來吸收其中的雜質(zhì)CO氣體，其反應(yīng)方程式為：[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3]Ac·CO[醋酸羰基三氨合銅(I)](Ac-=CH3COO-)

①醋酸中碳原子的雜化方式是_________，1mol乙酸分子中含有σ鍵的數(shù)目為_________________。

②C、N、O三種元素的第一電離能由小到大的順序為___________________________。

③與CO互為等電子體的分子為___________（填化學(xué)式），NH3的空間構(gòu)型為__________________。

（3）N和P都是第VA族元素，其最簡單氫化物熔點(diǎn)的大小關(guān)系為_________，主要原因是__________________________________。

（4）鐵在不同溫度范圍有不同的晶體結(jié)構(gòu)。室溫下鐵是簡單立方，稱為α鐵(α-Fe)。當(dāng)溫度升高到912℃，α鐵轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫘牧⒎剑Q為γ鐵(γ-Fe)。當(dāng)溫度繼續(xù)升高到1394 ℃，γ鐵轉(zhuǎn)變?yōu)轶w心立方。稱為δ鐵(δ-Fe)。

①γ鐵晶體中鐵原子配位數(shù)是____________________。

②δ鐵晶體密度為dg·cm-3，則其晶胞參數(shù)(邊長)為__________cm(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】CO2是一種廉價的碳資源，其綜合利用具有重要意義。CO2與CH4經(jīng)催化重整，制得合成氣：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。

(1)已知上述反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：

化學(xué)鍵

C-H

C=O

H-H

C≡O(shè)(CO)

鍵能/kJ·mol-1

413

745

436

1075

則該反應(yīng)的△H=______kJ·mol－1。

(2)為了加快該反應(yīng)的速率，可以進(jìn)行的措施是（_____）。

A．恒溫恒壓下，按原比例充入CH4、CO2

B．恒溫下，縮小容器體積

C．增大反應(yīng)物與催化劑的接觸面積

D．降低溫度

(3)恒溫下，向2L體積恒定的容器中充入一定量的CO2、CH4，使其在催化劑作用下進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)tmin后，測得CO有amol，則v(CO2)=______。下列各項能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是（______）。

A．容器內(nèi)氣體密度保持一定 B．容器內(nèi)CO2、CH4的濃度之比為1∶1

C．該反應(yīng)的正反應(yīng)速率保持一定 D．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持一定

(4)用甲烷作燃料的堿性燃料電池中，電極材料為多孔惰性金屬電極，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為_______________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】【有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)】香料G的一種合成工藝如下圖所示：

核磁共振氫譜顯示A有兩種峰，且峰面積之比為1∶1，且不含C=C。

已知：CH3CH2CH==CH2CH3CHBrCH==CH2

CH3CHO＋CH3CHOCH3CHOHCH2CHO

CH3CHOHCH2CHOCH3CH==CHCHO＋H2O

請回答：

（1）A的結(jié)簡式為_______________，G中除苯環(huán)外官能團(tuán)的名稱為___________________。

（2）檢驗M已完全轉(zhuǎn)化為N的實驗操作和現(xiàn)象是：_______________，則M已完全轉(zhuǎn)化為N。

（3）有學(xué)生建議，將M→N的轉(zhuǎn)化用KMnO4(H＋)代替O2，老師認(rèn)為不合理，原因是_____________。

（4）K→L的化學(xué)方程式為___________________________，反應(yīng)類型為______________。

（5）F是M的同系物，比M多一個碳原子。滿足下列條件的F的同分異構(gòu)體有________種(不考慮立體異構(gòu))：①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，②能與溴的四氯化碳溶液加成，③苯環(huán)上有2個取代基；這些同分異構(gòu)體中，其中不含甲基、碳原子在苯環(huán)兩側(cè)對稱分布的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為__________________。

（6）以丙烯和NBS試劑為原料制備甘油(丙三醇)，請設(shè)計合成路線(其他無機(jī)原料任選)：__________【請用以下方式表示：AB…目標(biāo)產(chǎn)物】。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某研究小組以苯酚為主要原料，按下列路線合成藥物——沙丁胺醇。

已知:：①A→B 原子利用率為 100%

②R-OHR-O-CH3； R-O-CH3 R-OH

③

請回答：

（1）寫出 C 中官能團(tuán)的名稱______________________________。

（2）B→C 反應(yīng)類型為___________________________________。

（3）下列有關(guān)說法正確是_________。

A．A 是甲醛 B．苯酚有毒，但能用于殺菌消毒

C．化合物 D 與 FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng) D．沙丁胺醇分子式： C13H21NO3

（4）設(shè)計化合物 C 經(jīng)兩步反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)?/span> D 的合成路線(用流程圖表示) _______________________________________________________________。

（5）寫出 E 的結(jié)構(gòu)簡式_________________________________________。

（6）寫出 F→ 沙丁胺醇反應(yīng)的另一種反應(yīng)物是_________________________。

（7）化合物 M 是 C 的同分異構(gòu)體，M 符合下列條件的同分異構(gòu)體有______種；

① M 苯環(huán)上只有兩個對位取代基； ② 能發(fā)生水解反應(yīng)；

寫出其中 1H-NMR 譜中有 4 種氫原子的 M 所有可能的結(jié)構(gòu)簡式________________。

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