题目内容
【题目】某工厂产生的烧渣(主要含FeO、Fe2O3,还有一定量的SiO2)可用于制备七水合硫酸亚铁晶体(FeSO4 ·7H2O),其工艺流程如下:
查阅资料:SiO2不溶于水,也不与稀硫酸反应。
⑴ “浸取”步骤中,FeO、Fe2O3和稀硫酸发生反应的化学方程式分别为FeO+H2SO4=FeSO4+H2O、__________________。
⑵ 过滤用到的玻璃仪器有______________。
⑶ “还原”步骤是将Fe3+转化为Fe2+,试剂X可用SO2或Fe。
① 若试剂X是SO2,转化原理为SO2+Fe2(SO4)3+2H2O=2FeSO4+2Y,则Y的化学式是:____________。
② 若试剂X是Fe,转化原理的化学方程式为______________________。
测得“还原”后溶液的pH明显增大,其原因是______________________。
【答案】Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O 烧杯、玻璃棒和漏斗 H2SO4 Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4 铁消耗过量的硫酸,导致溶液酸性减弱
【解析】
(1)“浸取”步骤中,FeO和稀硫酸发生复分解生成硫酸亚铁和水,Fe2O3和稀硫酸发生复分解反应生成硫酸铁和水,化学方程式分别为FeO+H2SO4=FeSO4+H2O、Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;
(2)“过滤”操作需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
(3)①由质量守恒定律可知,反应前后,原子个数不变,反应的化学方程式为:SO2+Fe2(SO4)3+2H2O═2FeSO4+2H2SO4,则Y的化学式是H2SO4;
②若试剂X是Fe,转化原理的化学方程式为Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4;测得“还原”后溶液的pH明显增大,其原因是铁消耗过量的硫酸,导致溶液酸性减弱。
【题目】某化学探究小组以“寻找过氧化氢分解新的催化剂”为课题,开展了下列实验。
(提出问题)氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
(猜想与假设)_____。
(实验探究)
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
Ⅰ.分别量取5mL 5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入a g氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象。 | A试管中产生较多气泡,带火星木条_____,B试管中无明显现象 | ①A试管产生的气体是_____(填化学式)氧化铁可加快过氧化氢的分解速率 |
Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象。 | 试管中均产生气泡,带火星木条均复燃 | 氧化铁的_____在反应前后均没有发生变化。 |
Ⅲ.将实验II中的剩余物________(填操作名称),并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量 | 所得固体质量仍为a g | 氧化铁的_____在反应前后均没有发生变化。 |
(实验结论)
(1)实验II、III得出结论:_____。
(2)请写出氧化铁催化过氧化氢溶液分解的化学方程式_____。
(实验拓展)
(3)查阅资料得知,CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是_____。
A MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
B 同一个化学反应可以有多种催化剂
C 催化剂只能加快化学反应的速率
D 用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物。