题目内容
【题目】X、Y、Z、W四种物质有如下相互转化关系(其中X、W为单质,Y、Z为化合物,未列出反应条件)
Ⅰ.若Z是生活中常用的调味品,W遇淀粉溶液变蓝,则:
(1)常温下,X的颜色是____________。
(2)工业上Z有多种用途,用化学方程式表示Z的一种用途_________________________。
(3)生活中所用的Z加入了碘酸钾,过量X与Y溶液反应时可以得到这种碘酸盐,此反应的离子方程式是______________________________________。
Ⅱ.若X是工业上用量最大的金属单质,Z是一种具有磁性的黑色晶体,则:
(1)X与Y反应的化学方程式是__________________________________。
(2)将3.48g Z加入50mL 4mol/L的稀HNO3中充分反应,产生112mL的NO(标准状况),向反应后的溶液中滴加NaOH溶液能产生沉淀.当沉淀量最多,至少需要加入2mol/L的NaOH溶液_____mL (精确到0.1)。
【答案】黄绿色 2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH3Cl2+I﹣+3H2O═6Cl﹣+IO3﹣+6H+3Fe+4H2OFe3O4+4H297.5
【解析】
(1)若Z是生活中常用的调味品,W遇淀粉溶液变蓝,则W为I2,碘易升华,Z为NaCl,在氯碱工业中有重要的应用,X为氯气,Y为NaI,过量X与Y溶液反应时可以得到一种碘酸盐为碘酸钠;(2)X是工业上用量最大的金属单质,Y是一种具有磁性的黑色晶体,则X为Al,Y为Fe3O4,二者发生铝热反应。
Ⅰ.若W遇淀粉溶液变蓝,w是碘单质,X和Y反应生成碘和Z,Z是生活中常用的调味品,Z是氯化钠,根据元素守恒、氧化还原反应及X和W是单质、Y和Z为化合物知,X是氯气,Y是碘化钠;(1)通过以上分析知,X是氯气,为黄绿色气体;(2)工业上用电解饱和氯化钠溶液制取氢氧化钠,电解方程式为:2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH;(3)氯气有强氧化性,能把碘离子氧化生成碘酸根离子,同时自身被还原成氯离子,离子方程式为:3Cl2+I-+3H2O═6Cl-+IO3-+6H+;Ⅱ.若X是工业上用量最大的金属单质,则X是铁,Z是一种具有磁性的黑色晶体,Z是四氧化三铁,X、Y、Z、W四种物质有如下相互转化关系,其中X、W单质,Y、Z为化合物,该反应是铁和水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁,所以W是氢气,Y是水.
(1)高温条件下,铁和水反应生成四氧化三铁和氢气,反应方程式为3Fe+4H2O Fe3O4+4H2;(2)四氧化三铁和硝酸反应生成硝酸盐和NO,向溶液中滴加氢氧化钠溶液,硝酸盐和氢氧化钠反应生成沉淀和硝酸钠,根据溶液中硝酸根离子的量计算氢氧化钠的浓度,
硝酸的物质的量=4mol/L×0.05L=0.2mol,充分反应,产生112mL的NO,根据氮原子守恒,硝酸和一氧化氮的物质的量之比为1:1,则溶液中剩余硝酸的物质的量=0.2mol-=0.195mol,硝酸盐和氢氧化钠反应生成沉淀和硝酸钠,则氢氧化钠和硝酸根离子之间的物质的量之比为1:1,设氢氧化钠的体积为V,则
NaOH------NO3-,
1mol 1mol
2V 0.195mol
V=97.5mL。
【题目】某课题组以硫铁矿烧渣(含 Fe2O3、 Fe3O4、 Al2O3、 CaO、 SiO2 等)为原料制取软磁用 Fe2O3(要求纯度>99.2%, CaO 含量<0.01%)。其工艺流程如下(所加入试剂均稍过量):
已知:生成氢氧化物的 pH 如下表所示
(1)滤渣 A 的主要成分是__________。
(2)在过程Ⅱ中可观察到产生少量气泡,溶液颜色慢慢变浅。能解释该实验现象的离子方程式有__________。
(3)在过程Ⅱ中,课题组对滤液 A 稀释不同倍数后,加入等质量的过量铁粉,得出 Fe3+浓度、还原率和反应时间的关系如图所示:结合上述实验结果说明:课题组选择稀释后c(Fe3+)为 1.60mol/L 左右的理由是______。
(4)在过程Ⅲ中,课题组在相同条件下,先选用了不同沉钙剂进行实验,实验数据见下表:(已知:滤液 B 中钙的含量以 CaO 计为 290—310mg/L)
沉钙剂 | Na2SO3 | H2C2O4 | (NH4)2CO3 | Na2CO3 | NH4F |
用量/g | 2 | 2 | 2 | 5 | 2 |
剩余CaO/mg/L) | 290 | 297 | 290 | 190 | 42 |
根据实验结果, 选择适宜的沉钙剂,得到滤渣 C 的主要成分有__________。
(5)在过程Ⅳ中,反应温度需要控制在 35℃以下,不宜过高,其可能的原因是__________。
(6)在过程Ⅴ中,反应的化学方程式是__________。