高纯氧化铁(α-Fe2O3)是现代电子工业的重要材料．实验室用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3.FeO.还含有SiO2等杂质)为原料制备高纯氧化铁的步骤如下:回答下列问题:(1)上述实验所涉及的反应中.有一个反应既属于化合反应.又属于氧化还原反应．写出该反应的离子方程式: ．(2)实验室欲用18.4mol?L-1的浓硫酸配制100mL 5.0mol 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

高纯氧化铁（α-Fe₂O₃）是现代电子工业的重要材料．实验室用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe₂O₃、FeO，还含有SiO₂等杂质）为原料制备高纯氧化铁的步骤如下：

回答下列问题：
（1）上述实验所涉及的反应中，有一个反应既属于化合反应，又属于氧化还原反应．写出该反应的离子方程式：

．
（2）实验室欲用18.4mol?L^-1的浓硫酸配制100mL 5.0mol?L^-1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒外，还有

（填写仪器名称）．
（3）某同学用如图1所示装置进行过滤操作．

①请指出其中的错误之处：

；
②过滤后，洗涤过滤器中少量沉淀的方法是

．
（4）某同学用图2所示实验装置（尾气吸收装置未画出）向溶液Y中通入NH₃和CO₂．
①下列为实验室制备NH₃和CO₂的备选药品：
a．NH₄Cl b．CaCO₃（块状） c．Ca（OH）₂d．NaOH e．浓氨水 f．稀盐酸 g．稀硫酸
则上述装置A处的试管中所放药品的最佳选择为

和

（用药品序号填空）；装置D处药品的最佳选择为

和

（用药品序号填空）．
②下列各项制备实验中，也可利用装置D处仪器完成的是

（填序号）．
A．MnO₂与浓盐酸反应制备Cl₂
B．Cu与浓硫酸反应生成SO₂
C．由KMnO₄分解制O₂
D．乙醇与乙酸反应制备乙酸乙酯
E．Zn与稀硫酸反应制备H₂
③写出上述装置A处的试管中所发生反应的化学方程式

．
④若通入一定量的NH₃和CO₂后，装置C处的溶液中只含有S、N、H、O四种元素．用pH试纸测定该溶液pH的方法是

；若该溶液呈中性，则溶液中的NH₄⁺和SO₄^2-的物质的量浓度间的数量关系为

．（离子的浓度用符号[NH₄⁺]和[SO₄^2-]表示）

分析：（1）向硫铁矿烧渣中加入硫酸，SiO₂不与酸反应，氧化铁和氧化亚铁分别与硫酸发生复分解反应得到硫酸铁和硫酸亚铁，过滤后所得滤渣为SiO₂，滤液A中加入过量铁粉将Fe³⁺还原为Fe²⁺，此反应既为化合反应又为氧化还原反应，过滤后在滤液中通入氨气和二氧化碳发生复分解反应生成FeCO₃和硫酸铵，高温煅烧FeCO₃发生氧化还原反应得Fe₂O₃；
（2）配制一定物质的量浓度的溶液要用到一定体积的容量瓶；
（3）①根据过滤中的“一贴、二低、三靠”判断；②在过滤器中用蒸馏水洗涤沉淀；
（4）①从装置图可知，A用来制取氨气，D用来制取二氧化碳，根据此装置目的选择试剂；
②D装置为固体和液体反应不加热制气装置，符合此条件的可用D装置；
③A为制取氨气的装置，根据所用药品可写出方程式；
④根据pH试纸使用步骤回答；根据电荷守恒解答．

解答：解：（1）向硫铁矿烧渣中加入硫酸，SiO₂不与酸反应，氧化铁和氧化亚铁分别与硫酸发生复分解反应得到硫酸铁和硫酸亚铁，过滤后所得滤渣为SiO₂，滤液A中加入过量铁粉将Fe³⁺还原为Fe²⁺，此反应既为化合反应又为氧化还原反应，过滤后在滤液中通入氨气和二氧化碳发生复分解反应生成FeCO₃和硫酸铵，高温煅烧FeCO₃发生氧化还原反应得Fe₂O₃，由以上分析可知，符合条件的离子方程式为：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，
故答案为：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（2）配制一定物质的量浓度的溶液要用到一定体积的容量瓶，此实验需要配制100 mL 5.0mol?L^-1的硫酸溶液，故需要100mL容量瓶，故答案为：100mL容量瓶；
（3）①过滤要符合“一贴、二低、三靠”，此图示缺少两靠，即烧杯紧靠玻璃棒、玻璃棒紧靠三层滤纸处，或答成未用玻璃棒引流也可以，
故答案为：未用玻璃棒引流或烧杯未紧靠玻璃棒，玻璃棒没紧靠三层滤纸；
②在过滤器中用蒸馏水洗涤沉淀，具体操作为：沿玻璃棒向漏斗（过滤器）中的沉淀上加蒸馏水至淹没沉淀，静置使其全部滤出，重复操作数次，
故答案为：沿玻璃棒向漏斗（过滤器）中的沉淀上加蒸馏水至淹没沉淀，静置使其全部滤出，重复操作数次；
（4））①从装置图可知，A用来制取氨气，所用试剂为氯化铵和氢氧化钙，D用来制取二氧化碳，所用试剂为大理石和稀盐酸，
故答案为：ac；bf；
②D装置为固体和液体反应不加热制气装置，用所给试剂制取氯气、二氧化硫、氧气、乙酸乙酯都需要加热，故不符合，制取氢气不需要加热符合；
故答案为：E；
③A为制取氨气的装置，实验室用氯化铵和氢氧化钙共热制取氨气，反应方程式为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△

CaCl₂+2NH₃↑+H₂O；
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△

CaCl₂+2NH₃↑+H₂O；
④溶液的酸碱度具体测定方法是：用洁净、干燥的玻璃棒蘸取待测溶液，点在在放在干燥的玻璃皿或白瓷板上的干燥pH试纸中央，待变色后立即与标准比色卡对比读数测得pH；根据电荷守恒，c[NH₄⁺]+c[H⁺]=c[OH^-]+2c[SO₄^2-]，因溶液呈中性，则有c[H⁺]=c[OH^-]，所以c[NH₄⁺]=2c[SO₄^2-]，
故答案为：用洁净、干燥的玻璃棒蘸取待测溶液，点在在放在干燥的玻璃皿或白瓷板上的干燥pH试纸中央，待变色后立即与标准比色卡对比读数；c[NH₄⁺]=2c[SO₄^2-]．

点评：本题综合考查了氧化铁的制备、氨气、二氧化碳的制备、过滤、配制一定浓度的溶液作、pH的测量基本操及离子浓度大小比较等内容，较基础．

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．
（2）某硫酸厂利用SO₂尾气、废铁屑、空气、水合成绿矾（FeSO₄?7H₂O），反应中作还原剂的物质是

．
（3）高纯氧化铁可作现代电子工业材料．以下是用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO、SiO₂）为原料制备高纯氧化铁（软磁a-Fe₂O₃）的生产流程示意图

①步骤Ⅲ中可选用

试剂调节溶液的pH（填标号）．
A．稀硝酸 B．双氧水 C．氨水 D．高锰酸钾溶液
②滤液B中含有的主要金属离子是

（填离子符号）．
③步骤IV中，FeCO₃达到沉淀溶解平衡时，室温下测得溶液的pH为8，c（Fe²⁺）为1.0×10^-5mol?L^-1．试判断所得FeCO₃固体是否混有Fe（OH）₂：

（填“是”或“否”），请通过简单计算说明理由

．（已知：K_SP[Fe（OH）₂]=4.9×10^-17；K_SP[FeCO₃]=2.1×10^-11）
④写出在空气中煅烧FeCO₃制备高纯氧化铁的化学方程式

．

化学方程式练习

一、用化学方程式表示下列各种物质的实验室制法

1、O₂(三种方法)：

2、H₂：

3、Cl₂：

4、NH₃：

5、CO₂：

6、NO：

二、用方程式表示工业生产过程（参考选修Ⅱ，带*的写离子方程式，注意反应条件）

1、氯碱工业（电解饱和食盐水）

*阳极：

*阴极：

*总反应：

2、接触法制硫酸（硫铁矿为原料）

①沸腾炉：；其中氧化产物为：

②接触室：；

V₂O₅的作用是，反应温度控制在400~500℃的原因是

③吸收塔：

用98%H₂SO₄吸收SO₃而不用水直接吸收的原因是

。

④尾气处理：

3、海水提溴：

*①氯化：

②吹出

③吸收：

④转化：

4、合成氨：

①由水和碳合成H₂

②合成塔：

5、氨氧化制硝酸

①氧化炉：

②吸收塔：

③制取化肥硝酸铵:

6、冶炼铝（冰晶石作熔剂）

①碱溶：

②沉淀：

③脱水：

④电解：*阳极：

*阴极：

总反应：

7、铝热法制铁

8、由三氧化钨制钨

9、工业制漂白粉

10、制玻璃

11、工业生产石灰浆

12、联合制碱法：

13、高纯硅的生产

。

14、炼铁炼钢

①还原剂的生成：

；

②铁的还原（将铁的氧化物，如Fe₂O₃还原）：

③将生铁脱硫去磷降低含碳量即得钢。

三、完成下列反应的化学方程式（注意写反应条件）。

1、Fe + H₂O(g)=

2、C+ H₂O(g) =

3、CO+ H₂O(g) =

4、F₂+ H₂O=

5、NH₃+H₂O

6、NO₂+ H₂O=

7、SO₂+ H₂O

8、Cl₂+ H₂O=

9、K + H₂O=

10、Na₂O₂+ H₂O=

11、CaC₂+ H₂O=

12、Mg₃N₂+ H₂O =

13、Al + NaOH+ H₂O=

14、CaCO₃+ H₂O+ CO₂=

15、Fe(OH)₂+ H₂O+ O₂=

16、FeCl₃+ H₂O

17、NH₄Cl+H₂O

18、Na₂CO₃+H₂O

19、CuSO₄+H₂O^电解

20、Na₂S₂O₃ + HCl =

21、SiO₂ + HF=

22、SiO₂ + NaOH=

23、Na₂SiO₃+ HCl=

四、写出下列物质分别与NaOH溶液反应的化学方程式。

1、Si

2、Cl₂

3、SiO₂

4、SO₂(足量)

5、CO₂(小量)

6、H₃PO₄

7、H₂SO₄

8、CH₃Br

9、Al

10、Al₂O₃

11、AlCl₃

12、Al(OH)₃

13、CuSO₄

14、NaHCO₃

15、Ca(HCO₃)₂(足量)

16、(NH₄)₂SO₄

五、写出下列物质受热或光照的化学方程式。

1、NaHCO₃

2、HNO₃

3、AgBr

4、H₂SO₃

5、NH₄HCO₃

6、Cu(OH)₂

7、Ca(HCO₃)₂

8、Cu₂(OH)₂CO₃

9、H₂O₂

10、KClO₃

11、KMnO₄

12、NH₄Cl

13、HClO

14、CH₄+Cl₂

15、H₂+Cl₂

16、CuO

六、写出下列反应的化学方程式和离子方程式

1、SO₂使溴水褪色：

2、SO₂使酸性高锰酸钾溶液褪色：

3、氢氧化铁溶于氢碘酸：

4、乙二酸（草酸）使酸性高锰酸钾溶液褪色：

5、用石灰水与小苏打溶液制烧碱：

6、硫酸氢铵与氢氧化钡溶液混合：

7、漂白粉溶液中充入足量CO₂：

8、KHSO₄与氢氧化钡溶液混合呈中性：

9、Fe₃O₄溶于稀硝酸：

10、明矾溶液中加Ba(OH)₂溶液至沉淀量最大：

七、用离子方程式表示下列在溶液中的反应

1、KCl+AgNO₃：

2、Ba(OH)₂+H₂SO₄：

3、BaCO₃+HCl：

4、Cu(OH)₂+HCl：

5、Fe(OH)₂+HNO₃(稀) ：

6、FeCl₃+KSCN：

7、FeBr₂+Cl₂(物质的量之比为1:1)：

8、NaBr+Cl₂：

9、Fe+CuCl₂：

10、Zn+AgNO₃：

11、纯碱水解：

12、明矾净水：

13、铜和稀硝酸：

14、配制银氨溶液：

15、Na₂O₂投入稀硫酸中：

八、写出下列物质在空气中变质的化学方程式

1、Na₂SO₃：

2、NaOH：

3、NO：

4、Na：

5、Na₂O₂：

6、铜生锈：

7、氯水：

8、白磷：

9、稀硫酸酸化的FeSO₄溶液变棕黄色

10、无色KI溶液变棕黄色

11、漂白粉失效：

九、写出下列反应的化学方程式

1、混合H₂S和SO₂生成硫和水：

2、炭加热放入浓硫酸中：

3、乙醇催化氧化为乙醛：

4、乙醛与银氨溶液反应：

5、乙醛与新制Cu(OH)₂加热：

6、铜与浓硫酸共热：

7、氧化硫通入浓溴水：

8、铜与浓硝酸反应：

9、木炭和浓硝酸共热：

10、FeCl₃溶液中加入KI溶液：

11、高锰酸钾固体中滴入浓盐酸：

12、氨水通入少量SO₂：

13、偏铝酸钠溶液中加足量稀硫酸：

14、NaAlO₂溶液中充入足量CO₂：

15、Ba(AlO₂)₂溶液中加入硫酸铝溶液：

16、氢氧化亚铁水溶液在空气中变质：

12、氯化铁溶液溶解铜：

十、按要求写方程式

1、写出高温条件下发生的置换反应四个：

①

②

③

④

2、写出一个点燃条件下的置换反应：

3、写出一个加热条件下的置换反应：

4、写出一个有三种反应物的置换反应：

5、写出工业生产中需要高温条件的反应（不少于5个）的化学方程式：

6、试设计一个实验，检验某溶液中存在Fe²⁺，请在下面的横线上按操作顺序写出相应的离子方程式：。

7、治疗胃酸过多的药物中常用Al(OH)₃，如何用氧化铝制取氢氧化铝？要求制取过程中酸碱的用量降到最少。按生产顺序写出相关的离子方程式：。

8、化学反应中有的具有相似性，有的反应具有特殊性，试写出下列相关化学方程式，并思考其中的原因：

① Li + O₂

Na + O₂

② Mg + CO₂

Mg + SO₂

③ Na₂O₂ + CO₂

Na₂O₂ + SO₂

KO₂ + CO₂

④ F₂ + H₂O

Cl₂ + H₂O

⑤ Fe + Cl₂

Fe + I₂

⑥ Fe(OH)₃ + HCl

Fe(OH)₃ + HI

9、按要求写化学方程式

①碱性氧化物与水反应（举2例）

②碱性氧化物与酸反应（举2例）

③金属氧化物但不是碱性氧化物的氧化物与水反应（举一例）

④酸性氧化物与水反应（举2例，其中一例为金属氧化物）

⑤能与水反应生成酸，但不是酸性氧化物也不是碱性氧化物氧化物与水反应的化学方程式：

。

⑥列举不少于5类既能与强酸反应，又能与强碱反应的物质，并分别写出它们与酸（HCl）、碱（NaOH）反应的离子方程式：

A、物质化学式：

B、物质化学式：

C、物质化学式：

D、物质化学式：

E、物质化学式：

F、物质化学式：

G、物质化学式：

10、某酸性氧化物，它能与某些酸反应，也能与碱反应，请写出这样的氧化物一种，并写出它与酸反应的化学方程式和与碱反应的离子方程式：

氧化物分子式：

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