题目内容
3.硫铁矿烧渣是一种重要的化工生产中间产物,主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等.下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁的流程图:(1)实验室实现“操作I”所用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯.
(2)检验“酸溶”后的溶液中含有Fe2+试剂是KMnO4溶液,现象是紫红色褪去.
(3)“操作III”系列操作名称依次为蒸发浓缩(加热浓缩)、冷却结晶、过滤和洗涤.洗涤的方法是向漏斗里加入蒸馏水,使水没过沉淀物,等水自然流完后,重复操作2~3次.
(4)加入适量H2O2的目的是氧化Fe2+,写出H2O2氧化Fe2+为Fe3+的离子方程式:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.
分析 硫铁矿烧渣(主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅),加硫酸加热酸溶,水浸,过滤出不溶于酸的二氧化硅,滤液中含有硫酸铁和硫酸亚铁,加废铁皮,Fe与三价铁离子反应生成亚铁离子,过滤去除多余的铁,滤液为硫酸亚铁溶液,然后蒸发浓缩、冷却结晶,得到硫酸亚铁晶体,晶体中加稀硫酸、双氧水得到聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m,
(1)操作I为过滤,根据过滤操作分析;
(2)“酸溶”后的溶液中含有Fe3+和Fe2+,检验Fe2+试剂是KMnO4 溶液,现象是紫红色褪去;
(3)操作Ⅲ的目的是由溶液得到晶体FeSO4•7H2O,需蒸发浓缩、冷却结晶.洗涤的操作方法是向漏斗里加入蒸馏水,使水面没过沉淀物,等水自然流完后,重复操作2-3次;
(4)酸性条件下H2O2氧化Fe2+为Fe3+,同时生成水.
解答 解:硫铁矿烧渣(主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅),加硫酸加热酸溶,水浸,过滤出不溶于酸的二氧化硅,滤液中含有硫酸铁和硫酸亚铁,加废铁皮,Fe与三价铁离子反应生成亚铁离子,过滤去除多余的铁,滤液为硫酸亚铁溶液,然后蒸发浓缩、冷却结晶,得到硫酸亚铁晶体,晶体中加稀硫酸、双氧水得到聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m,
(l)根据流程图可知,操作I为过滤,需要的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯,
故答案为:漏斗、玻璃棒;
(2)“酸溶”后的溶液中含有Fe3+和Fe2+,Fe2+具有还原性,所以检验Fe2+试剂是KMnO4 溶液,现象是紫红色褪去,
故答案为:KMnO4 溶液;紫红色褪去;
(3)操作Ⅲ的目的是由溶液得到晶体FeSO4•7H2O,需蒸发浓缩、冷却结晶,洗涤的操作方法是向漏斗里加入蒸馏水,使水面没过沉淀物,等水自然流完后,重复操作2-3次,
故答案为:蒸发浓缩(加热浓缩)、冷却结晶;向漏斗里加入蒸馏水,使水没过沉淀物,等水自然流完后,重复操作2~3次;
(4)酸性条件下H2O2氧化Fe2+为Fe3+,同时生成水,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,
故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.
点评 本题考查制备实验方案的设计与评价,题目难度中等,准确的分析流程、明确铁及其化合物的性质是解题的关键,侧重学生分析能力和创新能力的培养.
(1)据报道,美国海军科学家拟从海水中提取H2,从空气中提取CO2合成短链羟来代替汽油.已知氢气的燃烧热为-285.8kJ•mol-1;辛烷(C8H18,可作为汽油用)的燃烧热为-5518kJ•mol-1.写出CO2和H2合成辛烷的热化成方程式8CO2(g)+25H2(g)=C8H18(l)+16H2O(l)△H=-1627 k J•mol-1.
(2)二氧化碳加氢合成甲醇是其合理利用碳资源的有效途径之一,反应如下:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H
①某温度下,将1molCO2和3molH2充入体积不变的2L密闭容器中,发生上述反应,下列能确定该条件下反应达到最大转化限度的是AB.
A、CO2含量不再变化 B、容器内压强不再变化
C、3v正(H2)=v逆(CH3OH) D、△H不再发生变化
②同时测得不同时刻的反应前后压强关系如下:
时间(h) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
P后/P前 | 0.90 | 0.85 | 0.82 | 0.81 | 0.80 | 0.80 |
列式计算该温度下CO2的平衡转化率:40%.
③若反应条件为压强6MPa,300℃的反应温度下二氧化碳和氢气按1:3的比例通入,测得二氧化碳的平衡转化率℃为50%,该反应该条件的平衡常数KP=$\frac{1}{27}$(MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数);列举提高CO2转化率的措施增大氢气与CO2的比例或及时分离出甲醇或水蒸气.
(3)CO2和NaOH溶液反应可生成NaHCO3溶液,查阅资料得常温下H2CO3的电离平衡常数K1=4.2×10-7,K2=5.6×10-11;实验测得常温下0.1mol/L的NaHCO3的pH为8,则0.1mol/L的NaHCO3溶液中离子浓度大小顺序为A.
A、c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(CO32-)>c(H+)
B、c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)
C、c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)
D、c(Na+)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)>c(CO32-)
A. | 观察比较外观形态 | B. | 用手触摸比较 | ||
C. | 放到嘴里品尝一下 | D. | 用化学方法进行鉴别 |
A. | 金属元素和非金属之间只存在离子键 | |
B. | 共价化合物里,一定存在极性键 | |
C. | 非金属元素之间只能形成共价键 | |
D. | 在离子化合物不可能存在非极性共价键 |
化工 | 氯碱工业 | 高炉炼铁 | 铜的精炼 | 生产漂白粉 |
原理 | 2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$ 2NaOH+Cl2↑+ H2↑ | 3CO+Fe2O3 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2 | 阴极: Cu2++2e-═Cu | 2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O |
A | B | C | D |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
A. | 负极反应式:Ag+Cl-+e-═AgCl | |
B. | Na+不断向“水”电池的正极移动 | |
C. | 每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子 | |
D. | AgCl是还原产物 |
A. | 凡是含碳元素的化合物都属于有机物 | |
B. | 易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂中的物质一定是有机物 | |
C. | 所有的有机物都很容易燃烧 | |
D. | 有机物所发生的反应,一般比较复杂,速度缓慢,并且还常伴有副反应发生 |