铁及其化合物在日常生活.生产中应用广泛.氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂.下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程.请回答下列问题(1)已知:①Fe2O32Fe△H=+489.0KJ·mol,②C+CO2(g)2CO(g)△H=+172.5KJ·mol,用赤铁矿为原料在高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O32Fe(s)+3CO 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

(17分)铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程。

请回答下列问题
（1）已知：①Fe₂O₃（s）+3C(石墨)2Fe(s)+3CO（g）△H=+489.0KJ·mol；
②C(石墨)+CO₂（g）2CO(g)△H=+172.5KJ·mol；用赤铁矿为原料在高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe₂O₃（s）+3CO(g)2Fe(s)+3CO₂（g）△H= KJ·mol。
（2）吸收剂x的溶质为____________(写化学式)。
（3）氧化剂Y为“84消毒液”的有效成分，则在碱性条件下反应①的离子方程式为
__________________________________________________________________
（4）过程②是在某低温下进行的，反应的化学方程式为=，说明此温度下__________ (填“>”或“<”)。
假定此过程中完全转化为，若最终制得粗产品206.25t，产品纯度为96％，则理论上至少需要氧化剂Y的质量是___________t。
（5）高铁电池是一种新型二次电池，电解液为强碱溶液，其电池反应为：3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4KOH，放电时电池的负极反应式为______________________________________。

（1）－28.5 （3分）（2）FeCl₂（3分）
（3）2Fe³^＋＋3ClO^－＋10OH^－="=" 2FeO₄²^－＋3Cl^－＋5H₂O（3分）
（4）＜（2分） 111.75（3分）
（5）Zn＋2OH^－－2e^－="=" Zn(OH)₂（3分）

解析试题分析：（1）已知：①Fe₂O₃（s）+3C(石墨)2Fe(s)+3CO（g）△H=+489.0KJ·mol^—1；
②C(石墨)+CO₂（g）2CO(g)△H=+172.5KJ·mol^—1；根据盖斯定律：①—②×3得
Fe₂O₃（s）+3CO(g)2Fe(s)+3CO₂（g）△H=－28.5KJ·mol^—1。（2）根据题给流程知，尾气氯气与吸收剂x反应生成氯化铁溶液，则吸收剂x的溶质为FeCl₂。（3）根据题给流程知，“84消毒液”的有效成分次氯酸钠在碱性条件下与三氯化铁溶液反应生成高铁酸钠，利用化合价升降法结合原子守恒、电荷守恒知，该反应的离子方程式为2Fe³^＋＋3ClO^－＋10OH^－="=" 2FeO₄²^－＋3Cl^－＋5H₂O；（4）由题给反应知，高铁酸钠在在某低温下转化为高铁酸钾，根据沉淀转化知识知，沉淀易向更难溶的方向转化，，说明此温度下K_sp(K₂FeO₄)＜K_sp(K₂FeO₄)。由题给反应得关系式：3NaClO——2K₂FeO₄_，将题给数据代入关系式计算得需要氧化剂NaClO的质量是111.75t。（5）由题给电池反应知，该电池放电时，负极上锌失电子和氢氧根离子反应生成氢氧化锌，电极反应式为：Zn+2OH^--2e^-=Zn（OH）₂。
考点：考查焓变的计算、盖斯定律，离子方程式的书写，关系式法计算及化学电源。

练习册系列答案

相关题目

下列物质中，属于非电解质的是

（8分）有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH₄⁺、K⁺、 Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、 I^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-、AlO₂^-。取该溶液进行以下实验：
①用pH试纸检验，溶液呈强酸性。
②取溶液适量，加入少量CCl₄和数滴新制氯水，振荡，CCl₄层呈紫红色。
③另取溶液适量，逐滴加入NaOH溶液：a．溶液从酸性变为中性；b．溶液逐渐产生沉淀；c．沉淀完全溶解；d．最后加热溶液，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
④取适量③得到的碱性溶液加入Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成。
根据上述实验现象，回答下列问题。
（1）由①可以排除       离子的存在。
（2）由②可以证明    离子的存在，同时排除      离子存在。理由是_________________________。
（3）由③可证明      离子存在。
（4）由④可以排除          离子存在，同时证明          离子的存在。

（14分）

明矾[KAl(SO₄)₂·12H₂O] 在生产、生活中有广泛用途：饮用水的净化；造纸工业上作施胶剂；食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料——铝灰（含Al 、 Al₂O₃及少量SiO₂和FeO ·xFe₂O₃）可制备明矾。工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）明矾净水的原理是（用离子方程表示）
（2）操作Ⅰ是        ，操作Ⅱ是蒸发浓缩、         、过滤、          干燥。
（3）检验滤液A中是否存在Fe²⁺的方法是                     （只用一种试剂）
（4）在滤液A中加入高锰酸钾的目的是            ，发生反应的离子方程式为（该条件下Fe²⁺转化为Fe³⁺，MnO₄^-转化为Mn²⁺）                          。
已知：生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示

	Al(OH)₃	Fe(OH)₂	Fe(OH)₃
开始沉淀时	3.4	6.3	1.5
完全沉淀时	4.7	8.3	2.8

注：金属离子的起始浓度为0.1 mol·L^-1
根据表中数据解释调pH=3的目的                                               。
（5）己知:在pH=3、加热条件下，MnO₄^-可与Mn²⁺反应生成MnO₂。加入MnSO₄发生反应的离子方程式为：                                    。滤渣2含有的物质是                                。
（6）以Al和NiO(OH)为电极，KOH溶液为电解液可组成新型、高效电池，充放电过程中，发生Ni(OH)₂与NiO(OH)之间的转化，写出放电时电池反应的化学方程式            。

提示：在本实脸条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化：高锰酸钾的还原产物是MnO₂
回答下列问题：
（1）反应②中除掉的杂质离子是                     ，发生反应的离子方程式为                                             ；在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是                                                           。
（2）反应③的反应类型为     ，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有                                            。
（3）反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是                                                。
（4）反应④中产物的成分可能是ZnCO₃·xZn(OH)₂取干操后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1g，则x等于                    。

A、B、C、D四种可溶的化合物(所含离子各不相同)，分别由阳离子Na^＋、Mg²^＋、Al³^＋、Ba²^＋和阴离子OH^－、Cl^－、、两两组合而成。为了确定这四种化合物的成分，某同学进行了如下实验操作：
①将四种化合物各取适量配成溶液，分别装入四支试管。
②取A溶液分别滴入另外三种溶液中，记录实验现象如下：
B溶液白色沉淀沉淀不溶解
C溶液白色沉淀沉淀不溶解
D溶液白色沉淀沉淀部分溶解
③向B溶液中滴入D溶液，无明显实验现象。
请回答下列问题：
(1)写出它们的化学式：
A       ；B       ；C       ；D       ；
(2)上述②的第三次实验，再加入A，沉淀部分溶解的离子方程式                                。
(3)③中若向C溶液中滴入D溶液，可能出现的实验现象是                         。用离子方程式表示其原因：                                 。

（1）将一定量的Fe粉、Cu粉、FeCl₃溶液、CuCl₂溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)，判断下列情况下容器中金属离子与金属单质的存在情况：（用符号表示）
①若Fe粉有剩余，则容器中不可能有____________；
②若FeCl₃有剩余，则容器中不可能有___________；
③若CuCl₂有剩余，则容器中还可能有____________。
（2）有一瓶无色澄清溶液,可能含NH₄^＋、K^＋、Na ^＋、Mg²^＋、Ba²^＋、 Al³^＋、 Fe³^＋、SO₄²^－、CO₃²^－、Cl^－、I^－中的一种或几种，取该溶液进行如下实验：
①用pH试纸检验，表明溶液呈酸性；
②取部分溶液，加入少量CCl₄及数滴新制的氯水，经振荡后静置，CCl₄层呈紫红色；
③取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐转变为碱性，在滴加过程中及滴加完毕后，溶液中均无沉淀生成；
④取部分上述呈碱性的溶液，加Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成；
⑤将③得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
根据上述实验事实确定并回答：在溶液中肯定存在的离子有　　　，肯定不存在的离子有　　，要确定是否存在的阴离子的实验方法是____________ 。

某待测溶液中可能含有SO₄^2-、SO₃^2-、CO₃^2-、HCO₃^-、NO₃^-、Cl^－、Br^－中的若干种及一种常见金属阳离子(Mⁿ^＋)，现进行如下实验(每次实验所用试剂均是足量的，鉴定中某些成分可能没有给出)。

请回答下列问题：
(1)根据上述框图信息填写下表(不能确定的不填)。

	肯定存在的离子	肯定没有的离子	沉淀D
化学式或离子符号

(2)待测溶液中是否有SO₃^2-、SO₄^2- 。若气体D遇空气变红色，则生成沉淀D时肯定发生的反应的离子方程式为，形成沉淀B时反应的离子方程式为。
(3)若Mⁿ^＋为常见金属阳离子且原子序数不大于20，则要确定它具体是何种离子的方法是。

现有A、B、C、D、E、F六种常见化合物，已知它们包含的阳离子有K^＋、Ag^＋、Na^＋、
Ba²^＋、Fe²^＋、Al³^＋，阴离子有Cl^－、OH^－、AlO₂^-、NO₃^-、SO₄^2-、CO₃^2-。将它们分别配成0.1 mol/L的溶液进行如下实验：
①测得溶液A、C、E均呈碱性，且碱性A＞E＞C，E的焰色呈浅紫色（透过蓝色钴玻璃观察）；②向B溶液中滴加稀氨水至过量，先生成沉淀，后沉淀全部溶解；③向F溶液中滴加稀硝酸，溶液变成棕黄色，且有无色气体生成；④向D溶液中滴加Ba（NO₃）₂溶液无明显现象。
（1）写出A、D、E、F的化学式：
A________；D________；E________；F________。
（2）用离子方程式解释C溶液呈碱性的原因：__________________________________。
（3）写出实验③中反应的离子方程式：________________________________。

试题分类