题目内容

16.在热的稀硫酸溶液中溶解了11.4g FeSO4,当加入50mL 0.5mol/L KNO3溶液后,使其中的Fe2+全部氧化成Fe3+,KNO3也反应完全,并有NxOy氮氧化物气体逸出.
(1)推算出x=1,y=1.
(2)配平上述化学方程式,用单线桥标出电子转移的方向和数目

分析 n(FeSO4)=$\frac{11.4g}{152g/mol}$=0.075mol,KNO3的物质的量为0.05L×0.5mol•L-1=0.025mol,根据氧化剂、还原剂得失电子总数相等计算.

解答 解:(1)n(FeSO4)=$\frac{11.4g}{152g/mol}$=0.075mol,KNO3的物质的量为0.05L×0.5mol•L-1=0.025mol,设NO3-与NxOy中N元素化合价差为a,根据得失电子总数相等的原则,可得关系式:0.075×1=0.025×a,所以a=3即NxOy中N元素化合价为+2价,NxOy为NO,所以x=y=1,故答案为:1;1;
(2)反应生成NO,方程式为6FeSO4+2KNO3+4H2SO4=3K2SO4+3Fe2(SO43+2NO↑+4H2O,单线桥标出电子转移的方向和数目可表示为,故答案为:

点评 本题主要考查了氧化还原反应计算,为高频考点,侧重学生的分析、计算能力的考查,明确氧化还原反应规律及基本概念是解题关键,注意得失电子守恒的运用.

练习册系列答案
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6.二氧化钛广泛应用于各类结构表面涂料、纸张涂层等,二氧化钛还可作为制备钛单质的原料.现在工业由以下两种方法制备二氧化钛:
方法1:可用含有Fe2O3、SiO2的钛铁矿(主要成分为FeTiO3,其中Ti元素化合价为+4价)制取,其主要工艺流程如下:

已知有关反应包括:酸溶FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)→FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(l)水解TiOSO4(aq)+2H2O(l)→H2TiO3(s)+H2SO4(aq)
(1)试剂A为铁粉,钛液Ⅰ需冷却至70℃左右,若温度过高会导致产品收率降低,原因是由于TiOSO4容易水解,若温度过高,则会有较多TiOSO4水解为固体H2TiO3而经过滤进入FeSO4•7H2O中导致TiO2产率降低;
(2)取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是Fe2+.这种H2TiO3即使用水充分洗涤,煅烧后获得的TiO2会略发黄,发黄的杂质是Fe2O3(填化学式).
方法2:
Ⅰ.将干燥后的金红石(主要成分TiO2,主要杂质SiO2)与碳粉混合装入氯化炉中,在高温下通入Cl2反应制得混有SiCl4杂质的TiCl4
Ⅱ.将SiCl4分离,得到纯净的TiCl4
Ⅲ.在TiCl4中加水、加热,水解得到沉淀TiO2•xH2O,洗涤和干燥;
IV.TiO2•xH2O高温分解得到TiO2
(3)TiCl4水解生成TiO2•x H2O的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2O(过量)=TiO2•xH2O↓+4HCl;
(4)检验TiO2•x H2O中Cl-是否被除净的方法是取少量水洗液,滴加硝酸酸化AgNO3溶液,若不产生白色沉淀,说明Cl-已除净;
金属钛被称为“21世纪金属”,工业制备金属钛是在800~900℃及惰性气体的保护下,在密闭反应器中,将TiCl4以一定的流速通入通电熔化的镁即可.主要涉及以下反应:
①TiO2+2Cl2+C$\stackrel{高温}{→}$TiCl4+CO2
②TiCl4+2Mg→2MgCl2+Ti
(5)下列推断不合理的是BC
A.钛在高温下可能易与氧气反应
B.镁的熔点比钛的熔点高
C.钛的金属活动性比镁的金属活动性强
D.反应②产生的MgCl2可作为电解法制取镁的原料
(6)请完成以TiO2、Cl2和焦炭为原料制取金属Ti和Mg的流程图,并用箭头标明物料循环.

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