题目内容
(14分)铁是一种过渡元素,金属铁是最常用的金属。请回答下列各题:
(1)生铁中含有一种铁碳化合物(Fe3C),在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体和能使澄清石灰水变浑浊的气体,该反应的化学方程式为 。上述反应生成的磁性固体能溶于过量盐酸,该反应的离子方程式为 。
(2)在Fe2+、Fe3+的催化作用下,可实现2SO2+O2+2H2O=2H2SO4的转化。已知,含SO2的废气通入Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,则另一反应的离子方程式为 。
(3)硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS2)来制取硫酸,实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2)制绿矾。利用烧渣制绿矾的过程如下:
①烧渣溶于稀H2SO4过程中,有单质硫生成,写出该反应的离子方程式(只写生成S的反应式,其他反应无需写出) 。
②向溶液X中加入足量铁屑的目的是 。
③可用硫酸酸化的 KMnO4溶液通过滴定法测定绿矾产品中FeSO4含量,滴定时发生反应的离子方程式为 。
(4)已知Fe(OH)3的溶度积常数Ksp=1.1×10-36。室温时在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,当溶液pH=3时,通过计算说明Fe3+是否沉淀完全 。
(提示:当某离子浓度小于1.0×10-5 mol?L-1时可以认为该离子沉淀完全了)
(1)Fe3C + 3O2Fe3O4 + CO2(2分) Fe3O4 + 8H+ = Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O(2分)
(2)2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+(2分)
(3)①2Fe3+ + H2S = 2Fe2+ + S↓ + 2H+(2分)
②使Fe3+完全转化为Fe2+,以制备纯净的绿矾晶体(2分)
③5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe3++Mn2+ + 4H2O(2分)
(4)计算得c(Fe3+)=1.1×10-3mol?L-1>1×10-5 mol?L-1,故Fe3+没有沉淀完全(2分)
解析
| C | D | G |
起始组成/mol | 6 | 4 | 0 |
某时刻组成/mol | 3 | 3 | 2 |
(1)若X由M、N两种短周期且同周期元素组成,M原子的最外层电子数是最内层电子数的,N元素最高正价与它的负价代数和为6。反应④的数据如上表格所示。
①写出反应②的离子方程式________________________。
②物质G的水溶液中离子浓度由大到小的顺序为____________。
(2)若X是一种含氧酸盐,且B是一种过渡元素的金属,反应①所得B、C的物质的量之比为4∶1,反应②不需特定的反应条件就能进行,且A的浓度不同,产物E不同,则X物质的化学式可能是_______________。
(3)若X是一种含氧酸盐,B是金属单质,C、D是非金属单质,反应②需要B与A的浓溶液共热才能进行,且生成的E与G是同一种物质。
写出反应①的化学方程式________________________________________________。