题目内容
【题目】铁是应用最广泛的金属,铁的氯化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)请写出Fe与水蒸气反应的化学方程式:_____________。
(2)在实验室中,FeCl2可用铁粉和______(填名称)反应制备。
(3)Fe3O4可用多种方法制得,其中由一种单质和一种化合物通过化合反应制备的化学方程式为______。
(4)红砖是用黏土高温烧结而成的,因其含有Fe2O3呈红色或棕红色而得名,常用作建筑材料。请设计一个简单实验证明红砖中含有Fe3+:_________________。
(5)现有一含有FeCl2 和FeCl3的混合物样品,实验测得n(Fe):n(C1)=1:2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为_________。
(6)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为:____________。
【答案】 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 稀盐酸或氯化铁溶液 6FeO + O22Fe3O4(或 4Fe2O3 + Fe3Fe3O4) 将样品粉碎,用盐酸浸泡后取上层清液,滴加 KSCN 溶液后显红色 10% 2Fe3+ + 3ClO- + 10OH- = FeO42- + 3Cl- + 5H2O
【解析】(1)Fe与水蒸气在加热条件下反应生成氢气和四氧化三铁,反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。(2)在实验室中,FeCl2可用铁粉和稀盐酸或氯化铁溶液反应制备。(3)由一种单质和一种化合物通过化合反应制备,根据原子守恒以及铁元素化合价可知应该是氧化亚铁与氧气或氧化铁与铁单质,反应的化学方程式为6FeO+O22Fe3O4或4Fe2O3+ e3Fe3O4。(4)在溶液中可以用KSCN溶液检验铁离子,所以首先要溶解红砖,则实验证明红砖中含有Fe3+的实验方案是将样品粉碎,用盐酸浸泡后取上层清液,滴加KSCN溶液后显红色。(5)设FeCl2和FeCl3的物质的量分别是xmol、ymol,则根据原子守恒可知,解得x=9y,所以该样品中FeCl3的物质的量分数为。(6)次氯酸钾中氯+1价具有强氧化性,可将+3价的铁氧化成+6价,用FeCl3与KClO在强碱性条件下反应制取K2FeO4,反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=FeO42-+3Cl-+5H2O。
【题目】饮用水中含有砷会导致砷中毒,水体中溶解的砷主要以As(Ⅲ)亚砷酸盐和As(Ⅴ)砷酸盐形式存在.
(1)砷与磷为同一主族元素,磷的原子结构示意图为 .
(2)根据元素周期律,下列说法正确的是 .
a.酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4
b.原子半径:S>P>As
c.非金属性:S>P>As
(3)关于地下水中砷的来源有多种假设,其中一种认为是富含砷的黄铁矿(FeS2)被氧化为Fe(OH)3 , 同时生成SO42﹣ , 导致砷脱离矿体进入地下水.FeS2被O2氧化的离子方程式为 .
(4)去除水体中的砷,可先将As(Ⅲ)转化为As(Ⅴ),选用NaClO可实现该转化.研究NaClO投加量对As(Ⅲ)氧化率的影响得到如下结果:
已知:投料前水样pH=5.81,0.1mol/LNaClO溶液pH=10.5,溶液中起氧化作用的物质是次氯酸.产生此结果的原因是 .
(5)强阴离子交换柱可以吸附以阴离子形态存在的As(Ⅴ)达到去除As的目的.
已知:一定条件下,As(Ⅴ)的存在形式如表所示:
pH | <2 | 2~7 | 7~11 | 11~14 |
存在形式 | H3AsO4 | H2AsO3﹣ | HAsO42﹣ | HAsO42﹣、AsO43﹣ |
pH=6时,NaClO氧化亚砷酸(H3AsO3)的离子方程式是 .
【题目】PCl5(g)一定条件下可以转化成PCl3(g)或红磷P(s).
(1)已知: PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g)△H1K1
PCl3(g)═P(s)+ Cl2(g)△H2K2
K1、K2表示该反应的平衡常数.
则PCl5(g)═P(s)+ Cl2(g)该反应的△H=(用△H1、△H2表示),反应的平衡常数K=(用K1、K2表示).
(2)在210℃时,将4mol PCl3气体充入1L真空恒容密闭容器中发生反应:2PCl3(g)═2P(s)+3Cl2(g) 测得数据如下表:
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
n(PCl3)/mol | 4 | 2.8 | 2 | 1 | 1 |
并测得反应达到平衡时热量变化数值为Q,反应平衡常数为K,PCl3转化率为α.
①0~30min时,用Cl2表示该反应的反应速率为;平衡时,PCl3转化率α=;该温度下反应的平衡常数K= .
②其它条件保持不变,若上述反应在恒压条件下进行反应,达平衡时测得热量变化数值、平衡常数、PCl3转化率分别为Q′、K′、α′,则Q′(填“>”“<”或“=”,下同)Q,K′K,α′α.
③保持其它条件不变,若向上述平衡体系中再充入1molCl2(g)、1molP(s)和1molPCl3(g),则上述平衡反应(填“正向”、“逆向”或“不”)移动.