题目内容

由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末,取样品进行下列实验(部分产物略去)。关于混合粉末的组成判断正确的是

A.一定含CuO和C                   B.一定含Fe2O3、CuO和C
C.一定含CuO和C,一定不含Al       D.气体Z为纯净物
A

试题分析:能与Fe、Fe2O3、CuO、C、Al物质反应产生两种气体的浓酸不可能是浓盐酸;如果是浓硫酸,可以与C、Al、Fe单质发生氧化还原反应,浓硫酸被还原为SO2,C被氧化为CO2,Al被氧化为Al3+,铁被氧化为铁离子;如果是浓硝酸,则两种气体是CO2和NO2,其变化与加浓硫酸的反应相同.无论是那种浓酸均可以使两种氧化物Fe2O3、CuO转化为对应的盐,所以X为SO2和CO2或者CO2和NO2。向溶液X中加过量Fe粉,得Y溶液和两种固体,且一种固体为红色(Cu),另一种就是过量的Fe粉,根据上述分析可知,样品中一定有CuO和C,不能确定是否有Fe2O3、铁和铝。如果两种气体是CO2和NO2,通入水中NO2被吸收生成硝酸和NO,所得气体Z还是混合物,所以正确的答案选A。
练习册系列答案
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绿矾(FeSO4·7H2O)硫酸法生产一种稀有金属产品过程中产出的副产品,产品外观为淡绿色或淡黄绿色结晶固体。加入适量可调节碱性水中的pH,与水中悬浮物有机结合,并加速沉淀,主要应用于水质净化和工业废水处理,同时具有杀菌作用。
(1)98% 1.84 g/cm3的浓硫酸在稀释过程中,密度下降,当稀释至50%时,密度为1.4g/cm3,50%的硫酸物质的量浓度为            (保留两位小数),50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合,混合酸的浓度为          (填>、<、=")40%" 。
(2)实际生产用20%发烟硫酸(100克发烟硫酸含SO3 20克)配制稀硫酸,若用SO3·nH2O表示20%的发烟硫酸,则n=____________(保留两位小数)。
(3)绿矾在空气中容易被部分氧化为硫酸铁,现取7.32克晶体溶于稀盐酸后,加入足量的BaCl2溶液,过滤得沉淀9.32克;再通入112mL(标准状况)氯气恰好将Fe2完全氧化,推测晶体的化学式为                     。    
(4)硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](俗称莫尔盐),较绿矾稳定,在分析化学中常用来配制Fe2+的标准溶液,用此Fe2+的标准溶液可以测定剩余稀硝酸的量。现取8.64克Cu2S和CuS的混合物用200 mL 2 mol/L稀硝酸溶液处理,发生反应如下:
10NO3-+3Cu2S+16H=6Cu2+10NO↑+3SO42-+8H2O
8NO3-+3CuS+8H=3Cu2+3 SO42-+8NO↑+ 4H2O
剩余的稀硝酸恰好与V mL 2 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。
已知:NO3-+3Fe2+4H= NO↑+3Fe3++2H2O
① V值范围                       
② 若V=48,试计算混合物中CuS的质量分数          (保留两位小数)。
四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下:

回答下列问题:
(1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生:
2Fe3+Fe=3Fe2
2TiO2(无色)+Fe+4H=2Ti3(紫色)+Fe2+2H2O
Ti3(紫色)+Fe3+H2O=TiO2(无色)+Fe2+2H
加入铁屑的作用是                               
(2)在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶,该溶胶的分散质颗粒直径大小在       范围。
(3)若把③中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质,还可制得钛白粉。已知25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,该温度下反应Fe(OH)3+3H??Fe3+3H2O的平衡常数K=       
(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)  ΔH=+140 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式:                               
(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是       (只要求写出一项)。
(6)依据下表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4,可采用       方法。
 
TiCl4
SiCl4
熔点/℃
-25.0
-68.8
沸点/℃
136.4
57.6
 

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