题目内容
【题目】铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的有关知识,回答下列问题:
(1)铁和铁合金是生活中的常用材料,下列叙述中,正确的是________。
A.纯铁硬度比生铁高
B.纯铁耐腐蚀性强,不易生锈
C.不锈钢是铁合金,只含金属元素
D.铁在一定条件下可与水蒸气反应
E.铁在冷的浓硫酸中钝化
(2)向沸水中逐滴加1mol/LFeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,该反应的离子方程式为____________,形成该分散系的微粒直径范围是_________。
(3)电子工业需用30%FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板。请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式_________。欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液,现有下列试剂:①氯气、②铁粉、③浓硝酸、④浓盐酸、⑤烧碱、⑥浓氨水,需用用到的一组试剂是__________。
A. ①②④ B. ①③④⑥ C. ②④⑤ D. ①④⑥
(4)高铁酸钠Na2FeO3是一种新型净水剂。
①高铁酸钠主要通过如下反应制取:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3X+5H2O,则X的化学式为__________。
②高铁酸钠在水中可以发生如下反应:FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3+8OH-+3O2。由此看来,高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有_____性,而能够除去水中悬浮物是因为________。
③下列物质能作净水削的有_________。
a.KAl(SO4)2·12H2O b.聚合硫酸铁[Fe(OH)(SO4)]n c.ClO2 d.“84消毒液”
【答案】BDE Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ 1~100nm 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ A NaCl 氧化 生成的Fe(OH)3在水中形成胶体能吸附水中的悬浮杂质 abc
【解析】
试题(1)A、合金的硬度比各成分金属的硬度都大,所以纯铁硬度比生铁低,错误;B、生铁易发生吸氧腐蚀,所以纯铁耐腐蚀性强,不易生锈,正确;C、不锈钢是铁合金,含有碳元素的,不只含金属元素,错误;D、铁在一定条件下,可与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,正确;E、铁在冷的浓硫酸中钝化 ,正确,故选BDE;
(2)向沸水中逐滴滴加1molL-1FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,即制的氢氧化铁胶体,该反应的离子方程式为Fe3++3H2O==Fe(OH)3(胶体)+3H+,因透明的红褐色是胶体,胶体的粒子直径1nm<d<100nm,故答案为:Fe3++3H2O==Fe(OH)3(胶体)+3H+;1~100nm;
(3)Fe3+能与铜反应得到Fe2+与Cu2+,离子方程式为:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+;腐蚀废液中含有氯化铜、氯化亚铁以及氯化铁,加入过量的铁可以和氯化铁反应生成氯化亚铁,和氯化铜反应生成金属铜和氯化亚铁,即Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2Fe3+=3Fe2+,过滤,所得的滤液是氯化亚铁,滤渣是金属铜和过量的铁,铜不能盐酸反应,而金属铁可以,Fe+2H+=Fe2++H2↑,向滤渣中加入足量的盐酸可以将铜分离,再过滤,得到的滤液是氯化亚铁,氯气具有氧化性,能将亚铁离子氧化为三价铁,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,再向滤液中通入氯气即可,故选A。故答案为:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+;A;
(4)①根据2Fe(OH)3+3X+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O和质量守恒定律可知:反应前铁、氧、氢、钠、氯的原子个数分别是:2、10、10、4、0,反应后铁、氧、氢、钠、氯的原子个数分别是:2、13、10、7、3,所以每个X中含有1个钠\1个氯和1个氧,是次氯酸钠,故答案为:NaClO;
②高铁酸钠在水中可以发生如下反应: 4FeO4+10H2O=4Fe(OH)3+8OH
+3O2。高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有强氧化性,而能够除去水中悬浮物是因为水解生成的氢氧化铁胶体能吸附水中的悬浮物;故答案为:氧化性;生成的Fe(OH)3在水中形成胶体能吸附水中的悬浮杂质;
③a、KAl(SO4)2l2H2O水解生成氢氧化铝胶体,可以用作净水剂;b、聚合硫酸铁
水解生成氢氧化铁胶体,可以用作净水剂;c、ClO2具有氧化性,可以杀菌消毒,不能用作净水剂; d、“84”消毒液具有氧化性,可以杀菌消毒,不能用作净水剂。故选ab。
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【题目】某同学利用如图装置模拟工业生产制备了少量硝酸,请结合所学知识完成下列问题。
(1)实验时先用酒精喷灯加热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700℃以上。下列图示中,能够正确表示该反应过程能量变化的是_____(填字母)。
A.
B.
C.
(2)高温时,2NO2(g)2NO(g)+O2(g),因此氨气与氧气反应难以生成NO2。根据下列数据计算,当2molNO2分解时,反应会_____(填“吸收”或“放出”)_____kJ能量。
NO2(g)N(g)+2O(g)
NO(g)N(g)+O(g)
O2(g)2O(g)
(3)在2L的密闭绝热容器中,通入等物质的量的NO和O2气体,n(NO)随时间的变化如下表:
t/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/mol | 0.020 | 0.012 | 0.008 | 0.005 | 0.004 | 0.004 |
①反应开始至第2s时,NO的平均反应速率为_____。
②在第5s时,O2的转化率为_____。
③容器中混合气体压强与反应开始时的压强比值为_____。
④下列能说明反应已达平衡的是_____。
a.单位时间内,每生成一定物质的量浓度的NO,同时有相同物质的量浓度的/span>NO2生成
b.气体混合物物质的量不再改变
c.气体混合物平均相对分子质量不再改变
d.容器内温度不再发生变化
e.密闭容器内气体颜色不再改变
f.混合气的密度不再改变
【题目】硫酸铅(PbSO4)广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。利用方铅矿精矿( PbS)直接制备硫酸铅粉末的流程如下:
已知:(i) PbCl2 (s)+2C1-(aq)=PbCl42-(aq) △H>0
(ii)有关物质的Ksp和沉淀时的pH如下:
物质 | Ksp | 物质 | 开始沉淀时pH | 完全沉淀时pH |
PbSO4 | 1.0×10-8 | Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
PbCl2 | 1.6×10-5 | Pb(OH)2 | 6 | 7.04 |
(1)步骤I反应加入盐酸后可以观察到淡黄色沉淀生成,请写出的离子方程式___________。
(2)用化学平衡移动的原理解释步骤Ⅱ中使用冰水浴的原因____________。
(3)在上述生产过程中可以循环利用的物质有______________。
(4)写出步骤Ⅲ中PbCl2晶体转化为PbSO4沉淀的离子方程式________________。
(5)铅的冶炼、加工会使水体中重金属铅的含量增大造成严重污染。某课题组制备了一种新型脱铅剂(用EH表示),能有效去除水中的痕量铅,脱铅过程中主要发生的反应为:2EH(s)+Pb2+E2Pb(s)+2H+。则脱铅的最合适的pH范围为____(填编号)
A.4~5 B.6~7 C.9~10 D.11~12
(6)PbSO4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KC1混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。
①放电过程中,Li+向_______移动(填“负极”或“正极”)。
②负极反应式为_____________。
③电路中每转移0.2mol电子,理论上生成_________g Pb。