题目内容
【题目】某工厂酸性废液中含有Fe3+、Al3+、Fe2+、SO42-，以该废液为原料制备Fe2O3的工艺流程如下(部分操作和条件略)：
已知：①NH4HCO3在热水中会分解。
②常温下，溶液中不同金属离子生成氢氧化物沉淀时的pH见下表：
金属离子(0.1mol·L-l) | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ |
开始沉淀时的pH | 2.4 | 7.6 | 3.4 |
完全沉淀时的pH | 3.7 | 9.6 | 4.8 |
回答下列问题：
（1）写出“还原”步骤中反应的离子方程式：_________________________________。
（2）试剂X可选用_________（任写一种，填化学式），“滤渣”的主要成分是_________________。
（3）加入碳酸氢铵后过滤，发现滤液仍然浑浊，可能的原因是_________________________，用90℃热水洗涤FeCO3沉淀的目的是______________________________________。
（4）若在实验室中灼烧FeCO3应在_____________(填仪器名称)中进行，“灼烧氧化”发生的化学方程式为__________________________________。
（5）若工业上灼烧氧化174.0吨FeCO3得到117.6吨产品，则该产品中Fe2O3的纯度为___________ (设产品中杂质只有FeO，保留一位小数)。
【答案】 Fe+2H+=Fe2++ H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+ NH3·H2O Fe和Al(OH)3 滤纸破损或者是过滤时滤液超过滤纸上缘等 洗去表面吸附的离子同时促进碳酸氢铵的分解 坩埚 4FeCO3+O2
2Fe2O3+4CO2 81.6%
【解析】（1）“还原”是铁粉将Fe3+转化为Fe2+，同时与废液中的H+反应生成H2，反应的离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++ H2↑和Fe+2Fe3+=3Fe2+，答案为; Fe+2H+=Fe2++ H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+
（2）试剂X用于调节溶液的pH，使Al3+完全沉淀，选用NH3·H2O，不引入其它杂质，同时生成的碳酸氢铵便于除去；“滤渣”的主要成分是过量的铁粉和生成的Al(OH)3沉淀。答案为：NH3·H2O 、Fe和Al(OH)3
（3）过滤的过程中若把玻璃棒靠在三层滤纸上时不小心把滤纸戳破了，此时过滤出的滤液是混浊的；过滤时滤液液面高于滤纸的边缘时，滤液就会不经过滤纸而直接从滤纸和漏斗之间的空隙中流过，也会导致过滤出的滤液是混浊的；NH4HCO3在热水中会分解，用90℃热水洗涤FeCO3沉淀，目的是洗去表面吸附的离子同时促进碳酸氢铵的分解。答案为：滤纸破损或者是过滤时滤液超过滤纸上缘等 、洗去表面吸附的离子同时促进碳酸氢铵的分解
（4）实验室中灼烧固体通常在坩埚中进行，灼烧时FeCO3与氧气在高温下发生氧化还原反应，化学方程式为：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。答案为: 坩埚、4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
（5）假设Fe2O3物质的量为x mol，FeO的物质的量为y mol，那么满足：160x+72y=117.6
、2x+y=
，解得x=6
mol，所以产物中Fe2O3的质量分数为
81.6%。答案为：81.6%
【题目】CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)。
(1)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键 | C-H | C=O | H-H | C≡O(CO) |
键能/kJ·mol-1 | 413 | 745 | 436 | 1075 |
则该反应的△H=______kJ·mol－1。
(2)为了加快该反应的速率，可以进行的措施是（_____）。
A．恒温恒压下，按原比例充入CH4、CO2
B．恒温下，缩小容器体积
C．增大反应物与催化剂的接触面积
D．降低温度
(3)恒温下，向2L体积恒定的容器中充入一定量的CO2、CH4，使其在催化剂作用下进行反应，经tmin后，测得CO有amol，则v(CO2)=______。下列各项能说明该反应达到平衡的是（______）。
A．容器内气体密度保持一定 B．容器内CO2、CH4的浓度之比为1∶1
C．该反应的正反应速率保持一定 D．容器内气体压强保持一定
(4)用甲烷作燃料的碱性燃料电池中，电极材料为多孔惰性金属电极，则负极的电极反应式为_______________。
