1.碳酸亚铁(FeCO3)是菱镁矿的主要成分,将FeCO3加热到200℃开始分解为FeO和CO2,若在空气中高温煅烧FeCO3生成Fe2O3
I.已知25℃,101kPa时:
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H=-1648kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393kJ/mol
2FeCO3(s)=2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)△H=+1480kJ/mol
(1)请写出FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3的热化学方程式4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol.
II.生成的FeO和Fe2O3在一定条件下被还原为金属铁.
(2)据报道一定条件下Fe2O3可被甲烷还原为“纳米级”的金属铁.其反应为:Fe2O3(s)+3CH4(g)=2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)△H>0
①原子序数为26的铁元素位于元素周期表的第四周期.
②反应在5L的密闭容器中进行,2min后达到平衡,测得Fe2O3在反应中质量消耗4.8g.则该段时间内用H2表达的平均反应速率为0.018mol/(L•min).
③将一定量的Fe2O3(s)和一定量的CH4(g)置于恒温恒压容器中,在一定条件下反应,能表明该反应达到平衡状态的是b、c、d.
a.CH4的转化率等于CO的产率
b.混合气体的平均相对分子质量不变
c.v(CO):v(H2)=1:2
d.固体的总质量不变
(3)FeO可用CO进行还原,已知:t℃时,FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g),K=0.5,若在1L密闭容器中加入0.04molFeO(s),并通入xmolCO,t℃时反应达到平衡.此时FeO(s)的转化率为50%,则x=0.06.
III.Fe2O3还可用来制备FeCl3,FeCl3在水溶液中的水解分三步:
Fe3++H2O?Fe(OH)2++H+           K1
Fe(OH)2++H2O?Fe(OH)2+H+K2
Fe(OH)2++H2O?Fe (OH)3+H+  K3
(4)以上水解反应的平衡常效K1、K2、K3由大到小的顺序是K1>K2>K3.通过控制条件,以上水解产物聚合生成聚合物的离子方程式为:xFe3++yH2O=Fex(OH)y(3x-y)++yH+
欲使平衡正向移动可采用的方法是a、c、d(填字母)
a.加水稀释    b.加入少量NaCl固体     c.升温    d.加入少量Na2CO3固体.
18.我国是干电池的生产和消费大国.某科研团队设计了以下流程对碱性锌锰干电池的废旧资源进行回收利用:

已知:①Ksp(MnS)=2.5×10-13,Ksp(ZnS)=1.6×10-24
②Mn(OH)2开始沉淀时pH为8.3,完全沉淀的pH为9.8
(1)碱性锌锰干电池是以锌粉为负极,二氧化锰为正极,氢氧化钾溶液为电解质.电池总反应为
2MnO2+Zn+2KOH=2MnOOH+K2ZnO2,请写出电池的正极反应式MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-
(2)为了提高碳包的浸出效率,可以采取的措施有适当的升温或搅拌;(写一条即可)
(3)向滤液1中加入MnS的目的是将溶液中的Zn2+离子转化为ZnS沉淀而除去;
(4)已知MnSO4的溶解度曲线如图1所示,从滤液2中析出MnSO4•H2O晶体的操作是蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、低温干燥;
实验编号试剂XMnSO4/g
1锌粉2.4
2铁粉2.7
3FeS粉末3.0
430%过氧化氢3.7
(5)为了选择试剂X,在相同条件下,分别用3g碳包进行制备MnSO4的实验,得到数据如表,请写出最佳试剂X与碳包中的主要成分发生反应的化学方程式H2O2+MnO2+H2SO4=MnSO4+2H2O+O2↑.
(6)工业上经常采用向滤液2中加入NaHCO3溶液来制备MnCO3,不选择Na2CO3溶液的原因是碳酸钠溶液碱性强,容易产生Mn(OH)2沉淀;
(7)该科研小组利用EDTA(乙二胺四乙酸二钠,阴离子简写为Y2-)进行络合滴定测定Mn2+在电池中的百分含量,化学方程式可以表示为Mn2++Y2-=MnY.实验过程如下:准确称量一节电池的质量平均为24.00g,完全反应后,得到200.00mL滤液2,量取10.00mL滤液2稀释至100.00mL,取20.00mL溶液用0.0500mol•L-1EDTA标准溶液滴定,平均消耗标准溶液22.00mL,则该方案测得Mn元素的百分含量为25.2%.(保留3位有效数字)
14.氯化钴(CoCl2)可溶于水,常用作湿度和水分的指示剂,工业上也可用于制取钴.
(1)钴元素的常见化合价与铁元素相同.往CoCl2溶液中加入NaOH溶液产生粉红色沉淀,露置于空气中一段时间后,沉淀变为棕褐色.
①化合态钴的常见化合价有+2、+3.
②沉淀由粉红色变为棕褐色反应的化学方程式为4Co(OH)2+2H2O+O2=4Co(OH)3
(2)将CoCl2溶于浓盐酸中能形成[CoCl4]2-,溶液中存在平衡:[Co(H2O)6]2++4Cl-?[CoCl4]2-+6H2O
T1℃时,将0.025mol CoCl2•6H2O溶于50mL 12mol/L浓盐酸中,再加水稀释至100mL.溶液中c(Cl-)与温度(T)的关系如图1所示.

①T1℃时,取10mL上述溶液稀释至l00mL,稀释后的溶液中c(Cl-)>0.6mol•L-1(填“>”“=”或“<”).
②由图可知,上述反应的△H>0(填“>”“=”或“<”).
③根据A点数据,计算出T1℃时上述反应的平衡常数为7.72×10-4L4/mol4
(3)采用图2所示装置(Ti-Ru电极为惰性电极)电解CoCl2溶液制取钴.Co能与强酸反应产生H2,不利于Co的沉积,故电解过程中,CoCl2溶液的pH通常控制在3.9~4.2.
①Co沉积在Ti(填“Ti-Ru”或“Ti”) 电极上.
②CoCl2溶液中常含有少量Cu2+、Fe3+、Na+等,为提高产品的纯度和电流效率,电解前必须将其中的Cu2+、Fe3+(填离子符号)除去.
③若用CoSO4溶液代替CoCl2溶液,会使产率降低.其原因是OH-在阳极放电,使溶液的pH降低.
 0  163759  163767  163773  163777  163783  163785  163789  163795  163797  163803  163809  163813  163815  163819  163825  163827  163833  163837  163839  163843  163845  163849  163851  163853  163854  163855  163857  163858  163859  163861  163863  163867  163869  163873  163875  163879  163885  163887  163893  163897  163899  163903  163909  163915  163917  163923  163927  163929  163935  163939  163945  163953  203614 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网