题目内容
铁及其化合物与生产、生活关系密切。
用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下:
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①步骤Ⅰ若温度过高,将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为___________________。
②步骤Ⅱ中发生反应:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O===2Fe2O3·nH2O+8HNO3,反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2,该反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
③上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是______(任写一项)。
答案 ①4HNO3
4NO2↑+O2↑+2H2O
②4Fe+10HNO3===4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O
③氮氧化物排放少(污染少)
解析 ①硝酸分解生成NO2、H2O和O2。
②根据图示可知Fe和HNO3反应生成Fe(NO3)2和NH4NO3,结合电子守恒可写出化学方程式。
③因为HNO3的还原产物主要是NH4NO3,1 mol HNO3作氧化剂转移8 mol电子,故产生的氮氧化物较少,节约原料。
某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液,同时测量容器中的压强变化。
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(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格):
| 编号 | 实验目的 | 碳粉/g | 铁粉/g | 醋酸/% |
| ① | 为以下实验作参照 | 0.5 | 2.0 | 90.0 |
| ② | 醋酸浓度的影响 | 0.5 | 36.0 | |
| ③ | 0.2 | 2.0 | 90.0 |
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时,容器中压强明显小于起始压强,其原因是铁发生了________腐蚀,请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向;此时,碳粉表面发生了________(填“氧化”或“还原”)反应,其电极反应式是________________________________________________________________________。
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(3)该小组对图2中0~t1时压强变大的原因提出了如下假设,请你完成假设二:
假设一:发生析氢腐蚀产生了气体;
假设二:________________________________________________________________________;
……
(4)为验证假设一,某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一,写出实验步骤和结论。
| 实验步骤和结论(不要求写具体操作过程): |
碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下。
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已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示。
| 沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 |
| 开始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 3.4 |
| 完全沉淀 | 3.2 | 9.7 | 4.4 |
回答下列问题。
(1)加入少量NaHCO3的目的是调节pH,使溶液中的______沉淀,该工艺中“搅拌”的作用是__________。
(2)在实际生产中,反应Ⅱ中常同时通入O2以减少NaNO2的用量,O2与NaNO2在反应中均作________。若参与反应的O2有11.2 L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为________。
(3)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+可部分水解生成聚合离子Fe2(OH)
。该水解反应的离子方程式为__________________。
(4)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO
。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为________(填字母)。
A.氯水 B.KSCN溶液
C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液