题目内容
工业上从4J29合金(铁钴镍合金)废料中提取钴和镍,一般先用硫酸溶解合金使之成为
Fe2+、Co2+、Ni2+,再把Fe2+氧化为Fe3+,从而使Fe3+转化为某种沉淀析出,达到与Ni2+、Co2+分离的目的。生产上要使Fe2+氧化为Fe3+,而不使Co2+、Ni2+被氧化的试剂是NaClO或NaClO3(均含少量H2SO4)溶液,反应的部分化学方程式如下(A为还原剂):
NaClO+A+B―→NaCl+C+H2O
NaClO3+A+B―→NaCl+C+H2O
(1)请完成以上化学方程式:_______________________________________________,
________________________________________________________________________。
实际生产中采用NaClO3来氧化Fe2+比较合算,其理由是
________________________________________________________________________。
(2)配平下列离子方程式,并回答问题。
Fe(OH)3+
ClO-+
OH-===
FeO
+
Cl-+
H2O
(3)已知有3.21 g Fe(OH)3参加反应,共转移了5.418×1022个电子,则n=________。
(4)根据上述(2)(3)题推测FeO
能与下列哪些物质反应________(只填序号)。
A.Cl2 B.SO2 C.H2S D.O2
答案 (1)NaClO+2FeSO4+H2SO4===NaCl+Fe2(SO4)3+H2O
NaClO3+6FeSO4+3H2SO4===NaCl+3Fe2(SO4)3+3H2O
相同质量NaClO3比NaClO能氧化更多的Fe2+
(2)2 5-n 2n 2 5-n 3+n
(3)2
(4)BC
解析 (1)根据题干信息,A(或B)为FeSO4,B(或A)为H2SO4,根据电子守恒配平。因为NaCl3O中氯元素的化合价为+5价,NaClO中氯元素的化合价为+1价,相同质量的两种物质,NaClO3氧化更多的Fe2+。
(2)![]()
(OH)3+![]()
O-+
OH-―→
O
+![]()
-+
H2O,Fe的化合价升高5-n,氯的化合价降低2,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,系数依次为:2,5-n,2n,2,5-n,3+n。
(3)电子转移数为
×(5-n)×NA=5.418×1022,解得n=2。
(4)FeO
具有强氧化性,能氧化SO2、H2S等还原性物质。
下表是元素周期表的短周期部分,表中字母分别表示一种元素。请回答下列问题:
| a | |||||||
| b | c | d | |||||
| e | f | g |
(1)f元素在周期表中的位置是 ;g元素原子结构示意图为 ;
(2)e在空气中燃烧的产物所含化学键的类型为 、 ;
(3)化合物ca3的电子式为 ,ca3的催化氧化反应的化学方程式为 ;
(4)用电子式表示e与g元素形成化合物的过程 ;a与d组成18电子的分子化学式为 。
(5)a、c、d中的两种元素可组成具有10个电子的多种分子和离子,写出其中两种离子反应生成两种分子的离子方程式 。
(6)由a、b、c、d四种元素中的三种元素组成的某种化合物的浓溶液,可与其中的第四种元素的单质发生反应,该反应的化学方程式为 。
(2013·北京理综,27)用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3·18H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤:
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;
Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色;
Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;
Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。
(1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是_________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)将MnO
氧化Fe2+的离子方程式补充完整:
MnO
+
Fe2++
________===
Mn2++
Fe3++
________。
(3)已知:
生成氢氧化物沉淀的pH
| Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe | |
| 开始沉淀时 | 3.4 | 6.3 | 1.5 |
| 完全沉淀时 | 4.7 | 8.3 | 2.8 |
注:金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的___________________________________________。
(4)已知:一定条件下,MnO
可与Mn2+反应生成MnO2。
①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是 ________________________________________________________________________。
②Ⅳ中加入MnSO4的目的是_____________________________________________。