题目内容

14．某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣 制取七水合硫酸亚铁，设计了如图流程：

下列说法不正确的是（　　）
A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉
B．固体1中一定含有SiO2，控制pH是为了使Al3+转化为Al3，进入固体2
C．从溶液2得到FeSO4•7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解
D．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4•7H2O

分析 硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其它杂质），混合物中加入足量硫酸，Fe2O3、Al2O3与酸反应生成的硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，固体1为二氧化硅；在滤液中加入铁粉将铁离子还原为亚铁离子，调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀，过滤，固体2为氢氧化铝，溶液2为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体，以此进行解答．

解答 解：硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质），混合物中加入足量硫酸，Fe2O3、Al2O3与酸反应生成的硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，固体1为二氧化硅；在滤液中加入铁粉将铁离子还原为亚铁离子，调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀，过滤，固体2为氢氧化铝，溶液2为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体，
A．由流程分析可知，溶解烧渣选用足量硫酸，X为铁粉，故A正确；
B．由流程分析可知，固体1中一定含有SiO2，调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀，则固体2为氢氧化铝，故B正确；
C．亚铁离子易被空气中的氧气氧化，而且受热易失去结晶水，所以从溶液2得到FeSO4•7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解，故C正确；
D．在溶液1中含有铁离子和铝离子，加过量的氢氧化钠，铝离子转化为偏铝酸根离子，铁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铁沉淀，所以最终得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁，故D错误．
故选D．

点评 本题考查制备实验方案的设计与评价、工艺流程的分析应用，题目难度中等，侧重学生分析能力和创新能力的培养，注意把握常见物质的分离方法．

练习册系列答案
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4．根据反应（1）～（4），可以判断下列4个物质的氧化性由强到弱的正确顺序是（　　）
（1）Cl2+2KI=2KCl+I2
（2）2FeCl2+Cl2=2FeCl3
（3）2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2
（4）H2S+I2=S+2HI．
A．H2S＞I2＞Fe3+＞Cl2B．Cl2＞Fe3+＞I2＞H2S
C．Fe3+＞Cl2＞H2S＞I2．D．Cl2＞I2＞Fe3+＞H2S
5．碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式．
（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等．
①已知：Fe2O3（s）+3C（石墨）═2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ/mol
C（石墨）+CO2（g）═2CO（g）△H2=+172.5kJ/mol
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJ/mol；
②氯化钯（PdCl2）溶液常被应用于检测空气中微量CO．PdCl2被还原成单质，反应的化学方程式为PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl；
（2）将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入C3H8和O2构成丙烷燃料电池．
①负极电极反应式是：C3H8+26OH--20e-=3CO32-+17H2O；
②某同学利用丙烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe（OH）2的实验装置（如下图所示），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色．下列说法中正确的是ABD（填序号）
A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
B．可以用NaCl溶液作为电解液
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是：2H++2e-=H2↑
（3）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
实验组温度/℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/min
H2OCOCO2
1650241.65
2900120.43
3900120.41
①该反应的正反应为放（填“吸”或“放”）热反应；
②实验2中，平衡常数K=$\frac{1}{6}$；
③实验3跟实验2相比，改变的条件可能是使用了催化剂或增大了压强（答一种情况即可）．
2．NH4Al（SO4）2是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品中

请回答下列问题：
（1）NH4Al（SO4）2可作净水剂，其理由是Al3+水解生成的Al（OH）3具有吸附性，即Al3++3H2O═Al（OH）3+3H+，Al（OH）3吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水（用必要的化学用语和相关文字说明）．
（2）相同条件下，0.1mol•L-1NH4Al（SO4）2中c（NH4+）大于（填“等于”、“大于”或“小于”）0.1mol•L-1NH4HCO3中c（NH4+）．
（3）如图1是0.1mol•L-1电解质溶液的pH随温度变化的图象．
①其中符合0.1mol•L-1NH4Al（SO4）2的pH随温度变化的曲线是Ⅰ（填写字母），导致pH随温度变化的原因是NH4Al（SO4）2水解，溶液呈酸性，升高温度，其水解程度增大，pH减小；
②20℃时，0.1mol•L-1NH4Al（SO4）2中2c（SO42-）-c（NH4+）-3c（Al3+）=10-3mol•L-1．
（4）室温时，向100mL 0.1mol•L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol•L-1NaOH溶液，得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示：
试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是a；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c（Na+）＞c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（OH-）=c（H+）．．
9．2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系．下列叙述错误的是（　　）
A．a为电池的正极
B．电池放电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLi
C．放电时，a极锂的化合价不发生变化
D．放电时，溶液中的Li+从b向a迁移
19．下列各组中的两物质相互反应时，产物不随反应条件（温度、反应物用量比等）改变而改变的是（　　）
A．Na和O2B．Ca（OH）2和CO2C．NaOH和HClD．Na2CO3和HCl
6．保持温度和反应器的体积不变，反应A（g）+3B（g）?2C（g）+4D（s），达平衡后，向该反应器中通入一定量氖气，体系的压强明显增大，如图图象中正确的是（　　）
A．B．C．D．
3．在不同温度下，向2L密闭容器中加入1molNO和1mol活性炭，发生反应：2NO（g）+C（s）═N2（g）+CO2（g）△H=-213.5kJ mol-1，达到平衡时的数据如下：
温度/℃n（活性炭）/moln（CO2）/mol
T10.70
T20.25
下列说法不正确的是（　　）
A．上述信息可推知：T1＜T2
B．T1℃时，该反应的平衡常数K=$\frac{9}{16}$
C．T1℃时，若开始时反应物的用量均减小一半，平衡后NO的转化率减小
D．T2℃时，若反应达平衡后再缩小容器的体积，c（N2）：c（NO）不变
4．在598K的条件下进行人工固氮反应：2N2（g）+6H2O（g）?4NH3（g）+3O2（g），该反应过程中能量变化的曲线如图所示．请回答下列问题：
（1）反应历程由a变为b的原因可能是使用催化剂．
（2）不同温度下N2的转化率如图：
温度/KN2的转化率
598a1
898a2
则a1＜（填“＞”、“＜”或“=”）α2
（3）598K时，向容积为1L的某恒容密闭容器中加入2mol N2、6mol H2O（g）及固体催化剂，使之反应，平衡时容器内的压强为起始时的93.75%．
①达到平衡时，N2的转化率为50%．
②598K时上述固氮反应的平衡常数K=$\frac{2}{27}$．

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