题目内容

石棉是一类价格低廉的硅酸盐材料,有毒、能使人患肺癌.一种青石棉的化学式为:Na2Fe5Si8O22(OH)2,它用足量稀硝酸溶液处理时,还原产物只有NO,下列说法正确的是(  )
A、该物质中铁元素的化合价为+2价
B、该物质的化学式组成可表示为:Na20.3FeO.Fe2O3.8SiO2.H2O
C、1mol该物质能和18mol HNO3反应,也能与18mol HCl反应
D、这种石棉属于新型无机非金属材料
考点:硅酸盐工业,根据化学式判断化合价
专题:
分析:A.青石棉中铁元素的化合价由+2价和+3价两种;
B.青石棉中铁元素的化合价由+2价和+3价两种;
C.硝酸能将二价铁离子氧化为三价铁离子,消耗的硝酸多;
D.无机非金属材料是除有机高分子材料和金属材料以外的几乎所有材料的统称.如陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料、碳材料以及以此为基体的复合材料.
解答: 解:A.根据化合价的代数和为0,Na2Fe5Si8O22(OH)2中,钠元素显+1价,硅元素显+4价,氧元素显-2价,氢元素显+1价,故5个铁原子共显+12价,故可知青石棉中铁元素的化合价由+2价和+3价两种,故A错误;
B.青石棉中铁元素的化合价由+2价和+3价两种,根据原子守恒和化合价不变的思想,化学组成用氧化物的形式可表示为Na2O?3FeO?Fe2O3?8SiO2?H2O,故B正确;
C.1molNa2O?3FeO?Fe2O3?8SiO2?H2O与HNO3反应时,HNO3既做酸又做氧化剂,由于1molNa2O?3FeO?Fe2O3?8SiO2?H2O中含3molFe2+,被HNO3氧化为Fe3+,此过程中失3mol电子,能将HNO31mol还原为NO,即做氧化剂的硝酸为1Mol,根据钠元素和铁元素的守恒,可知生成的盐为2molNaNO3和5molFe(NO33,故做酸的硝酸为17mol,故消耗的硝酸的总量为18mol;1molNa2O?3FeO?Fe2O3?8SiO2?H2O与HCl反应时,只发生复分解反应,盐酸只做酸,根据根据钠元素和铁元素的守恒,可知生成的盐为2molNaNO3和3molFe(NO32和2molFe(NO33,故消耗的盐酸为14mol,故C错误;
D.矿青石棉属于无机非金属材料,但不是新型材料,故D错误.
故选B.
点评:本题主要考查学生无机非金属材料的有关知识,可以根据所学知识进行回答,难度不大.
练习册系列答案
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乙酰苯胺作为一种常用药,具有解热镇痛的效果.实验室制备乙酰苯胺时,可以用苯胺与乙酸酐或与冰醋酸加热来制取,苯胺与乙酸酐的反应速率远大于与冰醋酸反应的速率,已知苯胺微溶于冷水;纯乙酰苯胺是无色片状晶体,熔点114℃,不溶于冷水,可溶于热水;乙酸酐遇水缓慢反应生成乙酸;现选用苯胺与乙酸酐为原料制取和提纯乙酰苯胺,该放热反应的原理:

实验步骤
①取5.0mL苯胺(密度1.04g/mL),倒入100mL锥形瓶中,加入20mL水,在旋摇下分批加入6.0mL乙酸酐(密度1.08g/mL),搅拌均匀.若有结块现象产生,用玻璃棒将块状物研碎,再充分搅拌;
②反应完全后,及时把反应混合物转移到烧杯中,冷却后,抽滤,洗涤,得粗乙酰苯胺固体;
③将粗产品转移至150mL烧杯中,加入适量水配制成80℃的饱和溶液,再加入过量20%的水.稍冷后,加半匙活性炭,搅拌下将溶液煮沸3~5min,过滤Ⅰ,用少量沸水淋洗烧杯和漏斗中的固体,合并滤液,冷却结晶,过滤Ⅱ、洗涤、晾干得乙酰苯胺纯品.
(1)步骤①研碎块状产物的用意在于
 
;反应温度过高会导致苯胺挥发,下列可以控制反应温度,防止反应温度升高过快的操作有
 

A.反应快结束时的充分搅拌               B.旋摇下分批加入6.0mL乙酸酐
C.玻璃棒将块状物研碎                  D.加20mL水
(2)步骤②洗涤粗产品时,选用的溶剂是
 

A.热水                                B.冷水
C.1:3的乙醇溶液                       D.滤液
(3)步骤③两次用到过滤,其中过滤Ⅰ选择
 
(过滤、趁热过滤或抽滤),过滤Ⅰ操作是为了除去
 
;配制热溶液时,加入过量溶剂的作用是
 
(选出正确选项);
A.防止后续过程中,溶剂损失可能产生的产物析出
B.防止后续过程中,温度降低可能产生的产物析出
C.除去活性炭未吸附完全的有色杂质
(4)步骤③中以下哪些操作不能提高产率
 

①配制成饱和溶液后,加入过量20%的溶剂;
②趁热过滤近沸溶液;
③过滤Ⅰ时用少量沸水淋洗烧杯和漏斗中的固体,合并滤液;
④加活性炭吸附;
⑤过滤Ⅱ时的洗涤选用热水代替冷水洗涤固体.
A.①④⑤B.①④C.④⑤D.②④⑤
(5)步骤③最后测得纯乙酰苯胺固体6.75g,已知苯胺、乙酸酐和乙酰苯胺的摩尔质量分别为93g/mol、102g/mol、135g/mol.该实验的产率为
 
(保留两位有效数字).

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