题目内容
11.某菱铁矿的主要成分是FeCO3,还含有SiO2、少量CaCO3和 Al2O3.图是利用该菱铁矿制备磁性Fe3O4胶体粒子的简要工艺流程:(1)菱铁矿石粉碎的目的是增大固体表面积,提升“碱浸”时的化学反应速率;碱浸可否用较便宜的Ca(OH)2替代NaOH?说明理由:不能,Ca(OH)2溶解度较小不能顺利溶解铁矿中的Al2O3.
(2)“不溶物”加稀盐酸可否改用不易挥发的稀硫酸?说明理由不可,CaSO4微溶很难除净固体中的CaCO3;“不溶物”加稀盐酸后“部分氧化”之前还有项操作,化学实验名称为过滤.
(3)“部分氧化”离子方程式为ClO3-+6H++6Fe2+=Cl-+6Fe3++3H2O.
(4)如何实验验证“部分氧化”的滤液中存在Fe2+?往试样中滴加高锰酸钾酸性溶液,高锰酸钾紫红色褪去,说明滤液中尚存Fe2+.
(5)Fe3O4胶粒的直径的范围是1~100nm.
分析 菱铁矿的主要成分是FeCO3,还含有SiO2、少量CaCO3和 Al2O3,粉碎后加入氢氧化钠溶液,二氧化硅、氧化铝可溶解与氢氧化钠溶液中,不溶物含有FeCO3,少量CaCO3,加入稀盐酸将碳酸钙和碳酸亚铁分离,过滤后在滤液中加入NaClO3,可使部分亚铁离子氧化生成铁离子,在滤液中加入碳酸氢钠,在氮气的环境中反应生成四氧化三铁,用磁悬浮分离可得Fe3O4胶体,以此解答该题.
解答 解:(1)菱铁矿石粉碎,固体表面积增大,可增大反应速率,氢氧化钙浓度较低,溶液碱性较弱,不能溶解氧化铝,
故答案为:增大固体表面积,提升“碱浸”时的化学反应速率;不能,Ca(OH)2溶解度较小不能顺利溶解铁矿中的Al2O3;
(2)不能加入稀硫酸代替盐酸,否则生成硫酸钙,微溶于水而难以除尽固体中的碳酸钙,不溶物加入盐酸后需过滤除去杂质,
故答案为:不可,CaSO4微溶很难除净固体中的CaCO3;过滤;
(3)氯酸根离子在酸性条件下可与亚铁离子,离子方程式为ClO3-+6H++6Fe2+=Cl-+6Fe3++3H2O,故答案为:ClO3-+6H++6Fe2+=Cl-+6Fe3++3H2O;
(4)亚铁离子具有还原性,可与高锰酸钾发生氧化还原反应,检验方法是往试样中滴加高锰酸钾酸性溶液,高锰酸钾紫红色褪去,说明滤液中尚存Fe2+,
故答案为:往试样中滴加高锰酸钾酸性溶液,高锰酸钾紫红色褪去,说明滤液中尚存Fe2+;
(5)Fe3O4胶粒的直径的范围是1~100nm,故答案为:故答案为:1~100nm.
点评 本题考查物质的制备,为高频考点,侧重考查学生的分析能力和实验能力,注意把握物质的性质以及实验的原理,难度中等.
练习册系列答案
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6.现有周期表中部分元素的性质或原子结构如表:
(1)Y在元素周期表中的位置第三周期IA族;Y与氧原子个数1:1的化合物的电子式
;
(2)写出Z单质与Y的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑(或2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑);
(3)X单质的水溶液与M的常见氧化物可用作漂白剂,写出两者之间反应的化学方程式Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl;
(4)请写出判断Y、Z金属性强弱的一个事实氢氧化钠的碱性强于氢氧化铝碱性.
(5)在沸水中加入N的某高价盐饱和溶液可以得到一种红褐色的液体,向该液体中逐滴加入含M的最高价氧化物的水化物溶液直至过量的过程中发生的现象是:先出现沉淀,然后沉淀溶解.
(6)已知:298K时固体Z在氧气中燃烧生成1mol Z2O3固体时,放出热量1676.2kJ;固体N在氧气中燃烧生成1mol N3O4固体时,放出热量1118.4kJ.请写出298K时,由Z单质与N3O4反应的热化学方程式:8Al(s)+3Fe3O4(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s)△H=-3349.6KJ/mol.
| 元素编号 | 原子结构或元素性质 |
| X | 单质在常温下为黄绿色气体,水溶液具有漂白性 |
| Y | 短周期主族元素中原子半径最大 |
| Z | 常见的金属,既能与强酸反应又能与强碱反应 |
| M | 最高正价与最低负价代数和为4 |
| N | N是一种生命元素,人体缺少该元素会发生贫血,使人脸色萎黄 有三种氧化物,其中一种氧化物具有磁性 |
(2)写出Z单质与Y的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑(或2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑);
(3)X单质的水溶液与M的常见氧化物可用作漂白剂,写出两者之间反应的化学方程式Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl;
(4)请写出判断Y、Z金属性强弱的一个事实氢氧化钠的碱性强于氢氧化铝碱性.
(5)在沸水中加入N的某高价盐饱和溶液可以得到一种红褐色的液体,向该液体中逐滴加入含M的最高价氧化物的水化物溶液直至过量的过程中发生的现象是:先出现沉淀,然后沉淀溶解.
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