题目内容

某同学对FeCl3的氧化性以及FeSO4的热稳定性进行如下探究：
（1）查阅资料FeSO4高温分解，反应方程式为： 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
①用双线桥标出高温分解FeSO4制备Fe2O3反应中电子转移的方向和数目         。
②为收集SO3并验证SO2，应将气体依次通过浸没在 中的U型管、洗气瓶中的 和NaOH溶液。
（2）实验探究Fe3+的氧化性：向FeCl3溶液中通入一定量的SO2气体，溶液由黄色变为浅绿色。
①浅绿色溶液中一定存在的离子有H+、Cl-和     ，可能存在的微粒有    (填写序号)。
A．Fe3+         B．Fe2+               C．SO42-            D．H2SO3
②为确认可能存在的微粒，应选择的试剂是    (填写序号)。
A．稀硫酸      B．NaOH溶液       C．KSCN溶液        D．品红溶液


①（2分）
② 冰水混合物、品红溶液或其他正确答案（各2分）。
（2）①BC（2分）， AD（2分）（选对一个得1分，错选0分）
②CD（2分）（选对一个得1分，错选0分）

解析试题分析：（1）FeSO4高温分解气体为SO2和SO3，收集SO2需先分离出SO3，根据SO3溶沸点高常温下为液体，采用冰水冷却即可得到SO3固体和纯净的SO2气体；检验SO2一般用品红试剂；（2）溶液由黄色变为浅绿色，说明Fe3+与SO2气体反应生成Fe2+和SO4，还可能有未与Fe3+反应的SO2与水反应生成H2SO3，还可能有少量为未反应完的Fe3+，检验这两种微粒分别用品红溶液和KSCN溶液。
考点：考查氧化还原反应基本原理有关问题。

练习册系列答案
相关题目

某研究小组将一批废弃的线路板经浓硝酸和稀硫酸处理后得到一混合溶液,其中含有Cu2+、Fe2+、Fe3+、Al3+等金属离子,并设计了以下两种流程以分别制取CuSO4·5H2O晶体和AlCl3
溶液:

已知:相关金属离子开始沉淀至完全沉淀时的pH范围为:

离子
Fe3+
Fe2+
Al3+
Cu2+
pH范围
2.2～3.2
5.5～9.0
4.1～5.0
5.3～6.6
请回答下列问题:
(1)加入H2O2的作用是　                                  ,欲使制取的CuSO4·5H2O晶体较为纯净,pH至少应调至　　　　。
(2)写出H2O2与Fe2+反应的离子方程式:                                      。
(3)流程②中加入适量Al粉起的作用是                      　　　。
(4)根据你所学的化学知识,由AlCl3溶液(不添加其他化学试剂)能否制得无水AlCl3　　　　(填“能”或“不能”),原因是　        。
(5)取体积为V(L)的酸浸液,向其中滴加a mol·L-1的NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与所加的NaOH溶液的体积(L)关系如图。请用V1、V2、V3表示所取的酸浸液中n(Fe3+)∶n(Al3+)=　                   。

铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题:
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是　　　。 
(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等四种离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是　　　。 
A.Mg2+ B.Fe2+                   C.Al3+        D.Cu2+
(3)氧化铁是重要工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:

回答下列问题:
①操作Ⅰ的名称是　　　,操作Ⅱ的名称是　　　。 
②写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。
a.称取2.850 g绿矾(FeSO4·7H2O)产品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;
b.量取25.00 mL待测溶液放入锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.010 00 mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL。
①实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需　　　。 
②某同学设计的下列滴定方式,最合理的是　　　。(夹持部分略去)(填字母序号) 

③写出滴定过程中反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
④计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为　　　　　　　。 

某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染，设计如下工艺流程：

（1）酸浸后加入H2O2的目的是          。调pH步骤中加入的试剂最好是        （填化学式）。实验室进行过滤操作所用到的玻璃仪器有              。
（2）煮沸CuSO4溶液的原因是                 。向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3，可以生成白色的CuCl沉淀，写出该反应的化学方程式            。
（3）称取所制备的CuCl样品0.2500g置于一定量的0.5mol·L-1FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加水20mL，用0.1000mol·L-1的Ce（SO4）2溶液滴定，到达终点时消耗Ce（SO4）2溶液25.00mL。有关的化学反应为：Fe3＋＋CuCl＝Fe2＋＋Cu2＋＋Cl－，Ce4＋＋Fe2＋＝Fe3＋＋Ce3＋。计算该CuCl样品的质量分数  。
（4）Fe3+发生水解反应Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，该反应的平衡常数表达式为           。

向20 mL 某浓度的AlCl3溶液中滴入2 mol·L－1的NaOH溶液时，所得的沉淀质量与加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示：

（1）图中A点表示的意义是______________。
（2）最大沉淀量是______________g。
（3）B点表示的意义是______________。
（4）所用AlCl3溶液的物质的量浓度是______________。
（5）当所得沉淀量为0.39克时，用去NaOH溶液的体积是_____ mL 或_______ mL。

某不锈钢（主要成分为Fe）样品中含有铝、铜等（其它成分忽略）,为了测定该合金中铁的含量,有人设计如下工艺流程：

（1）滤液C中溶质含有_       _（写化学式）；
（2）如何验证滤液A中含Fe2+，而不含Fe3+____   _____。
（3）对所得Fe2O3固体称量得质量为b g，计算该样品中铁元素质量分数的表达式为（用含a、b的式子表示）___   __。

工业制钛白粉产生的废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4，可利用酸解法生产补血剂乳酸亚铁。其生产流程如下：

已知：TiOSO4可溶于水，在水中电离为TiO2+和SO42-。请回答下列问题：
（1）写出TiOSO4水解生成钛酸H4TiO4的离子方程式                          。步骤①中加入足量铁屑的目的是              。
（2）工业上由H4TiO4可制得钛白粉TiO2。TiO2直接电解还原法（剑桥法）生产钛 是一种较先进的方法，电解质为熔融的CaCl2，原理如图所示，阴极的电极反应为_______________。

（3）步骤②的离子方程式是                            ，所得副产品主要 是__________（填化学式）。
（4）步骤④的结晶过程中必须控制一定的真空度，原因是                     。
（5）乳酸可由乙烯经下列步骤合成：

上述合成路线的总产率为60%，乳酸与碳酸亚铁反应转化为乳酸亚铁晶体的产率为90%，则生产468 kg乳酸亚铁晶体（M＝234 g/mol）需要标准状况下的乙烯        m3。

用含有Al2O3及少量Fe2O3和SiO2的铝土矿制备净水剂——液体聚合硫酸铝铁，工艺流程如下（部分操作和条件略）：
I．向铝土矿中加入过量H2SO4后，加热、搅拌、过滤。
II．向滤液中加入一定量的FeSO4·7H2O和双氧水。
III．向溶液中加入Ca(OH)2固体，调节溶液的pH约为1，过滤。
IV．加入稳定剂，加热，得到产品。
（1）Fe2O3与H2SO4反应的离子方程式是___________。
（2）步骤I中过滤得到的滤渣成分是________（填化学式）。
（3）步骤I 中H2SO4的浓度与反应温度会影响铁与铝的浸出率。根据下图分析，步骤I 中H2SO4浓度的适宜范围是__________，反应的适宜温度是_________。
       

（4）步骤II中增大n(Fe3+)的离子方程式是_________。
（5）步骤III得到碱式硫酸铝铁[AlFe(OH)n(SO4)m]的溶液，则步骤II中应增大n(Fe3+)到
n(Al3+)﹕n(Fe3+)=        。
（6）研究表明，液体聚合硫酸铝铁的纯度越高，净水效果越好。已知：
一些物质在20℃时的溶解度

物质
Ca(OH)2
CaSO4
Na2SO4
溶解度/g
0.153
0.258
19.5
 
结合表中数据，解释步骤III中使用Ca(OH)2而不用NaOH的原因__________。
（7）铝土矿也可用于冶炼金属Al。以金属Al作阳极，稀硫酸作电解液，通过电解会使金属Al的表面生成致密坚硬的氧化膜，其电极反应式是_________。

Ⅰ.现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱，部分工艺流程如下：
 k+s-5#
已知NaHCO3在低温下溶解度较小。反应Ⅰ为：NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl，处理母液的两种方法如下：
（1）向母液中加入石灰乳，可将其中________循环利用。
（2）向母液中通入NH3，加入细小的食盐颗粒并降温，可得到NH4Cl晶体。试写出通入NH3后，溶解度较小的酸式碳酸盐转变为溶解度较大的碳酸盐的离子方程式 _____________________________。
Ⅱ.某化学小组模拟“侯氏制碱法”，以NaCl、NH3、CO2和水等为原料以及下图所示装置制取NaHCO3，然后再将NaHCO3制成Na2CO3。

（1）装置丙中冷水的作用是                      ；
（2）由装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时，需要进行的实验操作有_______、洗涤、灼烧。NaHCO3转化为Na2CO3的化学方程式为             ；
（3）若在（2）中灼烧的时间较短，NaHCO3将分解不完全，该小组对一份加热了t1 min的NaHCO3  样品的组成进行了以下探究。取加热了t1 min的NaHCO3样品29.6 g完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌。随着盐酸的加入，溶液中有关离子的物质的量的变化如图所示。则曲线a对应的溶液中的离子是___________（填离子符号下同）；曲线c对应的溶液中的离子是___________；该样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是           ；

（4）若取21.0 g NaHCO3固体，加热了t2 rnin后，剩余固体的质量为l4.8 g。如果把此剩余固体全部加入到200 mL 2 mol?L—1的盐酸中，则充分反应后溶液中H+ 的物质的量浓度为____________（设溶液体积变化忽略不计）

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