题目内容
铁单质及其化合物在生活、生产中应用广泛。请回答:
(1)钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时,正极的电极反应是 。
(2)硫酸铁可作絮凝剂,常用于净水,其原理是 (用离子方程式表示)。在使用时发现硫酸铁不能将酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是 。
(3)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一,其原理是Fe3O4十4CO
3Fe+4CO2,若有1.5 mol Fe3O4参加反应,转移电子的物质的量是 。
(1)O2+2H2O+4e-=4OH-(2分)
(2)Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+(2分);酸性条件抑制了铁离子的水解,无法生成氢氧化铁胶体,不能使悬浮物沉降除去(2分)
(3)12 mol(1分)
【解析】
试题分析:(1)在钢铁的吸氧腐蚀中,正极上发生的是氧气得电子的还原反应,即O2+2H2O+4e-=4OH-。
(2)三价铁水解生成的氢氧化铁胶体具有净水作用,原理方程式为:Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,硫酸铁中由于三价铁水解导致溶液显酸性,而酸性环境中,氢离子抑制了铁离子的水解,无法生成氢氧化铁胶体,所以硫酸铁不能使酸性废水中的悬浮物沉降而除去。
(3)氧化还原反应Fe3O4十4CO
3Fe+4CO2中,化合价升高值=化合价降低值=转移电子数=8,即有1mol Fe3O4参加反应,转移电子的物质的量是8mol,所以有1.5mol Fe3O4参加反应,转移电子的物质的量是12mol。
考点:本题考查钢铁腐蚀原理、盐类的水解、氧化还原反应的计算。
(12分)对溴甲苯是合成农药溴螨酯的重要原料。工业用液溴、甲苯与1-丙醇共热合成对溴甲苯和1-溴丙烷,其原子利用率很高。实验室模拟的合成流程和相关数据如下:已知:甲苯与溴在有水存在时能反应。
物质 | 甲苯 | 1-丙醇 | 1-溴丙烷 |
沸点℃ | 110.8 | 97.2 | 71 |
物质 | 对溴甲苯 | 邻溴甲苯 | |
沸点℃ | 184.3 | 181.7 | |
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(1)液溴的颜色是__ __ __,实验室存放液溴时应密闭保存,同时需要在试剂瓶中加__ ___,以减少挥发。
(2)25℃恒温搅拌至溴的颜色完全褪去时完成甲苯的溴代反应。搅拌的目的是__________。加入水的作用是:易于控制温度;____________________。
(3)加热搅拌操作中加入浓硫酸,搅拌,完成1-丙醇的取代反应,加入浓硫酸的作用是___ ___,加热微沸2小时的目的是_______ _____。
(4)操作Ⅰ的名称是___________,洗涤操作应在_________(填写仪器名称)中进行。
(5)经以上分离操作后,粗对溴甲苯中还含有的最主要杂质为________(填写名称),使用操作Ⅱ分离出1-溴丙烷的原理是______________________________________。
(6)分离出的水溶液中含HBr、H2SO4和Fe3+离子,将水溶液稀释定容至1000mL,取20.00mL,加入几滴甲基橙作指示剂,用一定浓度的NaOH溶液滴定,测定出HBr的物质的量明显低于理论值,原因是_____________________;有同学认为无需加入指示剂,也能完成滴定,提出这一观点的理由是_______________________________。
X、Y、Z、W四种物质的转化关系如图所示。下列组合中不符合该关系的是( )
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| A | B | C | D |
X | HCl | Na2O2 | Na2CO3 | SO2 |
Y | FeCl2 | NaOH | CO2 | Na2SO3 |
Z | Cl2 | Na2CO3 | CaCO3 | H2SO4 |
W | FeCl3 | NaHCO3 | Ca(HCO3)2 | NaHSO3 |