(15分)铁、铝及其化合物在生活、生产中有着广泛的应用。

Ⅰ.某研究性学习小组对某硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)热分解进行研究。该小组同学称取a g硫酸亚铁晶体样品按下图图1高温加热,使其完全分解,对所得产物进行探究,并通过称量装置B的质量测出x的值。

(1)装置B中硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6 g,说明产物中有水,装置C中高锰酸钾溶液褪色,说明产物中还有

(2)实验中要持续通入氮气,否则测出的x会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

(3)硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中还残留红棕色固体Fe2O3。

(4)从理论上分析得出硫酸亚铁分解还生成另一种物质SO3,写出FeSO4分解的化学方程式

(5)某研究所利用SDTQ 600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)进行热分解,获得相关数据,绘制成固体质量-分解温度的关系图如上图图2。根据两种热分解实验的有关数据,可计算出FeSO4•xH2O中的x=

Ⅱ.铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。

(1)在滤液A中加入漂白液,目的是氧化除铁,所得滤液B显酸性。

①检验滤液B中是否还含有铁元素的操作方法为:

②将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出,可选用的最好试剂为 (填选项编号)。

a.氢氧化钠溶液 b.硫酸溶液 c.氨水 d.二氧化碳

③由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为:

边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、 (填操作名称)、过滤、洗涤。

(2)SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为 (填选项编号)。

氢气是一种清洁能源,氢气的制取是氢能源利用领域的研究热点。

(1)纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气发生反应:2H2O(g)2H2(g)+O2(g)△H = +484kJ·mol—1,不同时段产生O2的量见下表:

时间/min

20

40

60

80

n(O2)/mol

0.0010

0.0016

0.0020

0.0020

上述反应过程中能量转化形式为光能转化为 能,达平衡过程中至少需要吸收光能为 kJ。

(2)现有反应:CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g) △H<0,在相同温度和相同体积下进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表:

物质的量

CO

H2 O

CO2

H2

a mol

a mol

0 mol

0 mol

0mol

0 mol

2a mol

a mol

0 mol

0 mol

a mol

a mol

a mol

a mol

a mol

a mol

上述四种情况达到平衡后,甲、乙、丙、丁容器中n(CO)的大小顺序为

(3)金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及灯泡的灯丝。高温下,在密闭容器中用H2还原WO3得金属钨,总反应为WO3 (s) + 3H2 (g)W (s) + 3H2O (g)。请回答下列问题:

①某温度下反应达平衡时,H2与水蒸气的体积比为2:3,则H2的平衡转化率为

②上述总反应过程大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下表所示:

温度

25℃ ~ 550℃ ~ 600℃ ~ 700℃

主要成份

WO3 W2O5 WO2 W

假设WO3完全转化为W,则三个阶段消耗H2物质的量之比为

③钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发,使灯丝变细,加入I2可延长灯管的使用寿命,其工作原理为:W (s) +2I2 (g) WI4 (g)。下列说法正确的有 (填字母)。

A.灯管内的I2可循环使用

B.WI4在灯丝上分解,产生的W又沉积在灯丝上

C.WI4在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长

D.温度升高时,WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率减慢

 0  148100  148108  148114  148118  148124  148126  148130  148136  148138  148144  148150  148154  148156  148160  148166  148168  148174  148178  148180  148184  148186  148190  148192  148194  148195  148196  148198  148199  148200  148202  148204  148208  148210  148214  148216  148220  148226  148228  148234  148238  148240  148244  148250  148256  148258  148264  148268  148270  148276  148280  148286  148294  203614 

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