【题目】铁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用.
(1)铁元素在元素周期表中的位置为 .
(2)等物质的量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下反应,产生相同条件下的气体体积比为 ,铁在高温条件下与水蒸气反应的化学方程式为 .
(3)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血.工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图:![]()
已知:常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ |
开始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 3.4 |
完全沉淀 | 3.2 | 9.7 | 4.4 |
①加入少量NaHCO3的目的是调节pH,应控制pH的范围为 .
②碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)2+]离子,可部分水解生成聚合离子[Fe2(OH)42+].该水解反应的离子方程式为 .
(4)高铁酸钾(K2FeO4)也是常用的水处理剂.它的制备方法有多种.
①熔融法又称为过氧化钠氧化法.先在高温熔融的条件下制备高铁酸钠:Fe+3Na2O2=Na2FeO4+2Na2O,再将高铁酸钠加入到氢氧化钾溶液里,发生反应:2KOH+Na2FeO4=K2FeO4+2NaOH,请根据复分解反应原理分析该反应发生的原因: .
②电解法制备高铁酸钾.铁和石墨分别做两个电极的电极材料,氢氧化钠溶液做电解液实现电解制备.阴极的电极材料为 , 写出阳极的电极反应式为 .
【题目】氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,在空气中迅速被氧化成绿色;见光则分解,变成褐色.如图是工业上用制作印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl﹣)生产CuCl的流程: ![]()
根据以上信息回答下列问题:
(1)生产过程中X的化学式为 .
(2)写出产生CuCl的化学方程式: .
(3)在CuCl的生成过程中理论上不需要补充SO2气体,结合化学方程式和必要的文字说明理由 . 实际生产中SO2要适当过量,原因可能是(答一点即可).
(4)实验探究pH对CuCl产率的影响如下表所示:
pH | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
CuCl产率/% | 70 | 90 | 82 | 78 | 75 | 72 | 70 |
析出CuCl晶体最佳pH为 , 当pH较大时CuCl产率变低原因是 . 调节pH时,(填“能”或“不能”)用相同pH的硝酸代替硫酸,理由是 .
(5)氯化亚铜的定量分析: ①称取样品0.25g和过量的FeCl3溶液于锥形瓶中,充分溶解.
②用0.10molL﹣1硫酸铈标准溶液滴定.已知:CuCl+FeCl3═CuCl2+FeCl2、Fe2++Ce4+═Fe3++Ce3+ . 三次平行实验结果如下(平行实验结果相差不能超过1%):
平行实验次数 | 1 | 2 | 3 |
0.25g样品消耗硫酸铈标准溶液的体积(mL) | 24.35 | 24.05 | 23.95 |
则样品中CuCl的纯度为(结果保留三位有效数字).