16.(07山东卷)铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式____________________________________________。
(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。
正极反应__________________________,负极反应_________________________________。
(3)腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10 mol·L-1,请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤_______________________________________________。
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氢氧化物开始沉淀时的pH |
氢氧化物沉淀完全时的pH |
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Fe3+ |
1.9 |
3.2 |
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Fe2+ |
7.0 |
9.0 |
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Cu2+ |
4.7 |
6.7 |
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提供的药品:Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu |
(4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢,但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种(水可任选),设计最佳实验,验证劣质不锈钢易被腐蚀。
有关反应的化学方程式______________________________、_________________________。
劣质不锈钢腐蚀的实验现象____________________________________________________。
15.(07江苏卷)钢铁工业是国家工业的基础。2006年我国粗钢产量突破4亿吨,居世界首位。某中学社会实践活动小组利用假期对当地钢铁厂进行了调研,对从矿石开始到钢铁产出的工艺流程有了全面的感性认识。请您对社会实践活动小组感兴趣的问题进行计算:
(1)将6.62 g铁矿石样品投入适量的盐酸中(充分反应),过滤,然后在滤液中加过量的NaOH 溶液,充分反应后,过滤、洗涤、灼烧得4.80 g Fe2O3。现以该铁矿石为原料炼铁,若生产过程中铁元素损失4%,计算每生产1.00 t生铁(含铁96%),至少需要这种铁矿石多少吨? (保留两位小数)
(2)取某钢样粉末28.12 g(假设只含Fe和C),在氧气流中充分反应,得到CO2气体224 mL(标准状况)。
①计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比。
②再取三份不同质量的钢样粉末分别加到100 mL相同浓度的H2SO4溶液中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示:
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实验序号 |
I |
II |
III |
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加入钢样粉末的质量/g |
2.812 |
5.624 |
8.436 |
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生成气体的体积/L(标准状况) |
1.120 |
2.240 |
2.800 |
计算硫酸溶液的物质的量浓度。
③若在实验II中继续加入m g钢样粉末,计算反应结束后剩余的固体质量为多少? (用含m的代数式表示)
14.(07广东卷) 二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下:
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某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表,回答下列问题:
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沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Zn(OH)2 |
CuS |
ZnS |
MnS |
FeS |
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pH |
5.2 |
3.2 |
9.7 |
10.4 |
6.7 |
8.0 |
≥-0.42 |
≥2.5 |
≥7 |
≥7 |
(1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式为_________________________。
(2)滤渣A的主要成分是_____________________________。
(3)加入MnS的目的是除去______________________杂质。
(4)碱性锌锰电池中,MnO2参与的电极反应方程式为__________________________________。
(5)从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有____________________________(写两种)。