【題目】氧化鐵是重要工業(yè)顏料,以廢鐵屑為原料制備氧化鐵的步驟如下:(部分操作和條件略)

步驟1:用碳酸鈉溶液洗去鐵屑表面的油污。

步驟2:加入稍過量的稀硫酸,保持50~80℃,充分反應(yīng)后,過濾。

步驟3:將濾液與稍過量的NH4HCO3溶液混合,得到FeCO3的濁液。

步驟4: 、干燥,得到FeCO3固體。

步驟5:煅燒FeCO3,得到Fe2O3固體。

(1)步驟2中,如何判斷反應(yīng)已經(jīng)充分? 。

(2)步驟2所得的濾渣中主要含有一種鐵的化合物W(Fe3C),經(jīng)以下處理后,回收利用:W在足量的空氣中高溫煅燒,生成有磁性的固體X;將X溶于稀硫酸。

①煅燒時(shí)1 mol W消耗O2 mol。

②X溶于稀硫酸的離子方程式為

(3)步驟3生成FeCO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

(4)將步驟4補(bǔ)充完整: 、 。

(5)若煅燒時(shí)條件控制不當(dāng),會(huì)使產(chǎn)品中存在雜質(zhì)FeO。

若要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否存在FeO,且只能選用兩種試劑,這兩種試劑是 。

現(xiàn)煅燒116.0 kg的FeCO3,得到79.2 kg產(chǎn)品,則該產(chǎn)品的純度為__________。(設(shè)產(chǎn)品中只有一種雜質(zhì)FeO,計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

【答案】

(1)溶液中不再產(chǎn)生氣泡(或只有極少數(shù)氣泡)

(2)3;Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O

(3)FeSO4 + 2NH4HCO3 = FeCO3 ↓+ (NH4)2SO4 + CO2 + H2O

(4)過濾;洗滌

(5)稀硫酸和酸性KMnO4溶液;90.9%

【解析】

試題分析:(1)步驟2中稀硫酸與氧化鐵反應(yīng),過量的硫酸與鐵反應(yīng)放出氫氣,當(dāng)溶液中不再產(chǎn)生氣泡(或只有極少數(shù)氣泡)時(shí),說明表面的鐵銹已完全溶解,故答案為:溶液中不再產(chǎn)生氣泡(或只有極少數(shù)氣泡);

(2)W在足量的空氣中高溫煅燒,生成有磁性的固體X,X為四氧化三鐵,同時(shí)生成二氧化碳,四氧化三鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵、硫酸亞鐵。

①煅燒時(shí)1 mol W生成四氧化三鐵和二氧化碳,將Fe3C中元素的化合價(jià)均看成0價(jià),消耗O2的物質(zhì)的量為=3mol,故答案為:3;

四氧化三鐵溶于稀硫酸的離子方程式為Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O故答案為:Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O;

(3)步驟3 中FeSO4NH4HCO3反應(yīng)生成FeCO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeSO4 + 2NH4HCO3 = FeCO3 ↓+ (NH4)2SO4 + CO2 + H2O,故答案為:FeSO4 + 2NH4HCO3 = FeCO3 ↓+ (NH4)2SO4 + CO2 + H2O

(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟,可知,步驟4是分離得到FeCO3固體,因此需要過濾;洗滌,故答案為:過濾;洗滌;

(5)FeO用酸溶解生成亞鐵離子,亞鐵離子具有還原性,可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色,故答案為:稀硫酸和酸性KMnO4溶液;

假設(shè)Fe2O3物質(zhì)的量為x mol,F(xiàn)eO的物質(zhì)的量為y mol,那么滿足:160x+72y=79200;(2x+y)×116=116000,解得x=450mol,所以產(chǎn)物中Fe2O3的質(zhì)量160g/mol×450mol=72000g=72kg,該產(chǎn)品的純度為×100%=90.9%,故答案為:90.9%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表為元素周期表的一部分。


Y

Z


X



W

回答下列問題

1W元素在周期表中的位置為__________。

2)表中元素原子半徑最大的是(寫元素符號(hào))__________。

3)寫出由上表中兩種元素組成,可用作制冷劑的一種化合物的電子式__________。

4)下列事實(shí)不能說明Z元素的非金屬性比S元素的非金屬性強(qiáng)的是__________

AZ單質(zhì)與H2S溶液反應(yīng),溶液變渾濁

B.在氧化還原反應(yīng)中,1molY單質(zhì)比1molS得電子多

CZS兩元素的簡單氫化物受熱分解,前者的分解溫度高

5XW兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成1molX的最高價(jià)化合物,恢復(fù)至室溫,放熱687kJ,已知該化合物的熔、沸點(diǎn)分別為-69℃58℃,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式____________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】X、Y、ZM、W為五種短周期元素。X原子的質(zhì)子數(shù)與電子層數(shù)相同,W原子核外電子數(shù)是M原子最外層電子數(shù)的2倍,Y、Z、MW在周期表中的相對(duì)位置如圖所示。下列說法不正確的是

A. 原子半徑:W>Y>Z>M>X

B. 熱穩(wěn)定性:XM>X2Z,沸點(diǎn):X2Z>YX3

C. X、YZ三種元素形成的化合物中不可能含離子鍵

D. ZM2、YM3、WM4分子中每個(gè)原子最外層均滿足8電子結(jié)構(gòu)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知有機(jī)物A能發(fā)生以下轉(zhuǎn)化,并且A可以作為水果的催熟劑,在一定條件下A可以發(fā)生自身加成反應(yīng),形成高分子化合物E。

1寫出E的結(jié)構(gòu)簡式______________,E______不能使酸性KMnO4溶液褪色。

2請(qǐng)寫出C的名稱______________,D分子中的官能團(tuán)名稱是___________

3請(qǐng)寫出反應(yīng)以及BD發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式,并注明反應(yīng)類型:

________________________________反應(yīng)類型_____________;

B+D ______________________________,反應(yīng)類型_____________

4若完全燃燒0.1mol某烴,燃燒產(chǎn)物依次通過濃硫酸、濃堿液,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,稱得濃硫酸增重9g,濃堿液增重17.6g。該烴的化學(xué)式 ,并寫出其所有可能的結(jié)構(gòu)簡式 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良,是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示,其中電解質(zhì)LiClO4,溶于混合有機(jī)溶劑中,Li通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。 回答下列問題:

(1)外電路的電流方向是由________極流向________極。(填字母)

(2)電池正極反應(yīng)式為__________________________。

(3)是否可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑?________(填“是”或“否”),原因是___________。

(4)MnO2可與KOH和KClO3在高溫下反應(yīng),生成K2MnO4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組物質(zhì)中,不滿足組內(nèi)任意兩種物質(zhì)在一定條件下均能發(fā)生反應(yīng)的是

物質(zhì)

組別

A

FeCl2

Cl2

NaOH

B

SiO2

NaOH

HF

C

AlCl3

KOH

H2SO4

D

SO2

NaOH

NaHCO3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】向甲乙兩個(gè)容積均為1 L的恒容容器中,分別充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。相同條件下(溫度T ℃),發(fā)生下列反應(yīng):A(g)+B(g) xC(g) ΔH0。測得兩容器中c(A)隨時(shí)間t的變化如圖所示:

(1)乙容器中,平衡后物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為________

(2)x=________

(3)T ℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為________

(4)下列說法中正確的是

A向平衡后的乙容器中充入氦氣可使重新達(dá)到平衡時(shí)的c(A)增大

B將乙容器單獨(dú)升溫可使乙容器內(nèi)各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與甲容器內(nèi)相同

C若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B,則平衡時(shí)甲容器中A的濃度范圍為0.78 mol·L-1c(A)1.56 mol·L-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】我國是個(gè)鋼鐵大國,鋼鐵產(chǎn)量為世界第一,高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法。

I.已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=-566kJ/mol

2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H=-825.5 kJ/mol

則反應(yīng):Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) H= kJ/mol。

II.反應(yīng)1/3Fe2O3(s)+CO(g)2/3Fe(s)+CO2(g)在1000的平衡常數(shù)等于4.0。在一個(gè)容積為10L的密閉容器中,1000時(shí)加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反應(yīng)經(jīng)過l0min后達(dá)到平衡。

(1)CO的平衡轉(zhuǎn)化率= _____________。

(2)欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率,促進(jìn)Fe2O3的轉(zhuǎn)化,可采取的措施是________

a.提高反應(yīng)溫度

b.增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)

c.選取合適的催化劑

d.及時(shí)吸收或移出部分CO2

e.粉碎礦石,使其與平衡混合氣體充分接觸

III.高爐煉鐵產(chǎn)生的廢氣中的CO可進(jìn)行回收,使其在一定條件下和H2反應(yīng)制備甲醇:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)。請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列問題:

(1)從反應(yīng)開始到平衡,用H2濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(H2)=____________。

(2)若在一體積可變的密閉容器中充入l molCO、2molH2和1molCH3OH,達(dá)到平衡吋測得混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍,則該反應(yīng)向____________(填、)反應(yīng)方向移動(dòng)。

(3)以甲烷為燃料的新型電池,其成本大大低于以氫氣為燃料的傳統(tǒng)燃料電池,目前得到廣泛的研究,如圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池工作原理示意圖;卮鹣铝袉栴}:

1)B極上的電極反應(yīng)式為

2)若用該燃料電池做電源,用石墨做電極電解硫酸銅溶液,當(dāng)陽極收集到11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時(shí),消耗甲烷的體積為 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知A是石油裂解氣的主要成份,A的產(chǎn)量通常用來衡量一個(gè)國家的石油化工水平;2CH3CHO+O22CH3COOH,F(xiàn)以A為主要原料合成乙酸乙酯,其合成路線如下圖所示。

回答下列問題:

(1)寫出A生成的高分子的結(jié)構(gòu)簡式 。

(2)B、D分子中的官能團(tuán)名稱分別是 、 。

(3)寫出下列反應(yīng)的反應(yīng)類型:

(4)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:

;

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