工业常用硫铁矿锻烧生产硫酸,而硫铁矿烧渣(主要含Fe2O3)可用来炼铁。
(1)Fe2O3用CO还原培烧的过程中,反应物、生成物和温度之间的关系如图所示。
(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四条曲线是四个化学反应平衡时的气相组成对温度作图得到的;A、B、C、D四个区域分别是Fe2O3、Fe3O4、FeO、Fe稳定存在的区域)
已知:3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g);ΔH1=a kJ·mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g);ΔH2=b kJ·mol-1
FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g);ΔH3=c kJ·mol-1
①反应Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)的ΔH=_____kJ·mol-1(用含a、b、c表示)。
②800℃时,混合气体中CO2体积分数为40%时,Fe2O3用CO还原焙烧反应的化学方程式为______。
③据图分析,下列说法正确的是___________ (填字母)。
a.温度低于570℃时,Fe2O3还原焙烧的产物中不含FeO。
b.温度越高,Fe2O3还原焙烧得到的固体物质组成中Fe元素的质量分数越高。
c.Fe2O3还原焙烧过程中及时除去CO2有利于提高Fe的产率。
⑵①一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂可对燃煤烟气回收硫。反应为:2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(l) △H=-270kJ•mol-1
其他条件相同、催化剂不同时,SO2的转化率随反应温度的变化如图,Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高,不考虑催化剂价格因素,选择Fe2O3的主要优点是:______________。
②从矿物学资料查得一定条件下自然界存在如下反应:14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4。则5 mol FeS2发生反应,转移电子的物质的量为____。
(3) FeS2是Li/ FeS2电池(如图)的正极活性物质。
①FeSO4、Na2S2O3、S及H2O在200℃时以等物质的量连续反应24 h后得到FeS2。写出该反应的离子方程式:________________。。
②Li/FeS2电池的负极是金属Li,电解液是含锂盐的有机溶液。
电池放电反应为FeS2+4Li===Fe+4Li++2S2-。该反应可认为分两步进行:
第1步,FeS2+2Li===2Li++FeS22-,则第2步正极的电极反应式为____________________。
高三化学简答题困难题
工业常用硫铁矿锻烧生产硫酸,而硫铁矿烧渣(主要含Fe2O3)可用来炼铁。
(1)Fe2O3用CO还原培烧的过程中,反应物、生成物和温度之间的关系如图所示。
(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四条曲线是四个化学反应平衡时的气相组成对温度作图得到的;A、B、C、D四个区域分别是Fe2O3、Fe3O4、FeO、Fe稳定存在的区域)
已知:3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g);ΔH1=a kJ·mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g);ΔH2=b kJ·mol-1
FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g);ΔH3=c kJ·mol-1
①反应Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)的ΔH=_____kJ·mol-1(用含a、b、c表示)。
②800℃时,混合气体中CO2体积分数为40%时,Fe2O3用CO还原焙烧反应的化学方程式为______。
③据图分析,下列说法正确的是___________ (填字母)。
a.温度低于570℃时,Fe2O3还原焙烧的产物中不含FeO。
b.温度越高,Fe2O3还原焙烧得到的固体物质组成中Fe元素的质量分数越高。
c.Fe2O3还原焙烧过程中及时除去CO2有利于提高Fe的产率。
⑵①一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂可对燃煤烟气回收硫。反应为:2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(l) △H=-270kJ•mol-1
其他条件相同、催化剂不同时,SO2的转化率随反应温度的变化如图,Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高,不考虑催化剂价格因素,选择Fe2O3的主要优点是:______________。
②从矿物学资料查得一定条件下自然界存在如下反应:14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4。则5 mol FeS2发生反应,转移电子的物质的量为____。
(3) FeS2是Li/ FeS2电池(如图)的正极活性物质。
①FeSO4、Na2S2O3、S及H2O在200℃时以等物质的量连续反应24 h后得到FeS2。写出该反应的离子方程式:________________。。
②Li/FeS2电池的负极是金属Li,电解液是含锂盐的有机溶液。
电池放电反应为FeS2+4Li===Fe+4Li++2S2-。该反应可认为分两步进行:
第1步,FeS2+2Li===2Li++FeS22-,则第2步正极的电极反应式为____________________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是( )
A.工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
B.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
C.工业上可用铁质容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸
D.氯化铁溶液有较强氧化性,故可用作净水剂
高三化学单选题简单题查看答案及解析
下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是
A.工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
B.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
C.工业上可用铁质容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸
D.氯化铁溶液有较强氧化性,故可用作净水剂
高三化学选择题简单题查看答案及解析
下列有关铁、铜及其化合物的说法正确的是
A. 铁和铜在自然界中主要以游离态的形式存在
B. 工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
C. 常温下铁与浓硫酸不反应
D. 用激光照射硫酸铜溶液可观察到丁达尔现象
高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料﹣﹣铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:
试回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ若用稀硫酸,则Fe3O4发生反应的离子反应方程式为__________;
(2)实验室实现“步骤Ⅰ”中分离操作所用的玻璃仪器有__________________;步骤Ⅲ中应选用_____试剂调节溶液的pH(填字母编号).
A.稀硝酸 B.氢氧化钠溶液 C.高锰酸钾溶液 D.氨水
(3)步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是_____________________;
(4)煅烧过程中发生反应的化学反应方程式为___________________;
(5)步骤Ⅳ中,FeCO3达到沉淀溶解平衡时,若室温下测得溶液的pH为9.5,c(Fe2+)=1×10﹣6 mol/L.试判断所得的FeCO3中是否含有Fe(OH)2,请通过简单计算说明理由_________________.(已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10﹣17).
(6)欲测定硫铁矿矿渣中Fe元素的质量分数,称取5.6 克样品,充分“酸溶”、“水溶”后过滤,向滤液中加入足量的H2O2,充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀,经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重,冷却后称得残留固体4.2克,测得该样品中Fe元素的质量分数为_______________(保留三位有效数字).
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是( )
A. 工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
B. 铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
C. 工业上可用铁质容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸
D. 氯化铁溶液有较强氧化性,故可用作净水剂
高三化学null简单题查看答案及解析
硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质)。用该烧渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下:
(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有。
(2)“酸浸”时间一般不超过20 min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因用离子方程式表示:________。
(3)根据下表数据:
氢氧化物 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
开始沉淀的pH | 3.10 | 8.54 | 2.01 | 7.11 |
完全沉淀的pH | 4.77 | 11.04 | 3.68 | 9.61 |
在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于________,当pH=5时,溶液中c(Al3+)为________mol·L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33)。
(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,碳酸氢铵与硫酸亚铁反应的离子方程式为。
若用等物质的量的碳酸铵替代碳酸氢铵,则产品中可能混有的杂质是________。
(5)A的操作是________。
(6)m g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁n g。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于(用含m、n的表达式表示)。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料--铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:
试回答下列问题:
(1)“酸溶”过程中Fe3O4发生反应的离子反应方程式为_________________;
(2)实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有_______、玻璃棒和烧杯等;步骤Ⅳ中应选用______试剂调节溶液的pH(填字母编号).
A.稀硝酸 B.氢氧化钠溶液 C.高锰酸钾溶液 D.氨水
(3)检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是_______;
(4)步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是____________;
(5)步骤Ⅵ中发生反应的化学反应方程式为__________________;
(6)步骤Ⅴ中,FeCO3达到沉淀溶解平衡时,若室温下测得溶液的pH为8.5,c(Fe2+)=1×10-6 mol/L。试判断所得的FeCO3中是否含有Fe(OH)2_____(填“是”或“否”),请通过简单计算说明理由.(已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17)__________________。
(7)欲测定硫铁矿矿渣中Fe元素的质量分数,称取ag样品,充分“酸溶”、“水溶”后过滤,向滤液中加入足量的H2O2,充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀,经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重,冷却后称得残留固体bg,测得该样品中Fe元素的质量分数为___________。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料——铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:
试回答下列问题:
(1)“酸溶”过程中Fe3O4发生反应的离子反应方程式为 ;
(2)实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有 、玻璃棒和烧杯等;步骤Ⅳ中应选用 试剂调节溶液的pH(填字母编号)。
A.稀硝酸 B.氢氧化钠溶液 C.高锰酸钾溶液 D.氨水
(3)检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是 ;
(4)步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是 ;
(5)步骤Ⅵ中发生反应的化学反应方程式为 ;
(6)步骤Ⅴ中,FeCO3达到沉淀溶解平衡时,若室温下测得溶液的pH为8.5,c(Fe2+)=1×10-6 mol·L-1。试判断所得的FeCO3中是否含有Fe(OH)2 (填“是”或“否”),请通过简单计算说明理由。(已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17) ;
(7)欲测定硫铁矿矿渣中Fe元素的质量分数,称取ag样品,充分“酸溶”、“水溶”后过滤,向滤液中加入足量的H2O2,充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀,经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重,冷却后称得残留固体bg,测得该样品中Fe元素的质量分数为 。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
(14分)工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料——铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:
试回答下列问题:
(1)“酸溶”过程中Fe3O4发生反应的离子反应方程式为 ;
(2)实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有 、玻璃棒和烧杯等;步骤Ⅳ中应选用 试剂调节溶液的pH(填字母编号)。
A.稀硝酸 B.氢氧化钠溶液 C.高锰酸钾溶液 D.氨水
(3)检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是 ;
(4)步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是 ;
(5)步骤Ⅵ中发生反应的化学反应方程式为 ;
(6)步骤Ⅴ中,FeCO3达到沉淀溶解平衡时,若室温下测得溶液的pH为8.5,c(Fe2+)=1×10-6 mol·L-1。试判断所得的FeCO3中是否含有Fe(OH)2 (填“是”或“否”),请通过简单计算说明理由。
(已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17);
(7)欲测定硫铁矿矿渣中Fe元素的质量分数,称取ag样品,充分“酸溶”、“水溶”后过滤,向滤液中加入足量的H2O2,充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀,经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重,冷却后称得残留固体bg,测得该样品中Fe元素的质量分数为 。
高三化学实验题困难题查看答案及解析