铁是重要的金属元素,用途极广。
(1)某高效净水剂可由Fe(OH)SO4聚合得到。工业上以FeSO4、NaNO2和稀硫酸为原料来制备Fe(OH)SO4,反应中有NO生成,化学方程式为__________。
(2)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 = + 489.0 kJ/mol
②C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = + 172.5 kJ/mol
高炉炼铁过程中发生的主要反应为:
1/3Fe2O3(s)+ CO(g) 2/3Fe(s)+CO2(g) ΔH = a kJ/mol,则a =_____kJ/mol。
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表:
温度/℃ | 1000 | 1115 | 1300 |
平衡常数 | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,此时v正 ________v逆(填“等于”、“大于”或“小于”)。经过l0 min,在1000℃达到平衡,则该时间范围内反应的平均反应速率v (CO2)= ______________。欲提高上述反应中CO的平衡转化率,可采取的措施是______________;
A.提高反应温度 B.移出部分CO2 C.加入合适的催化剂 D.减小容器的容积
高二化学综合题困难题
铁是重要的金属元素,用途极广。
(1)某高效净水剂可由Fe(OH)SO4聚合得到。工业上以FeSO4、NaNO2和稀硫酸为原料来制备Fe(OH)SO4,反应中有NO生成,化学方程式为__________。
(2)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 = + 489.0 kJ/mol
②C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = + 172.5 kJ/mol
高炉炼铁过程中发生的主要反应为:
1/3Fe2O3(s)+ CO(g) 2/3Fe(s)+CO2(g) ΔH = a kJ/mol,则a =_____kJ/mol。
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表:
温度/℃ | 1000 | 1115 | 1300 |
平衡常数 | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,此时v正 ________v逆(填“等于”、“大于”或“小于”)。经过l0 min,在1000℃达到平衡,则该时间范围内反应的平均反应速率v (CO2)= ______________。欲提高上述反应中CO的平衡转化率,可采取的措施是______________;
A.提高反应温度 B.移出部分CO2 C.加入合适的催化剂 D.减小容器的容积
高二化学综合题困难题查看答案及解析
聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料,经溶解、氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。
(1)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,在约70℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液,继续反应一段时间,得到红棕色黏稠液体。该过程中反应温度不宜过高,原因是_______;H2O2氧化Fe2+的离子方程式为________。
(2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000g,置于250mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.000×10−2mol·L−1K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液22.00mL。
①上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将_______(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)_____________。
高二化学综合题困难题查看答案及解析
Fe为过渡金属元素,在工业生产中具有重要的用途。已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物 [Fe(NO)(H2O)n]SO4,该配合物的中心离子的最外层电子数与配体提供的电子总数之和为26。下列有关说法正确的是( )
A.该配合物的化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4
B.该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表p区
C.1 mol该配合物与足量Ba(OH)2溶液反应可生成2 mol沉淀
D.该配合物中阳离子呈正八面体结构,阴离子呈正四面体结构
高二化学单选题中等难度题查看答案及解析
聚合硫酸铁、明矾可用作净水剂。某课题组拟以废弃的铝铁合金为原料制备聚合硫酸铁和明矾,设计化工流程如下:
已知:聚合硫酸铁能溶于水,微溶于乙醇,其化学式可表示为[Fe2(OH)x(SO4)y]n。
(1)在聚合硫酸铁中,x、y之间的关系是_______________。试剂X中溶质的化学式为______。
(2)写出上述流程图中的“氧化”的离子方程式:______________该设计存在缺陷,请提出改进意见;________
(3)加入试剂Y的目的是为了调节溶液的pH,若Y为氧化物,写出调节pH的离子方程式:_____
(4)已知常温下Fe(OH)3和Mg(OH)2的Ksp分别为8.0×10-38、1.0×10-11,向浓度均为0.1mol/L的FeCl3、MgCl2 的混合溶液中加入碱液,要使Fe3+ 刚好完全沉淀的pH为____,而Mg2+刚好开始要沉淀的pH为__________。(已知lg 2=0.3)
高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析
硫铁矿烧渣是一种重要的化工生产中间产物,主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等。下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁的流程图:
(1)实验室实现“操作I”所用的玻璃仪器有_______、________和烧杯。
(2)检验“酸溶”后的溶液中含有Fe2+试剂是_______,现象是_______。
(3)“操作III”系列操作名称依次为______、______、过滤和洗涤。洗涤的方法是______________。
(4)加入适量H2O2的目的是氧化Fe2+,写出H2O2氧化Fe2+为Fe3+的离子方程式:__________________。
高二化学填空题困难题查看答案及解析
硫铁矿烧渣是一种重要的化工生产中间产物,主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等。下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁的流程图:
(1)实验室实现“操作I”所用的玻璃仪器有_______、________和烧杯。
(2)检验“酸溶”后的溶液中含有Fe2+试剂是_______,现象是_______。
(3)“操作III”系列操作名称依次为______、______、过滤和洗涤。洗涤的方法是______________。
(4)加入适量H2O2的目的是氧化Fe2+,写出H2O2氧化Fe2+为Fe3+的离子方程式:__________________。
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过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。
(1)现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS,化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m,n<5,m<10}在水体中形成絮状物,以吸附重金属离子。下列说法中不正确的是________(填序号)。
A.PFS中铁显+2价
B.铁原子的价电子排布式是3d64s2
C.由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程
D.由下表可知气态Fe2+再失去一个电子比气态Mn2+再失去一个电子难
Mn | Fe | ||
电离能 | I1 | 717 | 759 |
(kJ·mol-1) | I2 | 1 509 | 1 561 |
I3 | 3 248 | 2 957 |
(2)PFS中SO42-采取__________杂化,空间构型是_________。
(3)铬的配合物在药物应用、设计合成新磁材料领域和聚乙烯催化剂方面都有重要应用。现有铬与甲基丙烯酸根的配合物为
①该化合物中铬的化合价为___________。
②该化合物中一个Cr的配位数为________。
③甲基丙烯酸分子中C原子的杂化方式有___________________________________。
(4)O、S、Se为同主族元素,H2O、H2S和H2Se的参数对比见表.
化学式 | 键长/nm | 键角 |
H2O | 0.99 | 104.5° |
H2S | 1.34 | 92.3° |
H2Se | 1.47 | 91.0° |
H2S的键角大于H2Se的原因可能为__________________________________________________
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碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]可用做净水剂、媒染剂等。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的部分工艺如下:
已知: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 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 |
开始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 3.4 |
完全沉淀 | 3.2 | 9.7 | 4.4 |
(1)反应Ⅰ中氧化还原反应的离子方程式__________________ 、 __________________。
(2)反应Ⅱ中加入NaHCO3调节体系的pH在_____________范围内。
(3)反应Ⅲ中生成的气体遇空气变红棕色,该反应的离子方程式是_________________。
(4)若反应Ⅲ中通入O2可减少NaNO2的用量,当消耗1molO2可节约n(NaNO2)=____mol。
(5)碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合离子,该水解反应的离子方程式为____________________________
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工业上,常用Fe2(SO4)3溶液作腐蚀液,腐蚀铜质电路板得到废液主要成分是FeSO4和CuSO4,含少量Fe2(SO4)3。某小组设计装置从废液中提取铜,如图:
已知:Fe2+失电子能力比OH-强。下列说法正确的是
A. 电解初期阴极没有铜析出,原因是2H+ + 2e- = H2↑
B. 石墨极的电极反应式为2H2O + 4e- = 4H+ + O2↑
C. 若将废液2充入阳极室时可再生腐蚀液(硫酸铁溶液)
D. 若电路中转移2mol电子,理论上有2molM从交换膜左侧向右侧迁移
高二化学单选题困难题查看答案及解析
工业上,常用Fe2(SO4)3溶液作腐蚀液,腐蚀铜质电路板得到废液主要成分是FeSO4和CuSO4,含少量Fe2(SO4)3。某学习小组设计装置从废液中提取铜,如图所示。已知:Fe2+失电子能力比OH- 强。下列说法正确的是
A. 电解初期阴极没有铜析出,原因是2H++2e-=H2↑
B. 石墨极的电极反应式为2H2O+4e-=4H++O2↑
C. 若电路中转移2mol电子,理论上有2molM从交换膜左侧向右侧迁移
D. 若将废液2充入阳极室时可再生腐蚀液(硫酸铁溶液)
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