(15分)Fe2O3俗称氧化铁红,常用作油漆着色剂。工业以煤矸石(主要成分:SiO2 49.5%;Fe2O3 20.6%;Al2O318.9%,以及MgO、FeO等其他杂质)制备并研究氧化铁红的应用。
(一)制备氧化铁红
1.预处理:将煤矸石粉碎,在350℃下焙烧2小时。
2.加酸溶【解析】
将预处理后的煤矸石溶于质量分数为15%过量的硫酸溶液中,过滤。在滤液中加入的H2O2。
3.调节pH:在上述滤液中加1mol/LNaOH溶液调节溶液的pH,再过滤,得到滤渣。
4.产品处理:将滤渣进行水洗、烘干、煅烧、研磨、过筛得产品。
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 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 |
开始沉淀 | 1.3 | 3.3 | 7.5 | 10.3 |
完全沉淀 | 2.8 | 5.2 | 9.7 | 12.2 |
请回答下列问题:
(1)预处理时,将煤矸石焙烧2小时的目的是 。
(2)酸浸操作中,过量H2SO4的作用是 。
在实验室中进行该操作时,用到玻璃仪器有 、 。
(3)用NaOH溶液调节pH的最佳范围是 。若从第二次过滤的滤液中获取较纯净的硫酸镁晶体,应补充的操作是 、洗涤后,干燥即得。
(4)产品处理时,对滤渣水洗的操作是 。
(二)分析与讨论:
(5)产品处理时,煅烧温度对产品的纯度有很大影响。已知温度对产物纯度的影响如图1所示,则煅烧时温度最好控制在 ℃。
(6)吸油量是反映氧化铁红表面性质的重要指标。吸油量大,说明氧化铁红表面积较大,则用在油漆中会造成油漆假稠,影响质量。不同浓度的两种碱溶液对产物吸油量影响如图2所示,则上述生产中在调节溶液pH时,选用NaOH溶液而不选用氨水的原因是 。
高三化学实验题困难题
(15分)Fe2O3俗称氧化铁红,常用作油漆着色剂。工业以煤矸石(主要成分:SiO2 49.5%;Fe2O3 20.6%;Al2O318.9%,以及MgO、FeO等其他杂质)制备并研究氧化铁红的应用。
(一)制备氧化铁红
1.预处理:将煤矸石粉碎,在350℃下焙烧2小时。
2.加酸溶【解析】
将预处理后的煤矸石溶于质量分数为15%过量的硫酸溶液中,过滤。在滤液中加入的H2O2。
3.调节pH:在上述滤液中加1mol/LNaOH溶液调节溶液的pH,再过滤,得到滤渣。
4.产品处理:将滤渣进行水洗、烘干、煅烧、研磨、过筛得产品。
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 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 |
开始沉淀 | 1.3 | 3.3 | 7.5 | 10.3 |
完全沉淀 | 2.8 | 5.2 | 9.7 | 12.2 |
请回答下列问题:
(1)预处理时,将煤矸石焙烧2小时的目的是 。
(2)酸浸操作中,过量H2SO4的作用是 。
在实验室中进行该操作时,用到玻璃仪器有 、 。
(3)用NaOH溶液调节pH的最佳范围是 。若从第二次过滤的滤液中获取较纯净的硫酸镁晶体,应补充的操作是 、洗涤后,干燥即得。
(4)产品处理时,对滤渣水洗的操作是 。
(二)分析与讨论:
(5)产品处理时,煅烧温度对产品的纯度有很大影响。已知温度对产物纯度的影响如图1所示,则煅烧时温度最好控制在 ℃。
(6)吸油量是反映氧化铁红表面性质的重要指标。吸油量大,说明氧化铁红表面积较大,则用在油漆中会造成油漆假稠,影响质量。不同浓度的两种碱溶液对产物吸油量影响如图2所示,则上述生产中在调节溶液pH时,选用NaOH溶液而不选用氨水的原因是 。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
Fe2O3俗称氧化铁红,常用作油漆等着色剂。某实验小组用部分氧化的FeSO4为原料,以萃取剂X(甲基异丁基甲酮)萃取法制取高纯氧化铁并进行铁含量的测定。实验过程中的主要操作步骤如下:
已知:①在较高的盐酸浓度下,Fe3+能溶解于甲基异丁基甲酮,当盐酸浓度降低时,该化合物解离。
② 3DDTC-NH4+Fe3+= (DDTC) 3-Fe↓+3NH4+
请回答下列问题:
(1)用萃取剂X萃取的步骤中,以下关于萃取分液操作的叙述中,正确的是____________。
A.FeSO4原料中含有的Ca2+、Cu2+等杂质离子几乎都在水相中
B.为提高萃取率和产品产量,实验时分多次萃取并合并萃取液
C.溶液中加入X,转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞,如图用力振摇
D.振摇几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
E.经几次振摇并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层
F.分液时,将分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,打开旋塞,待下层液体完全流尽时,关闭旋塞后再从上口倒出上层液体
(2)下列试剂中,可作反萃取的萃取剂Y最佳选择是_______________。
A.高纯水 B.盐酸 C.稀硫酸 D.酒精
(3)吸油量是反映氧化铁红表面性质的重要指标。吸油量大,说明氧化铁红表面积较大,则用在油漆中会造成油漆假稠,影响质量。不同浓度的两种碱溶液对产物吸油量影响如图所示,则上述实验过程中选用的碱溶液为_______________(填“NaOH”或“NH3·H2O”),反应的化学方程式为_________________。
(4)操作A为______________________。
(5)现准确称取4.000g , 样品,经酸溶、还原为Fe2+,在容量瓶中配成100mL溶液,用移液管移取25.00 mL溶液于锥形瓶中,用0.l000mol/L的K2Cr2O7溶液进行滴定(还原产物是Cr3+),消耗K2Cr2O7溶液20.80mL。
① 用移液管从容量瓶中吸取25.00mL溶液后,把溶液转移到锥形瓶中的具体操作为_____。
② 产品中铁的含量为_______(假设杂质不与K2Cr2O7反应)。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
Fe2O3俗称氧化铁红,常用作油漆等着色剂。某实验小组用部分氧化的FeSO4为原料,以萃取剂X(甲基异丁基甲酮)萃取法制取高纯氧化铁并进行铁含量的测定。实验过程中的主要操作步骤如图1。
已知:①在较高的盐酸浓度下,Fe3+能溶解于甲基异丁基甲酮,当盐酸浓度降低时,该化合物解离;
②3DDTCNH4+Fe3+===(DDTC)3Fe↓+3NH4+。
请回答下列问题:
(1)用萃取剂X萃取的步骤中,以下关于萃取分液操作的叙述中,正确的是______________。
A.FeSO4原料中含有的Ca2+、Cu2+等杂质离子几乎都在水相中
B.为提高萃取率和产品产量,实验时分多次萃取并合并萃取液
C.溶液中加入X,转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞,如图2用力振摇
D.振摇几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
(2)下列试剂中,可作反萃取的萃取剂Y最佳选择是________。
A.高纯水 B.盐酸 C.稀硫酸 D.酒精
(3)吸油量是反映氧化铁红表面性质的重要指标。吸油量大,说明氧化铁红表面积较大,则用在油漆中会造成油漆假稠,影响质量。不同浓度的两种碱溶液对产物吸油量影响如图3所示,则上述实验过程中选用的碱溶液为_______________(填“NaOH”或“NH3·H2O”),反应的化学方程式为__________。
(4)操作A的步骤包括___________________________________________。
(5)现准确称取4.000 g样品,经酸溶、还原为Fe2+,在容量瓶中配成100 mL溶液,用移液管移取25.00 mL溶液于锥形瓶中,用0.100 0 mol/L的K2Cr2O7溶液进行滴定(还原产物是Cr3+),消耗K2Cr2O7溶液20.80 mL。
①用移液管从容量瓶中吸取25.00 mL溶液后,把溶液转移到锥形瓶中的具体操作为______________
②产品中铁的含量为___________(假设杂质不与K2Cr2O7反应)。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
下列说法不正确的是( )
A.Fe2O3俗称铁红,常用作红色油漆和涂料
B.Na2SiO3俗称水玻璃,是制备硅胶和木材防火剂的原料
C.CH3COOH俗称醋酸,是食醋的主要成分
D.SiC俗称金刚砂,可用作砂纸、砂轮的磨料
高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
CuCl常用作催化剂,石油工业中脱硫与脱色,是一种不溶于水和乙醇的白色粉末,在潮湿空气中可被迅速氧化。某课外学习小组用辉铜矿(主要成分为Cu2S,少量的Fe2O3和SiO2)制取氯化亚铜的流程如下:
(1)“焙烧”过程发生反应的化学方程式___________;为加快浸取速率常采取的措施___________(写两条)。
(2)加入“试剂1”可调节浸出液的pH,“试剂1”可以是___________;“滤渣”的成分是___________(填化学式)。
(3)①图1是反应体系pH随时间的变化关系图。写出“还原”制备CuCl的离子方程式___________。
②制备过程中,当n(Na2SO3)与n(CuCl2)比值过大时CuCl产率会变小,其原因可能是_________。
(4)反应完成后经抽滤、洗涤、干燥获得产品。图2为抽滤”装置,抽气泵可使吸滤瓶和安全瓶内压强减小,与普通过滤相比,采用抽滤的优点是___________。
(5)CuCl沉淀的“洗涤”需要经过酸洗、水洗和醇洗。用“去氧水洗后再用“乙醇”洗涤的原因是_______。
(6)取1.0g制备的CuCl粉末样品,先加入足量FeCl3溶液使其完全溶解,再稀释到100mL,从中取出25.00mL,用0.1mol·L-1Ce(SO4)2标准液滴定至终点[Ce(SO4)2被还原为Ce2(SO4)3];三次滴定平消耗标准液的体积为22.00mL。则粉末中CuCl的质量分数为___________。
高三化学工业流程困难题查看答案及解析
钛白粉(金红石晶型 TiO2)被广泛用于制造高级白色油漆。工业上以钛铁矿(主要成分为 FeTiO3,含有 Fe2O3 和 SiO2 等杂质)为原料制钛白粉的主要工艺如下:
回答下列问题:
(1)第②步所得滤渣的成分是________。
(2)操作④中需要控制条件以形成 TiO2·nH2O 溶胶,该工艺过程若要在实验室里完成,其中的“过滤”操作,可选用下列装置________(填选项)。
(3)第③步的实验操作是______、过滤,从而获得副产品 FeSO4·7H2O。
(4)为测定操作③所得滤液中TiO2+的浓度,取待测滤液10 mL 用蒸馏水稀释至100 mL,加入过量铝粉,充分振荡,使其完全反应:3TiO2+ + Al + 6H+ = 3Ti3+ + Al3+ + 3H2O。过滤后,取出滤液20.00 mL(加铝粉时引起溶液体积的变化忽略不计),向其中滴加2~3 滴KSCN溶液作指示剂,用 0.1000 mol·L-1NH4Fe(SO4)2 标准溶液滴定至溶液出现红色,此时溶液中 Ti3+全部被氧化为 Ti4+,消耗标准液30.00mL。回答下列问题:
①下列操作会使所测 TiO2+浓度偏高的是______。
A. 在配制标准液的过程中,未洗涤烧杯和玻璃棒
B. 在配制标准液定容是俯视刻度线
C.用蒸馏水洗涤后未经润洗的滴定管取待测液
D.在滴定终点读数时仰视滴定管刻度线
②求得待测滤液中 TiO2+的物质的量浓度是______。
(5)科学家从电解冶炼铝的工艺中得到启发,找出了冶炼钛的新工艺—TiO2 直接电解法生产钛,电解质为熔融的氯化钙,原理如图所示。
写出阴极电极反应式___________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
工业上用粉碎的煤矸石(主要含Al2O3、SiO2及铁的氧化物)制备净水剂 BAC〔Al2(OH)nCl6-n〕的流程如下:
(1)粉碎煤矸石的目的是______;滤渣I的主要成分是______ (填化学式)。
(2)步骤①在煮沸的过程中,溶液逐渐由无色变为绿色,此时溶液中有色离子为______ (填 化学式);随后溶液又变为棕黄色,相关离子反应方程式为______;
步骤①的煮沸装置上方需安装一长导管,长导管的作用是____________。
(3)步骤②中加入适量的Ca(OH)2并控制pH,其目的:一是生成BAC;二是___________ ;巳 知BAC的分散质粒子大小在1 nm〜100 nm之间,由此区别滤液I与BAC两种液体的物理方法是______;若Ca(OH)2溶液过量,则步骤③得到的BAC产率偏低,写出该反应的离子方程式______。
(4)若0.1 mol AlCl3在某温度下溶于蒸馏水,当有5℅水解生成Al(OH)3溶液时,吸收热量a kJ。写出该过程的热化学方程式____________。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
化学与生活和工农业生产密切相关,下列说法不正确的是
A.Fe2O3俗称铁红,常用作红色油漆和涂料
B.二氧化硫具有漂白性,可用来增白纸浆、草帽辫、食品等,还可用于杀菌消毒
C.废旧钢材焊接前,分别用饱和Na2CO3,NH4Cl溶液处理焊点
D.聚丙烯酸钠树脂广泛应用于植物移栽及制作尿不湿
高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
化学与社会、生活密切相关。下列叙述错误的是
A.K2FeO4是新型水处理剂,其原理与明矾相同。
B.Fe2O3俗称铁红,常用作红色油漆和涂料
C.推广应用燃料“脱硫、脱硝”技术,可减少硫氧化物和氮氧化物对空气的污染
D.Al2O3熔点高,可用于制作耐高温仪器
高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
下列有关叙述正确的是( )
A.Fe2O3俗称铁红,用作红色油漆或涂料
B.“酸雨”是由大气中的碳、硫、氮的氧化物溶于雨水造成
C.氯化钠、蔗糖、小苏打都是电解质
D.石油分馏、煤的气化、海水制食盐等过程都包含化学变化
高三化学选择题中等难度题查看答案及解析