題目列表(包括答案和解析)
鐵是一種過渡元素,金屬鐵是最常用的金屬。請(qǐng)回答下列各題:
(1)生鐵中含有一種鐵碳化合物(Fe3C),在足量的空氣中高溫煅燒,生成有磁性的固體和能使澄清石灰水變渾濁的氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。上述反應(yīng)生成的磁性固體能溶于過量鹽酸,該反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)在Fe2+、Fe3+的催化作用下,可實(shí)現(xiàn)2SO2+O2+2H2O=2H2SO4的轉(zhuǎn)化。已知,含SO2的廢氣通入Fe2+、Fe3+的溶液時(shí),其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)硫酸廠用煅燒黃鐵礦(FeS2)來(lái)制取硫酸,實(shí)驗(yàn)室利用硫酸廠燒渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2)制綠礬。利用燒渣制綠礬的過程如下:
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①燒渣溶于稀H2SO4過程中,有單質(zhì)硫生成,寫出該反應(yīng)的離子方程式(只寫生成S的反應(yīng)式,其他反應(yīng)無(wú)需寫出) 。
②向溶液X中加入足量鐵屑的目的是 。
③可用硫酸酸化的 KMnO4溶液通過滴定法測(cè)定綠礬產(chǎn)品中FeSO4含量,滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
(4)已知Fe(OH)3的溶度積常數(shù)Ksp=1.1×10-36。室溫時(shí)在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,當(dāng)溶液pH=3時(shí),通過計(jì)算說明Fe3+是否沉淀完全 。
(提示:當(dāng)某離子濃度小于1.0×10-5 mol•L-1時(shí)可以認(rèn)為該離子沉淀完全了)
(13分)鐵是生活中的常見金屬,也是高中所學(xué)的過渡元素,由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),在與其化物質(zhì)反應(yīng)時(shí)往往表現(xiàn)出不同的價(jià)態(tài)。某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)鐵和硫反應(yīng)產(chǎn)物中鐵的化合價(jià)進(jìn)行了探究,并設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn),其實(shí)驗(yàn)的步驟為:![]()
步驟一:將鐵粉和硫粉按一定質(zhì)量比混合,如圖所示在氮?dú)猸h(huán)境中,加熱后反立即可發(fā)生并持續(xù)進(jìn)行,冷卻后得到黑色固體。
步驟二:取黑色固體少許,加入濃NaOH溶液并稍稍加熱,冷卻后過濾,得到黑色濾渣。
在取得黑色濾渣后,同學(xué)們經(jīng)過討論分析,對(duì)其成分提出了各種猜想,其中代表性的為:
猜想一:由于硫和氧是同一主族元素,所以黑色固體的可能是Fe3S4
猜想二:硫和氧雖是同一主族元素,但硫的非金屬性弱,則黑色固體為FeS
為了驗(yàn)證以上猜想又進(jìn)行了以下操作:
步驟三:在濾渣中加入已煮沸的稀硫酸。
步驟四:取步驟三所得溶液少許,……。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)查閱資料:實(shí)驗(yàn)室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉(NaNO2)飽和溶液混合加熱反應(yīng)得氮?dú)狻U?qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式: 。
(2)實(shí)驗(yàn)中通入氮?dú)獾淖饔?u> 。
(3)若猜想一正確,則步驟三應(yīng)該觀察到試管內(nèi)有 出現(xiàn)(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)。
(4)若猜想二正確,請(qǐng)完成步驟四的實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論 。
(5)步驟一中鐵粉和硫粉的混合粉末中硫要過量些,其原因是 。
(6)步驟二中加入濃NaOH溶液并稍稍加熱的目的是 。
鎳、鈷、鈰、鉻雖然不是中學(xué)階段常見的金屬元素,但在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的作用。
(1)二氧化鈰 (CeO2)是一種重要的稀土氧化物,在平板電視顯示屏中有著重要的應(yīng)用。CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+,H2O2在該反應(yīng)中作_____(填“氧化”“還原”)劑,每有1mol H2O2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_____。
(2)某鋰離子電池含Li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。充電時(shí),Li+還原為L(zhǎng)i,并以原子形式嵌入電極材料碳(C6)中,以LiC6表示,電池反應(yīng)為L(zhǎng)iCoO2+ C6
CoO2+LiC6。則放電時(shí),電池的正極反應(yīng)式為________________,如圖表示該裝置工作時(shí)電子和離子的移動(dòng)方向,此時(shí)該電池處于_________(填“放電”或“充電”)狀態(tài)。![]()
(3)自然界Cr主要以三價(jià)Cr和六價(jià)Cr的形式存在。六價(jià)Cr能引起細(xì)胞的突變和癌變?梢杂脕喠蛩徕c將其還原為三價(jià)鉻,完成并配平下列離子方程式:__Cr2O72-+__SO32-+__H+=__Cr3++__SO42-+ __ ____
(4)NiSO4·6H2O是一種綠色易溶于水的晶體,廣泛用于化學(xué)鍍鎳、生產(chǎn)電池等,可由電鍍廢渣(除含鎳外,還含有Cu、Zn、Fe等元素)為原料獲得。操作步驟如下:![]()
向?yàn)V液Ⅰ中加入FeS主要目的是除去Cu、Zn等雜質(zhì),除去Cu2+的離子方程式為______________________。
②向?yàn)V液Ⅱ中加入H2O2,溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________,調(diào)節(jié)pH的目的是______________________。
③濾液Ⅲ溶質(zhì)的主要成分是NiSO4,再加入碳酸鈉過濾后,加稀硫酸溶解又生成NiSO4的目的是______________________。
④我國(guó)第五套人民幣中的一元硬幣材料為鋼芯鍍鎳,鍍鎳時(shí),鎳應(yīng)作_____極。
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