铁盐、亚铁盐在工农业生产、生活、污水处理等方面有着极其广泛的应用。
(1)用铁屑与稀硫酸反应制备FeSO4
①制备原理用离子方程式表示为 。若要提高FeSO4生成速率,采取下列措施中正确的是 。
A.使用浓硫酸与铁屑反应
B.使用磨细的铁粉反应
C.控制温度在50~70℃
D.控制温度在80~100℃
②在上述反应过程中,常会伴随发生反应:4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O
若要减少产品FeSO4中Fe3+的含量,采取下列措施中正确的是 。
A.控制稀硫酸的浓度不能太高
B.用去O2蒸馏水注入浓硫酸配制反应所需的稀硫酸
C.反应中保持n(Fe)/n(H2SO4) >1
D.反应中应经常添加Fe2(SO4)3搅拌
③反应结束后,将溶液进行 、冷却、过滤、洗涤即得FeSO4·7H2O晶体。
(2)工业上用含有少量Cu、Al的废铁屑制备Fe2(SO4)3
其反应及操作流程如下:
①加入NaHCO3并搅拌,将混合液pH调控至 范围内,使杂质沉淀过滤除去。
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
Cu(OH)2 |
开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
3.4 |
4.7 |
完全沉淀 |
3.2 |
9.7 |
4.4 |
6.7 |
②反应Ⅱ中反应的离子方程式是: 。
③生产中,将反应Ⅱ产生的NO配比一种气体X,混合后重新通入反应Ⅱ中,该设计的目的是 ,气体X与NO配比的比例是 。
(3)用Fe2(SO4)3处理含S2-污水时,有黑色沉淀及淡黄色悬浮物产生,其反应的离子方程式是 。
Ⅰ.工业上可用煤制天然气,生产过程中有多种途径生成CH4。写出CO2与H2反应生成 CH4和H2O的热化学方程式。
已知:① CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)ΔH=-41kJ·mol-1
② C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-73kJ·mol-1
③ 2CO(g)C(s)+CO2(g)ΔH=-171kJ·mol-1
Ⅱ.电子产品产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某化学兴趣小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
按要求回答下列问题:
(1)滤渣1中存在的金属有____________。
(2)已知沉淀物的pH如下表:
氢氧化物开始沉淀时的pH |
氢氧化物沉淀完全时的pH |
|
Fe2+ |
7.0 |
9.0 |
Fe3+ |
1.9 |
3.7 |
Cu2+ |
4.9 |
6.7 |
Al3+ |
3.0 |
4.4 |
①则操作②中X物质最好选用的是___________(填编号)
a.酸性高锰酸钾溶液b.漂白粉c.氯气d.双氧水
②理论上应控制溶液pH的范围是________________________。
(3)用一个离子方程式表示在酸浸液中加入适量铝粉的反应:________________
(4)由CuSO4·5H2O制备CuSO4时,应把CuSO4·5H2O放在(填仪器名称)中加热脱水。
(5)现在某些电器中使用的高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH,
该电池放电时负极反应式为,每有1mol K2FeO4被还原,转移电子的物质的量为,充电时阳极反应式为。
Fe2+和I-是两种常见的还原性离子。
(1)向FeSO4溶液中滴加氯水,溶液由浅绿色变成黄色,反应的离子方程式为_____________;
向KI溶液中滴加氯水,溶液由无色变成黄色,反应的离子方程式为_________________。
(2)请以FeSO4溶液、KI溶液、氯水为试剂探究Fe2+和I-的还原性强弱。
①提出假设:假设1:Fe2+还原性强于I-;假设2:_____________________________
②设计实验方案,写出实验步骤、预期现象和结论。其他限选试剂:3 mol·L-1 H2SO4、0.01 mol·L-1 KMnO4、20% KSCN、3%H2O2、淀粉溶液、紫色石蕊溶液。
实验步骤 |
预期现象与结论 |
步骤1:取2mLFeSO4溶液和2mLKI溶液混合于试管中,再___________ |
现象:溶液变成黄色。结论:可能是生成了Fe3+、也可能是生成了I2。 |
步骤2:___________________________ |
(3)利用(2)②中提供的试剂证明碘与铁的化合物中铁显+2价,实验操作和现象是:
取少量样品溶于水,______________________________________________________。
Ⅰ.已知A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为1、3、6、6,且都含有18个电子,B、C是由两种元素的原子组成,且分子中两种原子的个数比均为1:2。D是一种有毒的有机物。
(1)组成A分子的原子的元素符号是;
(2)从B分子的立体结构判断,该分子属于分子(填“极性”或“非极性”);
(3)C分子中都包含_______个σ键,_______个π键;(2分,每空1分)
(4)D的熔、沸点比CH4的熔、沸点高,其主要原因是(须指明D是何物质):
______________________________________________________。
Ⅱ.CO的结构可表示为C≡O,N2的结构可表示为N≡N。
(5)下表是两者的键能数据:(单位:kJ/mol)
A-B |
A=B |
A≡B |
|
CO |
357.7 |
798.9 |
1071.9 |
N2 |
154.8 |
418.4 |
941.7 |
结合数据说明CO比N2活泼的原因:________________________________。
Ⅲ.(6)基态Ni原子的核外电子排布式为。
IV.(7)Cu3N的晶胞结构如图,N3-的配位数为__________。
合成氨工艺的一个重要工序是铜洗,其目的是用铜液[醋酸二氨合铜(I)、氨水]吸收在生产过程中产生的CO和CO2等气体。铜液吸收CO的反应是放热反应,其反应方程式为:
Cu(NH3)2Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3CO]Ac
完成下列填空:
(1)如果要提高上述反应的反应速率,可以采取的措施是_________。(选填编号)
a.减压b.增加NH3的浓度c.升温 d.及时移走产物
(2)铜液中的氨可吸收二氧化碳,写出该反应的化学方程式______________________。
(3)简述铜液吸收CO及铜液再生的操作步骤(注明吸收和再生的条件)________________________
(4)铜液的组成元素中,短周期元素原子半径从大到小的排列顺序为____________________。其中氮元素原子最外层电子排布的轨道表达式是_________________________。通过比较_____________可判断氮、磷两种非金属元素的非金属性强弱。
(5)已知CS2与CO2分子结构相似,CS2的电子式是____________。CS2熔点高于CO2,其原因是__________。
X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。
请回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中的位置为________________。
(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________(写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是__________________(写化学式)。
(3)Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有_______(写出其中两种物质的化学式)。
(4)X2M的燃烧热ΔH= -a kJ·mol-1,写出X2M燃烧反应的热化学方程式:
____________________________________________。
(5)ZX的电子式为_______;ZX与水反应放出气体的化学方程式为___________________。
(6)熔融状态下,Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下),反应原理为:
2Z + FeG2 Fe + 2ZG ;放电时,电池的正极反应式为_____________________:充电时,_________(写物质名称)电极接电源的负极;该电池的电解质为____________。