实验室里用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量
、
等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(
),其过程如下:
请回答下列问题:
(1)过程①中,
和
、
反应的化学方程式是______________。
(2)过程②中产生的气体会对大气造成污染,可选用下列试剂中的_________吸收(填字母)。
a.浓
b.蒸馏水 c.
溶液 d.浓硝酸
(3)过程③中,需要加入的物质名称是_____________。
(4)过程④中的实验操作是__________________________。
(5)过程⑥中,将溶液Z加热到70~80℃,目的是__________________________。
(6)实验室为测定所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验。①用天平称取样品
;②将样品溶于足量盐酸后,加入足量的氯化钡溶液;③过滤、洗涤、干燥,称量,得固体质量为3.495g。若该聚铁主要成分为
,则该聚铁中铁元素的质量分数为_____________(精确至0.01%)。
铁是目前人类使用量最大的金属,它能形成多种化合物。
(1)取5.6 g的生铁与足量的稀硫酸混合反应,无论怎样进行实验,最终收集了的气体体积均小于2.24 L(标准状况),最主要的原因是__________________________,所得溶液在长时间放置过程中会慢慢出现浅黄色,试用离子方程式解释这一变化的原因______________________________________。
(2)硫化亚铁常用于工业废水的处理。已知:25℃时,溶度积常数Ksp(FeS)=6.3×10-18、Ksp(CdS)= 3.6×10-29。请写出用硫化亚铁处理含Cd2+的工业废水的离子方程式__________________________。
(3)ZnFe2O3.5是一种新型纳米材料,可将工业废气中的某些元素转化为游离态,制取纳米ZnFe2O3.5和用于除去废气的转化关系为:ZnFe2O4
ZnFe2O3.5
上述转化反应中消耗的n(ZnFe2O4)︰n(H2)=_______。请写出 ZnFe2O3.5与NO2反应的化学方程式_______________________________。
(4)LiFePO4(难溶于水)材料被视为最有前途的锂离子电池材料之一。
①以FePO4(难溶于水)、Li2CO3、单质碳为原料在高温下制备LiFePO4,该反应的化学方程式为2FePO4+Li2CO3+2C=2LiFePO4+3CO↑。则1molC参与反应时转移的电子数为_______________。
②磷酸铁锂动力电池有几种类型,其中一种(中间是锂离子聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开)工作原理为FePO4+Li
LiFePO4。则充电时阳极上的电极反应式为______________________________。
(5)已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,此温度下若在实验室中配制5 mol/L 100 mL FeCl3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入_______ml、2 mol/L的盐酸(忽略加入盐酸体积)。
[化学—选修3:物质结构与性质]Fe2+、Fe3+与O22—、CN—、F—、有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。
(1)N、O、F三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序是。
(2)基态Fe3+核外M能层的电子排布式为。
(3)铁有δ、γ、α三种同素异形体(如下图),则γ晶胞原子堆积名称为_____________。假设各种晶型的铁单质都是由半径为r的铁原子堆积而成,则晶胞δ与晶胞α的密度比为_______________(列式并化简)。
(4)乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂,其结构如图1所示。此物质中碳原子的杂化方式有。
(5)配合物K3[Fe(CN)6]可用于电子传感器的制作。与配体互为等电子体的一种分子的电子式为。已知(CN)2是直线形分子,并具有对称性,则(CN)2中π键和σ键的个数比为。
(6)F—不仅可与Fe3+形成[FeF6]3—,还可以与Mg2+、K+形成一种立方晶系的离子晶体,此晶体应用于激光领域,结构如图2所示。该晶体的化学式为。在该晶体中与一个F—距离最近且相等的F—的个数为。
[化学—选修2:化学与技术]银、铜均属于重金属,从银铜合金废料中回收银并制备含铜化合物产品的工艺如图所示:
(1)熔炼时被氧化的元素是,酸浸时反应的离子方程式为。为提高酸浸时铜元素的浸出率及浸出速率,酸浸前应对渣料进行处理,其处理方法是。
(2)操作a是,固体B转化为CuAlO2的过程中,存在如下反应,请填写空白处:
CuO+Al2O3
+↑。
(3)若残渣A中含有n mol Ag,将该残渣全部与足量的稀HNO3置于某容器中进行反应,写出反应的化学方程式。为彻底消除污染,可将反应中产生的气体与V L(标准状况)空气混合通入水中,则V至少为L(设空气中氧气的体积分数为0.2)。
(4)已知2Cu+
Cu+Cu2+,试分析CuAlO2分别与足量盐酸、稀硝酸混合后,产生现象的异同点。
(5)假设粗银中的杂质只有少量的铜,利用电化学方法对其进行精炼,则粗银应与电源的极相连,当两个电极上质量变化值相差30.4g时,则两个电极上银质量的变化值相差g。
电解法促进橄榄石(主要成分是Mg2SiO4)固定CO2的部分工艺流程如下:
已知:Mg2SiO4(s) +4HCl(aq)
2MgCl2(aq) +SiO2 (s) + 2H2O(l)△H =-49.04 kJ·mol-1
(1)橄榄石的组成是Mg9FeSi5O20,用氧化物的形式可表示为。
(2)上图虚框内需要补充一步工业生产的名称为。
(3)下列物质中也可用作“固碳”的是。(填字母)
a.CaCl2b.H2NCH2COONac.(NH4)2CO3
(4)由下图可知,90℃后曲线A溶解效率下降,分析其原因。
(5)过滤Ⅰ所得滤液中含有Fe2+,检验该离子方法为。
(6)过程①为除去滤液中的杂质,写出该除杂过程所涉及反应的离子方程式
、。
PM2.5污染跟工业燃煤密切相关,燃煤还同时排放大量的SO2和NOX。
(1)在一定条件下,SO2气体可被氧气氧化,每生成8 g SO3气体,放出9.83 kJ的热量,写出该反应的热化学方程式。若起始时向密闭容器内充入0.4molSO2和0.2mol O2,达平衡后放出的热量为Q,则Q39.32kJ(填“>”、“<”或“=”).
(2)一定条件下,在恒容密闭的容器中,当上述反应达到平衡时,下列说法正确的是__________(填序号)
a.2v逆(SO2)=v正(O2)
b.ΔH保持不变
c.混合气体密度保持不变
d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)500℃时,在催化剂存在条件下,分别将2 mol SO2和1 mol O2置于恒压容器I和恒容容器II中(两容器起始容积相同,),充分反应均达到平衡后,两容器中SO2的转化率关系是I_________II(填“>”、“<”或“=”)。若测得容器II中的压强减小了30%,则该容器中SO3体积分数为(结果保留3位有效数字)。
(4)将生成的SO3溶于水,再向溶液中通入NH3得到1L cmol/L(NH4)2SO4溶液的PH=5,计算该(NH4)2SO4溶液的水解平衡常数Kh=。
(5)NO2、O2和熔融NaNO3可制作原电池,其装置见下图。该电池中Na+向_____电极移动(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),在电池使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应为。