铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为:
3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,若3 mol FeS2参加反应转移 mol电子。
(2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式为 ;腐蚀废液回收得到金属铜还需要的试剂为 。
(3)与明矾相似,硫酸铁也可用作絮凝剂,在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是 。
(4)下表中,对陈述I、II及其有无因果关系的判断,都正确的是_____(填字母)
选项 |
陈述I |
陈述II |
判断 |
A |
铁是地壳中含量最高的金属元素 |
铁是人类最早使用的金属材料 |
I对;II对;有 |
B |
常温下铁与稀硫酸反应生成氢气 |
高温下氢气能还原氧化铁生成铁 |
I对;II对;无 |
C |
铁属于过渡金属元素 |
铁和铁的某些化合物可以用作催化剂 |
I错;II对;无 |
D |
铁在空气中表面生成致密氧化膜 |
可用铁罐储存运输浓硫酸、浓硝酸 |
I对;II对;有 |
铜是重要的金属材料.
(1)工业上可用Cu2S和O2反应制取粗铜,化学方程式为,该反应中氧化剂为________.
(2)在100 mL 18 mol·L-1浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之充分反应,反应中被还原的H2SO4<________mol.
(3)电子工业曾用30%的FeCl3溶液腐蚀覆盖铜箔的绝缘板制印刷电路板,为了从使用过的废腐蚀液中回收铜,并重新得FeCl3溶液,设计如下实验流程.
上述流程中,所加试剂的化学式为:
X________________,Y____________,Z____________;
第⑥步反应的离子方程式为___________________________
现有A、B、C、D、E、F六种物质,已知它们的阳离子有:H+、K+、NH4+、Ca2+、Ba2+、Al3+,阴离子有:OH-、Cl-、ClO-、NO3-、CO32-、SO42-。将上述六种物质溶于水均配成0.1mol/L溶液,进行如下实验。
①仅A、C、D三种溶液显酸性,且酸性强弱顺序为A>D>C。
②D与E反应生成白色沉淀,再加入过量的E沉淀量减少但不消失。
③向F中加入A有无色气体生成。
④B的浓溶液与A的浓溶液混合产生有色且有刺激性气体。
(1)根据以上信息,填写下列溶液中溶质的化学式 C ________ E ________
(2)书写D与过量的E反应的离子方程式。
(3)书写实验④中反应的离子方程式。
(4)向100mLA溶液中慢慢滴加入75mLF溶液和向75mLF溶液中慢慢滴加入100mLA溶液产生的气体体积之比约为____________。
已知A、B、C、D、E五种主族元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。A、C同主族,可形成离子化合物CA;B、D同主族,可形成DB2、DB3两种分子。请回答下列问题:
(1)元素E在元素周期表中的位置是,A、B、C、D、E五种元素原子半径由小到大的顺序为(用元素符号书写)。
(2)A、B两种元素能形成两种常温下呈液态的化合物M、N,具有强氧化性的化合物M的电子式可表示为;化合物N在同主族元素形成有具有相同结构的物质中,具有较高的沸点,其原因是。
(3)在上述元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是(写化学式,下同),非金属气态氢化物还原性最强的是。
(4)A、B、C、D中的三种或四种元素能形成多种离子化合物,其中水溶液呈酸性的有(写出所有化合物,用化学式表示,下同),能与稀盐酸发生氧化还原反应的有。
氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可用石英与焦炭在高温的氮气流中反应制得:
SiO2+C+N2Si3N4+CO
根据题意完成下列各题:
(1)配平上述化学反应方程式。
(2)为了保证石英和焦炭尽可能的转化,氮气要适当过量。某次反应用了20mol氮气,反应生成了5mol一氧化碳,此时混合气体的平均相对分子质量是。
(3)分析反应可推测碳、氮气的氧化性:CN2(填“>”“<”“=”)。
(4)氮化硅陶瓷的机械强度高,硬度接近于刚玉(A12O3),热稳定性好,化学性质稳定。以下用途正确的是。
A.可以在冶金工业上制成坩埚、铝电解槽衬里等设备 |
B.在电子工业上制成耐高温的电的良导体 |
C.研发氮化硅的全陶发动机替代同类型金属发动机 |
D.氮化硅陶瓷的开发受到资源的限制,没有发展前途 |
高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,比C12、O2、C1O2、KMnO4氧化性更强,无二次污染,工业上是先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,使高铁酸钾析出。
(1)干法制备高铁酸钠的主要反应为:
2FeSO4 + a Na2O2 = 2Na2FeO4 + b X + 2Na2SO4 +c O2↑
①该反应中物质X应是,a与c的关系是。
②简要说明K2FeO4作为水处理剂时,在水处理过程中所起的作用
(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种数粒:Fe(OH)3、C1O-、OH-、FeO42-、C1-、H2O。
①写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式:。
②每生成1mol FeO42-转移mo1电子,若反应过程中转移了0.3mo1电子,则还原产物的物质的量为mo1。
③低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4),说明什么问题。