- 四氧化三铁的物理性质
- 共127题
A、B、C、D是中学化学中常见的单质，甲、乙、丙为化合物，乙在常温常压下为无色、无味的液体，它们之间存在下图所示转化关系
由此推断：
(1)元素A有可变化合价，则A单质的名称为_______；乙的电子式为____________。
(2)判断A和C的还原性强弱。________________________。
(3)写出甲和D反应的化学方程式（注明反应条件）______________________。
(4)写出丙电解生成B和D的化学反应方程式_________________。
(5)已知D能与烧碱溶液反应，写出其反应的离子方程式_______________________。
正确答案
(1)铁；
(2)高温时还原性A大于C，加热时还原性A小于C
(3)3Fe3O4+8Al
(4)2Al2O3（熔融）
(5)2Al +2OH- +2H2O=2AlO2- +3H2↑
现有FeCl3、AlCl3的混合溶液200mL，逐滴加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入的NaOH的物质的量的关系如图，请计算出：
（1）FeCl3、AlCl3的物质的量浓度各为多少？
（2）a点沉淀的质量．
正确答案
（1）设n（Al3+）=n（Al（OH）3）=x，则
由Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O
1 1
x （3-2.4）mol
设n（Fe3+）=y，则
Al3++3OH-═Al（OH）3↓
0.6mol 1.8mol
Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓
1 3
y （2.4-1.8）mol
则c（FeCl3）=
答：FeCl3、AlCl3的物质的量浓度各为1mol/L、3mol/L；
（2）由Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓、Al3++3OH-═Al（OH）3↓可知，a点的沉淀为Fe（OH）3和Al（OH）3，
则a点沉淀的质量为0.2mol×107g/mol+0.6mol×78g/mol=68.2g，
答：a点沉淀的质量为68.2g．
铁是日常生活中最常见的金屑之一．某班同学在学习铁的知识时，有下列问题：
问题1：铁为何称为黑色金属？
问题2：Fe203在髙温下能否分解为FeO和O2？
问题3：在加热条件下，铁对甲醇的氧化能否起催化作用？
（1）对于问题1，同学们在网上査寻到两种解释：
A．因为在铁表面上有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金屑．
B．因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也为黑色，所以叫黑色金属．
你认为正确的说法是______（填代号）．若有一黑色粉末，为铁和四氧化三铁的混合物，请设计一个实验方案证明其中有Fe3O4______
（2）对于问题2，同学们准备进行实验探究，设计了两种方案：
A．将Fe2O3放在坩埚中高温灼烧，观察灼烧前后颜色是否变化．
B．将Fe2O3放在坩埚中髙温灼烧，称量灼烧前后质量是否变化．
回答下列问题：
①方案A中，如果高温灼烧后______ （填颜色变化），说明Fe2O3确实发生了变化．能否说明生成的物质一定为FeO？______（填“能“或“否”）；
②方案B中，测得固体灼烧前后质量之比为30：29（假设固体灼烧后完全分解），则髙温灼烧后生成固体物质是______．比较两种方案，你认为较好的方案是______；
（3）对于问题3，同学们设计了如下实验进行探究．回答相关问题：
①实验过程中铁网出现银白色和黑色交替的现象，写出甲醇反应的化学方程式（假设铁网上出现的黑色物为FeO）______；
②甲水浴加热的作用是______；
③反应一段时间后，试管a中收集到的物质可能有______．
正确答案
（1）因氧化铁为红色，四氧化三铁为黑色，则B的说法不正确，即A说法正确，又四氧化三铁为磁性氧化物，能吸引铁，则利用一小块铁片靠近黑色粉末，粉末被吸在铁片上，证明有四氧化三铁，故答案为：A；用一小块铁片靠近黑色粉末，粉末被吸在铁片上，证明有四氧化三铁；
（2）①因为Fe2O3是红棕色的，FeO是黑色的，若方案A成立，那么颜色变化是由红棕色变为黑色，但从颜色并不能正确判断，因为可能生成黑色的Fe3O4，故答案为：红色变为黑色；否；
②若方案B成立，发生2Fe2O3
（3）①铁网出现银白色和黑色交替的现象，则Fe被氧化为FeO，FeO氧化甲醇生成甲醛，本身被还原为铁，高过程交替出现，甲醇反应的化学方程式为2CH3OH+O2
故答案为：2CH3OH+O2
②甲中水浴加热可使甲醇液体受热变为气体进入反应装置，并保证气流平稳，故答案为：使甲醇变为蒸气进入反应装置，并产生平稳气流；
③由2CH3OH+O2
故答案为：HCHO、HCOOH、CH3OH、H2O．
在一次化学兴趣小组活动中，一小组利用物质间互变，设计成一平面“魔方”，如图所示：已知：
①A、B、C、D、G含有同一种元素。
②有下列表格：
平面“魔方”
③E是通常情况下密度最小的气体；B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀；在水溶液中B也能将一种气体氧化物氧化为F，F是含有三种元素的化合物，与A反应生成E和G。根据以上信息填空：
(1)写出D的化学式________；G生成C的过程中所出现的现象为_____________________________。
(2)写出下列反应的化学方程式：E→A____________________；A→B__________________。
(3)B→F的离子方程式为______________________________。
正确答案
(1)Fe2O3；先产生白色沉淀，逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色
(2)4H2+Fe3O4
(3)2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO42-+4H+
生活中常使用的铝合金中的铝来自于电解熔融氧化铝．用于工业电解的氧化铝要求其纯度不得低于98.2%，而天然铝土矿中的氧化铝含量为50%～70%，杂质主要为SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O等．工业生产铝锭的工艺流程示意图如下所示：
一些难溶物开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：
请回答下列问题：
（1）加入盐酸时，氧化铝与盐酸发生反应的离子方程式为______．
（2）步骤②③④中操作的名称为______．
（3）固体A的化学式为______；物质C的化学式为______：溶液中的Na+、Ca2+、Mg2+是在步骤______中除去的．
（4）步骤③中调节溶液pH的数值范围为______，步骤④中调节溶液pH的数值范围为______．
（5）步骤⑥中发生反应的化学方程式为______．
正确答案
（1）氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水，离子反应方程式为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，
故答案为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；
（2）分离液态和不溶性固体采用过滤的方法，故答案为：过滤；
（3）二氧化硅和盐酸不反应，所以A固体物质是SiO2，步骤③中加入的物质C中和盐酸，且除去铁离子，应该碱，一般常用NaOH 或Ca（OH）2溶液，步骤④中调节溶液pH，使铝离子完全沉淀，而其它离子不沉淀，所以溶液中的Na+、Ca2+、Mg2+是在步骤④中除去的，
故答案为：SiO2；NaOH 或Ca（OH）2；④；
（4）根据表格知，步骤③中要完全除去铁离子，溶液的pH=4.1，pH=4时铝离子开始沉淀，pH=5.2时铝离子完全沉淀，所以要完全除去铁离子，溶液的4.1＜pH＜4.5；
步骤④中要使铝离子完全沉淀，溶液的pH=5.2，亚铁离子开始沉淀溶液的pH=10.4，所以要使铝离子沉淀完全而亚铁离子不产生沉淀，则溶液的5.2＜pH＜10.4，
故答案为：4.1＜pH＜4.5；5.2＜pH＜10.4；
（5）工业上采用电解氧化铝的方法冶炼铝，反应方程式为：2Al2O3
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