- 四氧化三铁的化学性质
- 共127题
A、B、C、D、E、F、G七种物质间存在如图所示的转化关系,其中A、B、D、G含有同种元素.
已知:(Ⅰ)A为金属单质; B为红褐色固体;E为密度最小的气体;G为浅绿色溶液.
(Ⅱ)D为黄色溶液,能与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀.
(Ⅲ)D能将某种氧化物氧化为F,F是含有三种元素的化合物.
请回答下列问题:
(1)上述反应中属于置换反应的是 (填序号).
(2)G生成B有多种途径.若在G的溶液中加入与G等物质的量的Na2O2,恰好使G转化为B,写出该反应的离子方程式:
反应③(即D将某种氧化物氧化为F)的离子方程式
(3)D的水溶液显酸性,请用离子方程式解释原因
(4)实验室制取C的化学方程式为
对气体C进行如下实验.已知整个反应过程中,每消耗0.1mol KI,转移的电子数约为3.612×1023个.请按照要求填空:
正确答案
五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。A、B、C三种元素原子核外电子层数之 和是5。A、B两元素原子最外层电子数之和等于C元素原子最外层电子数;B元素原子最外层上 的电子数是其电子层数的2倍,A和C可以形成化合物CA3;B与D的原子序数之比为3:4;E元 素原子最外层电子数比次外层电子数少1。请回答:
(1)由A、B两种元素组成的分子有多种,其中一种分子含10个电子,写出其电子式___。
(2)化合物甲由A、B、C、D四种元素组成,既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应,且甲为无 机盐,其化学式为____。
(3)由A、C、E三种元素组成的化合物C2 A6 E2是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于 水,溶液呈酸性,水解原理与NH4 Cl类似。写出该化合物第一步水解的离子反应方程式___。
(4)胶态磁流体在医学上有重要的用途,而纳米级Fe3O4是磁流体中的重要粒子,其制备过程可简单表示如下:
①将化合物CA3通入等物质的量的Fe3O4、Fe2(SO4)3的混合溶液中,生成两种碱,写出该反应过程中的总离子方程式___。
②上述反应生成的两种碱继续作用得到Fe3O4,该反应的化学方程式为____。
正确答案
(1)
(2)NH4HCO3或(NH4)2CO3 (3)N2H62+ +H2O[N2H5.H2O]++H+ (4)① Fe2+ +2Fe3+ +8NH3+8H2O=Fe(OH)2↓+ 2Fe(OH)3↓+8NH4+
②Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe3O4+4H2O
X、Y、Z、W四种物质有如下相互转化关系(其中X、W单质,Y、Z为化合物,未列出反应条件)
Ⅰ.若Z是生活中常用的调味品,W遇淀粉溶液变蓝,则:
(1)常温下,X的颜色是______.
(2)工业上Z有多种用途,用化学方程式表示Z的一种用途______.
(3)生活中所用的Z加入了碘酸钾,过量X与Y溶液反应时可以得到一种碘酸盐,此反应的离子方程式是______.
Ⅱ.若X是工业上用量最大的金属单质,Z是一种具有磁性的黑色晶体,则:
(1)X与Y反应的化学方程式是______.
(2)若用下列装置只进行Z+W═X+Y反应(夹持装置未画出):
①完成此实验有多步操作,其中三步是:
a.点燃酒精灯
b.滴加盐酸
c.检验气体纯度
这三步操作的先后顺序是______(填字母).
②为保证实验成功,上述装置需要改进,方法是(用文字叙述)______.
(3)将3.48g Z加入50mL 4mol/L的稀HNO3中充分反应,产生112mL的NO(标准状况),向反应后的溶液中滴加NaOH溶液能产生沉淀.当沉淀量最多,至少需要加入2mol/L的NaOH溶液______mL (精确到0.1).
正确答案
Ⅰ.若W遇淀粉溶液变蓝,w是碘单质,X和Y反应生成碘和Z,Z是生活中常用的调味品,Z是氯化钠,根据元素守恒、氧化还原反应及X和W是单质、Y和Z为化合物知,X是氯气,Y是碘化钠;
(1)通过以上分析知,X是氯气,为黄绿色气体,故答案为:黄绿色;
(2)工业上用电解饱和氯化钠溶液制取氢氧化钠,电解方程式为:2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH,
故答案为:2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH;
(3)氯气有强氧化性,能把碘离子氧化生成碘酸根离子,同时自身被还原成氯离子,离子方程式为:3Cl2+I-+3H2O═6Cl-+IO3-+6H+,
故答案为:3Cl2+I-+3H2O═6Cl-+IO3-+6H+;
Ⅱ.若X是工业上用量最大的金属单质,则X是铁,Z是一种具有磁性的黑色晶体,Z是四氧化三铁,X、Y、Z、W四种物质有如下相互转化关系,其中X、W单质,Y、Z为化合物,该反应是铁和水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁,所以W是氢气,Y是水.
(1)高温条件下,铁和水反应生成四氧化三铁和氢气,反应方程式为3Fe+4H2O Fe3O4+4H2,故答案为:3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2;
(2)①氢气还原氧化物的实验中,因为氢气和氧气在一定范围内会产生爆炸,所以实验应该先制取氢气,然后检验氢气再通入氢气,通入一段时间后再点燃酒精灯,所以实验顺序为b、c、a,故答案为:b c a;
②该反应是放热反应,盐酸检验挥发性,所以制取的氢气中含有氯化氢气体,为防止氯化氢气体干扰实验,应该在甲、乙装置中间增加一个装有水的洗气瓶,洗气氯化氢气体,
故答案为:在甲、乙装置中间增加一个装有水的洗气瓶;
(3)四氧化三铁和硝酸反应生成硝酸盐和NO,向溶液中滴加氢氧化钠溶液,硝酸盐和氢氧化钠反应生成沉淀和硝酸钠,根据溶液中硝酸根离子的量计算氢氧化钠的浓度,
硝酸的物质的量=4mol/L×0.05L=0.2mol,充分反应,产生112mL的NO,根据氮原子守恒,硝酸和一氧化氮的物质的量之比为1:1,则溶液中剩余硝酸的物质的量=0.2mol-=0.195mol,硝酸盐和氢氧化钠反应生成沉淀和硝酸钠,则氢氧化钠和硝酸根离子之间的物质的量之比为1:1,设氢氧化钠的体积为V.
NaOH------NO3-,
1mol 1mol
2V 0.195mol
V=97.5mL,
故答案为:97.5.
已知D、M、H是常见的非金属单质,其中M是无色气体,H是黄绿色气体。J是一种金属单质,J元素的+2价化合物比+4价化合物稳定。D、J元素在周期表中同主族,D是形成化合物种类最多的元素。A、C是金属氧化物,C和J 均是某种常见电池的电极材料,B与C反应时,每生成l mol H同时消耗4 moI B和1 mol C。它们之间的关系如图
(1)写出物质A的化学式_________,CO2的电子式为_________。
(2)写出反应②的化学方程式______________________。
(3)向框图中的红褐色透明液体中逐滴滴入HI溶液,可以观察到先产生红褐色沉淀,后红褐色沉淀溶解,红褐色沉淀溶解的离子方程式为________________________。
(4)由金属氧化物A和C得到其相应的金属单质,在冶金工业上一般可用__________方法(填序号);
①热分解法②热还原法③电解法
其中从A得到其相应金属单质也可用铝热法,若反应中1 mol A参加反应,转移电子的物质的量为_______
mol。
(5)用C、J作电极,与硫酸构成如图所示电池,工作时电池的总反应式为_________________,当反应转移1 mol电子时,溶液中消耗H+的物质的量为____mol。
正确答案
(1)Fe3O4;
(2)PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O
(3)2Fe(OH)3+2I-+6H+=I2+2Fe2++6H2O
(4)②;8
(5) Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O;2
下列框图题中,已知A、E、F、H是单质,其中只有A是固体,其它都是气体,且H是呈黄绿色;B是最常见液体,G的焰色反应呈黄色,L是白色沉淀,M是红褐色沉淀。部分反应的某些产物未标出。
回答下列问题:
(1)写出化学式:C________、I________;
(2)写出离子方程式:
①D+I溶液:____________________; ②K+H:____________________;
(3)写出化学方程式:①B+C:____________________; ②L→M:____________________;
(4)检验J中的阳离子的最好方法是___________________________________。
正确答案
(1)Na2O2;HCl
(2)①Fe3O4+8H+==Fe2++2Fe3++H2O;②2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-;
(3)①2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;②4Fe(OH)2+2O2+2H2O==4Fe(OH)3
(4)加入KSCN溶液,溶液呈血红色,证明有Fe3+
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