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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

下列解释实验事实的方程式不准确的是

A0.1 mol/L CH3COOH溶液的pH>1:CH3COOHCH3COO+H+

B“NO2球”浸泡在冷水中,颜色变浅:2NO2(g)  N2O4(g) H<0

C铁溶于稀硝酸,溶液变黄:3Fe+8H++2NO3=3Fe2++2NO↑+4H2O

D向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液溶液变红:CO2-+H2OHCO3-+OH

正确答案

B

解析


知识点

铁的化学性质
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料,由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下:

回答下列问题:

(1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生。

2Fe3++Fe=3Fe2+

2TiO2+(无色) +Fe+4H=2Ti3+(紫色) +Fe2++2H2O

Ti3+(紫色) +Fe3++H2O=TiO2+(无色) +Fe2++2H

加入铁屑的作用是____________。

(2)在②→③工艺中需要控制条件以形成TiO2·n H2O溶胶,该分散质颗粒直径大小在_______范围。

(3)若把③中制得的固体TiO2·n H2O用酸清洗除去其中的Fe (OH)3杂质,还可制得钛白粉。已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,该温度下反应Fe (OH)3+3HFe3+ +H2O的平衡常数K=_____________。

(4)已知:TiO2 (s) +2 Cl2 (g)=TiCl4(l) +O2(g)    △H=+140KJ·mol-1

2C(s) +O2(g)=2CO(g)                       △H=-221KJ·mol-1

写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式:_____________。

(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是_____________(只要求写出一项)。

(6)依据右表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4 ,可采用_____________方法。

正确答案

见解析。

解析

(1)根据题意给出方程式分析铁屑的作用就是作为还原剂的,即:将Fe3+还原为Fe2+,另外浸出液显紫色,说明含有Ti3+,防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+。参考答案中“生成Ti3+保护Fe2+不被氧化。”有点让人费解,能不能说成“防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+”或者说“将TiO2+还原成Ti3+”。

(2)形成TiO2·n H2O溶胶,说明得到胶体,其分散质颗粒直径大小为10-9~10 7m(或1nm—100nm);

(3)Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH)=2.79×10—39,25℃时,c(H+)×c(OH)=Kw=1×10—14;反应Fe (OH)3+3HFe3+ +H2O的平衡常数K==2.79×103

(4)涉及盖斯定律计算,比较常规,按要求写出方程式相加即可得出答案:

TiO2(s)+ 2C(s)+2Cl2 (g)=TiCl4(l)+2CO(g)   △H=—81KJ·mol-1

(5)依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处产生了废气,废液,废渣等。

(6)右表信息可以看出,SiCl4,TiCl4两者的沸点相差较大,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4可用蒸馏(或分馏)等方法。

知识点

热化学方程式铁的化学性质
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。

(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和漓定的方法。实验中称取0.54 g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH的阴离子交换柱,使Cl和OH发生交换。交换完成后,流出溶液的OH用0.40 mol/L的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中,x值:———(列出计算过程);

(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe):n(C1)=1:2.1,则该洋品中FeCl3的物质的量分数为__________。在实验室中,FeCl2可用铁粉和__________反应制备,FeCl3可用铁粉和__________反应制备;

(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为________________;

(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为________________。与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为________________,该电池总反应的离子方程式为________________。

正确答案

(1)n(Cl)=0.0250L×0.40 mol∙=0.010mol     x=3

(2)10%   盐酸    氯气

(3) 

(4) 

解析

此题为中档题,前3问这里面就不说了,在计算第一问X值的时候,完全可以把x=2或者x=3代入,这样可以节损时间。第四问也是近几年多次考到的高铁酸钾,有关高铁酸钾的制备与电化学,第四小问考查化学基本功,这里面有很好的区分度,扎实的同学拿满分没问题。第一个方程式多次书写过,第二个方程式,很多同学觉得无法书写,其实首先写大体物质,高铁酸根被还原为Fe3+,然后再写出转移的电子数,根据电荷守衡,因为溶液是碱性的,所以产物只能写成8个OH-,一个Fe3+结合3个OH-生成Fe(OH)3,因为负极反应式为Zn-2e-=Zn2+最后一个方程式只需要综合得失电子守衡就可以得出正确答案。

知识点

铁的化学性质铁的氧化物和氢氧化物
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

下列叙述正确的是

AFe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同

BK、Zn分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性

CLi、Na、K的原子半径和密度随原子序数的增加而增大

DC、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强

正确答案

D

解析

本题考查元素化合物的性质、元素周期律的应用等知识,A选项铁与氯气反应时生成FeCl3,与盐酸反应时生成FeCl2;B选项金属钾较活泼能与水反应,生成氢氧化钾而使溶液呈碱性;C选项碱金属元素中,随着原子序数的递增,其对应单质的密度总体趋势是依次增大的,但是钾反常,密度比钠小;根据元素周期律可知,酸性:碳酸<磷酸<硫酸<高氯酸,D选项正确。

知识点

元素周期律的应用铁的化学性质
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

下列金属中,表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是

AK

BNa

CFe

DAl

正确答案

D

解析


知识点

钠的化学性质铝的化学性质铁的化学性质
下一知识点 : 铁的氧化物和氢氧化物
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