- Fe2+和Fe3+的检验
- 共420题
铝、铁、铜是人类生活和生产中具有广泛应用的三种金属单质,高中段的学习常把它们及化合物归结为重要的三角关系:
请回答下列问题
(1)氮化铝是一种性能良好的高温结构陶瓷,它的电子式:_________; 铁在周期表中的位置:_____________;
(2)铜生成铜绿是生活中常见的现象,其反应原理用方程式表示:_________; 氢氧化铝被称为两性氢氧化物,写出其酸式电离方程式:__________________;
(3)高铁酸盐被科学家们公认为绿色消毒剂, 它可以通过如下途径制备:次氯酸盐氧化法制备:采用次氯酸盐氧化法,在10.00 mL质量分数为8%的次氯酸钠溶液中加入5.5 g氢氧化钠和0.70 g硫酸铁,可制备摩尔浓度(物质的量浓度)为0.01 mol/L的高铁酸钠,写出制备的离子方程式: __________________高铁酸钠不仅可以消毒,也可以作净水剂,陈述理由:__________________
(4)燃料电池如图所示,写出石墨(I)电极上发生的电极反式:__________________ 。以此燃料电池作电源,以石墨为电极,电解一定浓度的CuSO4 溶液至无色后继续电解一段时间。断开电路,向溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2,溶液恢复到电解之前的体积和浓度,则电解过程中转移电子的物质的量为_____________.。
(5)某研究性学习小组为探究铜、锌与浓盐酸反应,设计实验探究方案如下:实验用品:纯锌片、铜片、37%的浓盐酸、蒸馏水、氯化铜溶液实验记录:
背景资料:
某同学对实验中的白色沉淀进行分析,利用资料卡片资料①②大胆猜想,白色沉淀可能是CuCl。请你帮他设计验证方案。
正确答案
(1);第四周期,第VIII族
(2)2Cu + O2 + H2O +CO2 === Cu2(OH)2CO3;Al(OH)3AlO2- +H+ +H2O
(3)2Fe3+ +3ClO- + 10OH- === 2FeO42- + 5H2O +3Cl-;高铁酸盐具有强氧化性可以杀菌消毒,被还原生成的Fe3+可以水解生成氢氧化铁胶体,可以净水
(4)H2+CO -2e-=H2O+CO2;0.4 mol
(5)
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+Fe3O43Fe+4H2O;2Fe+3Cl2
2FeCl3
(3)2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO42-+4H+
碳酸锰(MnCO3)是理想的高性能强磁性材料,也是制备Mn2O3、MnO2等锰的氧化物的重要原料,广泛用于电子、化工、医药等行业。一种制备MnCO3的生产流程如下图所示。
已知生成氢氧化物的pH和有关硫化物的Ksp如下表
软锰矿主要成分为MnO2,其中含有铁、铝、硅的氧化物和少量重金属化合物杂质,SO2来自工业废气。流程①中主要发生的反应有:MnO2 + SO2=MnSO4;2Fe3+ + SO2 + 2H2O=2Fe2+ + SO42- + 4H+。
(1)流程①中所得MnSO4溶液的pH比软锰矿浆的pH______(填“大”或“小”)。
(2)反应②的目的是将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,其离子反应方程式为________________________。
(3)反应③中硫化钠的作用是使重金属离子转化为硫化物沉淀(不考虑Fe3+与S2-反应),碳酸钙的作用是__________________。
(4)反应④发生的化学反应为:MnSO4 + 2NH4HCO3=MnCO3↓+ (NH4)2SO4 + CO2↑ + H2O。反应中通常需加入稍过量的NH4HCO3,且控制溶液的pH为6.8~7.4。加入稍过量的NH4HCO3的目的是____________,溶液的pH不能过低的原因是__________________。
(5)软锰矿中锰的浸出有两种工艺:工艺A:软锰矿浆与含SO2的工业废气反应; 工艺B:软锰矿与煤碳粉混合,焙烧后加稀硫酸溶解。其中工艺A的优点是________________________。(答对1个即可)
正确答案
(1)小
(2)MnO2+2Fe2++4H+==Mn2++2Fe3++2H2O
(3)与溶液中的酸反应,使溶液中的Fe3+、Al3+转化为氢氧化物沉淀
(4)使MnCO3沉淀完全;MnCO3沉淀量少,NH4HCO3与酸反应(或MnCO3、NH4HCO3与酸反应溶解)
(5)节约能源、治理含SO2的工业废气等
3.84gFe和Fe2O3的混合物溶于过量盐酸中,生成0.03molH2,向反应后的溶液中加入KSCN检验,溶液无明显现象.求原混合物中Fe2O3的质量.
正确答案
设Fe为xmol,Fe2O3为ymol,
反应的方程式分别为Fe2O3+6HCl═2FeCl3+H2O,2FeCl3+Fe═3FeCl2,Fe+2HCl═FeCl2+H2↑,
由于反应后的溶液中加入KSCN检验,溶液无明显现象,则说明FeCl3完全反应,溶液中只生成FeCl2,
则有:
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+H2O,
ymol 2ymol
2FeCl3+Fe═3FeCl2,
2ymol ymol
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑,
(x-y)mol 0.03mol
则有:
解之得:x=0.04,y=0.01,
所以Fe2O3的质量为0.01mol×160g/mol=1.6g.
答:原混合物中Fe2O3的质量为1.6g.
在Fe(OH)3胶体中逐滴加入HI稀溶液,会发生一系列变化:
(1)先出现红褐色沉淀,原因是______________;
(2)随后沉淀会溶解,溶液呈黄色,写出此反应的离子方程式______________;
(3)最后溶液颜色加深,原因是______________,此反应的离子方程式是______________;
(4)用稀盐酸代替HI稀溶液,能出现上述哪些相同的现象______________(写序号)。
正确答案
(1)加入电解质使胶体聚沉
(2)Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
(3)铁离子能将碘离子氧化为I2,溶液颜色加深;2Fe3++2I-=2Fe2++I2
(4)(1)(2)
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