教育配套资料K12 请回答下列问题:
(1)含杂质的赤铁矿使用前要将其粉碎,其目的是_____________________________。 操作Ⅰ的名称是________。
(2)将操作Ⅰ后所得的MnO2与KClO3、KOH溶液混合共热,可得到K2MnO4,此反应的化学方程式是_______________________________________________。
(3)将pH控制在3.6的目的是________________________________________。 已知25 ℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2×10数K=______。
(4)加入双氧水时反应的离子方程式为_______________________________。
(5)利用氨气在500 ℃以上分解得到的氮原子渗透到铁粉中可制备氮化铁(FexNy),若消耗氨气17.0 g,消耗赤铁矿石1 kg,写出该反应完整的化学方程式:____________。
-20
,该温度下反应Cu+2H2O
2+
Cu(OH)2+2H的平衡常
+
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答案精析
1.A [向某无色溶液中加入含Fe的溶液无明显变化,当滴加几滴稀H2SO4后,混合液出现红色,说明亚铁离子被氧化为铁离子,然后Fe和硫氰酸根离子结合使溶液呈红色,Fe与SCN不能形成红色配合物,故原溶液中必定存在SCN,故B、C正确;稀H2SO4不能把Fe氧化成Fe,故A错误;Cl2可以把Fe氧化成Fe,故D正确。]
2.D [铁单质与盐酸反应只能得到亚铁离子,需要氧化剂将其氧化成铁离子,如H2O2,故A正确;氧化铁能够与盐酸发生复分解反应,故B正确;进入导气管中的气体是氢气与氯化氢,排水法收集到的气体是氢气,故C正确;SO2会与铁离子发生氧化还原反应生成浅绿色的亚铁离子,但SO2少量,H2O2溶液足量,SO2先与H2O2反应,溶液不会立即变色,故D错误。] 3.C [FeS2煅烧可得到SO2,无法得到SO3,故A错误;电解氯化钠溶液得到NaOH、Cl2、H2,无法得到Na,故B错误;Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2,得不到Fe,故D错误。] 4.A
+2
+3
3+
2+
3+
-
-
2+
3+
2+
2+
5.D [D项,由Fe3O4中Fe、Fe的个数比为1∶2可知FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的用量比应为1∶2。]
6.A [A项,溶液②转变为溶液③的过程中发生反应4Fe+O2+4H===4Fe+2H2O,pH增大,pH为③>②,错误;B项,溶液③中生成Fe2(SO4)3,故可循环利用,正确;C项,溶液②转化为溶液③,其中的Fe转化为Fe,离子方程式正确;D项,②溶液中可能有剩余的Fe
+
2+
3+
3
2+
+
3+
,故滴加KSCN溶液可能变为红色,正确。]
7.(1)关闭活塞,向长颈漏斗内注水至形成一段水柱,一段时间后液面高度保持不变,说明装置气密性良好
(2)b c e(或f) f(或e) d
(3)除去HCl,并防止氧气和水蒸气进入装置D (4)2Fe+Cu===2Fe+Cu 280cd(5)% 偏大
3+
2+
2+
b解析 (1)检验装置A的气密性时,关闭活塞,向长颈漏斗内注水至形成一段水柱,一段时间后液面高度不变,说明装置气密性良好。
(3)碱石灰可以除去HCl并防止氧气和水蒸气进入反应体系。
(4)测定样品中铁元素的质量分数,可通过高锰酸钾氧化Fe的反应来实现,因氯化亚铁中可能混有氯化铁,所以反应①的目的是将Fe还原成Fe,故离子方程式为2Fe+Cu===2Fe+Cu
+
3+
2+
3+
2+
2
2+
。
-
2+
+
2+
3+
-
-3
(5)反应方程式:MnO4+5Fe+8H===Mn+5Fe+4H2O,消耗的n(MnO4)=cd×10mol,则样品中n(Fe)=(5cd×10×10)mol=0.05cd mol,故样品中铁元素的质量分数为教育配套资料K12
2+
-3
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0.05cd mol×56 g·mol280cd×100%=%。
b gb8.(1)Fe+3SCN===Fe(SCN)3 (2)c (3)氧化亚铁、四氧化三铁中均含有+2价铁元素 (4)氯水(合理即可) 过滤
解析 (2)K3[Fe(CN)6]可与Fe反应生成蓝色沉淀,因此可以用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe。 (3)金属铁的氧化物有很多:氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁,氧化亚铁、四氧化三铁中均含有+2价铁元素,所以不能确定碳酸亚铁煅烧产物的成分。
9.(1)将硫铁矿烧渣粉碎、适当升高温度、增大硫酸浓度等(任答两条) (2)磁性氧化铁(或其他正确答案) Fe2O3+6H===2Fe+3H2O (3)c
(4)酸式 酸式 控制酸式滴定管活塞 摇动锥形瓶 锥形瓶内溶液颜色的变化 6Fe+Cr2O7+14H===6Fe+2Cr+7H2O
2-
+
3+
3+
2+
+
3+
2+
2+
3+
-
-1
0.39
×100% 偏小 偏大
W解析 (1)将硫铁矿烧渣粉碎、适当升高温度、增大硫酸浓度等均可加快酸溶的速率。(2)四氧化三铁的俗称是磁性氧化铁、磁铁、黑铁等,Fe2O3与硫酸反应的离子方程式为Fe2O3+6H
3+
3+
+
===2Fe+3H2O。(3)如果反应完全,则溶液中不存在Fe。检验时加入硫氰化钾溶液,若溶液变红色,说明没有反应完全;否则,反应完全。(4)硫酸亚铁和重铬酸钾都应放在酸式滴定管中,滴定时,左手控制酸式滴定管活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。由化合价升降法配平离子方程式:6Fe+Cr2O7+14H===6Fe+2Cr+7H2O,根据离子方程式计算出铁元素的物质的量,进而求出其质量,则Fe的质量分数表达式为23.20×10L×0.010 mol·L×6×5×56 g·mol0.39
×100%≈×100%。如果配制绿矾溶
W gW液时没有洗涤烧杯和玻璃棒,造成铁元素残留,测得的结果偏小;滴定终点时,仰视读数,读取体积数值偏大,测量结果偏大。
10.(1)增大固液接触面积,加快浸出反应速率,提高浸出率 过滤 △
(2)3MnO2+6KOH+KClO3=====3K2MnO4+KCl+3H2O
(3)使Fe全部沉淀下来而其他金属离子不形成沉淀 5.0×10 (4)H2O2+2Fe+2H===2Fe+2H2O >500 ℃
(5)16Fe+2NH3=====2Fe8N+3H2
2+
+
3+
3+
-9
-3
-1
-1
2+
2-
+
3+
3+
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