1、填空题 (15分)铁和铁的化合物在工业生产和日常生活中都有广泛的用途,请回答下列问题:
(1)铁元素在周期表中的位置是?。
(2)写出Fe与稀硫酸反应的离子方程式?。
(3)已知:Fe2O3(s)+C(s)=CO2(g)+2Fe(s);△H=+234.1kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g); △H=-393.5kJ/mol.
请写出Fe(s)与O2(g)反应生成Fe2O3(s)的热化学方程式?。
(4)在一定条件下,氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应:
Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g);工业上有16 t Fe2O3在200m3的容器中反应,l小时后测得Fe2O3的转化率为50%,则这段时间内CO的消耗速率为?mol/(L·h).
(5)爱迪生蓄电池的反应式为:Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2;高铁酸钠( Na2FeO4)是一种新型饮水消毒剂.用题29图装置可以制取少量高铁酸钠.
①此装置中爱迪生蓄电池的负极是____(填“a”或"b”).
②写出阳极的电极反应式________.
③当制得132.8g高铁酸钠时,阳极区减少的阴离子的物质的量为?.
参考答案:(1)第四周期,Ⅷ族(2分)
(2)Fe+2H+= Fe2++H2↑(2分)
(3)2Fe(s)+O2(g) = Fe2O3(s)?△H=-824.4kJ/mol(3分)
(4)0.75(2分)
(5)①a(1分)
②Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O(3分)?③0.8mol(2分)
本题解析:(1)铁的原子序数是26,位于第四周期,Ⅷ族。
(2)铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,方程式为Fe+2H+= Fe2++H2↑。
(3)考查盖斯定律的应用。根据已知反应可知②×2/3-①即得到2Fe(s)+O2(g) = Fe2O3(s) ,所以反应热是-393.5kJ/mol×3/2-234.1kJ/mol=-824.4kJ/mol.
(4)l小时后测得Fe2O3的转化率为50%,则消耗氧化铁是8t,因此消耗CO是
,所以其反应速率是=0.75mol/(L·h)。
(5)①制取高铁酸钠,则铁应该是阳极,所以a是负极,b是正极。
②电解池中阳极失去电子,根据氧化产物是高铁酸钠可知,阳极电极反应式为Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O。
③132.8g高铁酸钠是132.8g÷166g/mol=0.8mol,所以根据方程式2H2O+Fe+2OH-FeO42-+3H2↑可知,消耗1.6molOH-,但同时生成0.8molFeO42-,所以结束阴离子是0.8mol。
本题难度:一般
2、实验题 (14分)化学实验是研究物质性质的基础。
(1)下列有关实验操作或测量数据合理的是?(填序号)。
a.用铁坩埚加热CuSO4·5H2O晶体测定结晶水质量分数
b.用干燥的pH试纸测定浓硫酸的pH
c.用规格为20mL的量筒,量取16.8mL的Na2CO3溶液
(2)某废水样品中含有一定的Na+、CO32-、SO32-,甲、乙两研究小组欲测定其中SO32-离子的浓度。
甲组方案:
试剂X从下列试剂中选择:
a.0.1mol·L-1KMnO4(H2SO4酸化)溶液b.0.5mol·L-1NaOH溶液c.新制氯水d.KI溶液
①加入的试剂X为?(填字母序号),生成SO42-主要的离子方程式为?。
②甲组方案中,第iii步的“系列操作”包含的操作名称各为?。
乙组方案:
i.用烧杯盛取废水适量,加少量活性炭,除去废水的杂色;过滤,取滤液;
ii.精确量取20.00mL过滤后废水试样,选择使用紫色的0.1 mol·L-1KMnO4(H2SO4酸化)溶液进行滴定:(有关反应为:2MnO4-+5SO32-+6H+=2Mn2++5SO42-+3H2O
iii.记录数据,计算。
③乙组设计的下列滴定方式中,最合理的是?(夹持部分略去)(填字母序号)
(3)某同学制备Fe(OH)3胶体:用洁净烧杯量取适量蒸馏水加热至沸腾,向烧杯中缓慢滴加饱和的FeCl3溶液,并不断用玻璃棒搅拦,结果溶液变浑浊。该同学制备胶体失败的原因是?,你认为成功制得Fe(OH)3胶体的特征现象是?。
(4)用下图装置进行CO2性质的有关实验。
①试剂瓶B中盛有饱和NaHCO3溶液,其目的是?。
②反应过程中,E中澄清石灰水变浑浊,E中的混合体系中除存在电离平衡、水解平衡外,还存在溶解平衡,用方程式表示该溶解平衡关系?。
参考答案:
本题解析:略
本题难度:困难
3、填空题 Fe(OH)2在空气中极易被氧化,而使实验室制取存在一定困难,人们尝试用多种方法来制得白色的Fe(OH)2沉淀。
?
(1)方法一:用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
①配制FeSO4溶液时,在蒸馏水中加入硫酸亚铁晶体外还需加入??。
②除去蒸馏水中溶解的O2常采用?的方法。
(2)方法二:用电解法制Fe(OH)2,实验装置如上左图所示。
①电解时,电解质溶液应选用下列试剂中的?(填编号字母)
A.氯化钠溶液
B.稀硫酸
C.硫酸铜溶液
D.碳酸钠溶液