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1、填空题 铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式:????????????????????????????????????。
(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、
负极,并写出电极反应式。
正极反应:????????????????????????????????????????????????????。
负极反应:????????????????????????????????????????????????????。
(3)腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10 mol·L-1,请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤??????????????????????????????????????????????????????。
?
| 氢氧化物开始沉淀时的pH
| 氢氧化物沉淀 完全时的pH
|
Fe3+ Fe2+
| 1.9 7.0
| 3.2 9.0
|
Cu2+
| 4.7
| 6.7
|
提供的药品:Cl2 浓H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu
? (4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢,但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种(水可任选),设计最佳实验,验证劣质不锈钢易被腐蚀。有关反应的化学方程式????????????????????????????;??????????????????????????????;劣质不锈钢腐蚀的实验现象????????????????????????????????????????。
参考答案:(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ (2)装
本题解析:(2)根据2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+氧化还原反应和原电池的工作原理进行设计,铜作负极,石墨作正极,FeCl3作电解质溶液。 (3)先通入足量Cl2将Fe2+氧化成Fe3+,Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-,再加入CuO来调节溶液的pH至3.2~4.7,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤达到除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的目的。 (4)根据题中信息,选两种药品为CuO,浓H2SO4,水。 CuO+H2SO4=CuSO4+H2O Fe+CuSO4=Cu
本题难度:一般
2、选择题 为了除去FeCl2溶液中混有的少量FeCl3,最好的方法是向此溶液中(???? ) A.通入氯气 B.加入NaOH C.加入Fe D.加入Cu
参考答案:C
本题解析:考查物质的除杂。由于不能引入新的杂质,所以AB不正确,C正确。铜不反应。答案选C。
本题难度:一般
3、简答题 (14分)固体A可用于工业上生产硫酸,各物质间转化如下图。其中C为红棕色粉 末,D为能使品红溶液褪色的无色气体。
 请回答: (1)F的电子式为_________。 (2)若测得生成C和D的质量比为5:8,则A的化学式为______________。 (3)将D通入H溶液中发生反应的离子方程式为_____________。 (4)物质的量浓度均为0.lmol/L的G和H的混合溶液中,离子浓度由大到小的顺序 为____________。 (5)有人用电解某饱和溶液的方法同时制备G的浓溶液和浓氢氧化钠溶液,如图所 示。则:
 ①a端为电源的_________(填“正极”或“负极”)。 ②N口收集的物质为__________(填化学式,下同。); Q口收集的为_________浓溶液。 ③某物质的饱和溶液最好选用___________(填试剂名称)。 ④阳极的电极反应式为____________。 (6)检验H中金属阳离子的方法___________。
参考答案:26.(14分) (1)?? 本题解析: 试题分析:由C为红棕色粉末,D为能使品红溶液褪色的无色气体。可知C为Fe2O3、D为SO2,B和SO2在催化剂、加热的条件下反应,故B为氧气;(1)三氧化硫和水反应生成硫酸,硫酸能溶解氧化铁,故F为水;(2)根据Fe2O3和SO2的质量比为5:8,推出Fe和S的个数比为1:2,故A为FeS2;(3)E为SO3,SO3和水反应生成硫酸,硫酸和氧化铁反应硫酸铁和水;二氧化硫具有还原性,和三价铁离子发生氧化还原反应,二氧化硫被氧化成硫酸根离子,三价铁离子被还原成二价铁离子,故离子方程式为:2Fe3++S
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,6个编号分别表示六种物质:Al、Fe2O3、NaOH溶液、氢碘酸、NH3、O2。凡是直线相连的两种物质均能发生化学反应(已知高温时氨气能还原Fe2O3。)图中①表示的物质是
[???? ] A.Al B.NaOH溶液 C.氢碘酸 D.O2或Fe2O3
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 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工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶,该溶胶的分散质颗粒直径大小在???????范围。 (3)若把③中制得的固体TiO2·nH2O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+3H+??Fe3++3H2O的平衡常数K=???????。 (4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)? ΔH=+140 kJ·mol-1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·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)依据下表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4,可采用???????方法。
?
| TiCl4
| SiCl4
| 熔点/℃
| -25.0
| -68.8
| 沸点/℃
| 136.4
| 57.6
?
参考答案:(1)使Fe3+还原为Fe2+;保护TiO2+不被Fe3+氧
本题解析:(1)由题目所给的反应可以看出加入铁屑使溶液中的Fe3+转化为Fe2+,保护TiO2+不被Fe3+氧化。 (3)由Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39可得c(Fe3+)·c3(OH-)=2.79×10-39 K= = 本题难度:困难
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