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1、简答题 复印机使用的墨粉主要成份是Fe3O4,如图是氧化沉淀法生产Fe3O4的工艺:
已知:①工业绿矾中FeSO4的含量为52.5%,其中的杂质不参与反应;
②Fe(OH)2+2Fe(OH)3→Fe3O4?4H2O
请回答下列问题:
(1)铁的常见氧化物有______;
(2)Fe3O4与盐酸反应的化学方程式是:______,检验反应后的溶液中含Fe3+的方法:______;
(3)在工艺流程中,通入适量空气“氧化”时的化学方程式是:______;
(4)生产中可获得的副产品是______,提取该副产品的操作顺序是:______(填写序号)
a.过滤?b.加热浓缩?c.冷却?d.结晶?e.洗涤
(5)在生产过程中,若工业绿矾的投料速率是12.16kg/h,为使产品较纯,鼓入空气的速率应为______m3/h(假设反应在标准状态下进行,空气中O2占20%).
参考答案:(1)铁有三种常见的氧化物:FeO、Fe2O3、Fe3O4,故答案为:FeO、Fe2O3、Fe3O4?
(2)解此类型题,一是看清题中提 供的有效信息,认真分析整合根据化合价写出反应物、生成物的化学式;二是遵循质量守恒定律写出相关的化学方程式,注意配平,配平时,遵循式子两边各元素的原子个数相等的原则反应的方程式为
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O,Fe3+与硫氰化钾溶液反应,使溶液变红色,所以检验是否含Fe3+离子的方法为:取少量待测液,向其中加入硫氰化钾溶液,溶液变红色,说明滤液中含Fe3+,溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+,
故答案为:Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O,取待测液少许于试管中,加入适量的KSCN溶液,若溶液显血红色,则证明含Fe3+.
(3)Fe(OH)2不稳定易被氧气氧化为Fe(OH)3,故答案为:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
(4)氢氧化钠和硫酸亚铁溶液反应后生成氢氧化亚铁和硫酸钠,所以副产品是硫酸钠,由硫酸钠溶液变为失去结晶水的硫酸钠的过程为:加热浓缩,冷却,结晶,过滤,洗涤.故答案为:Na2SO4?10H2O(或芒硝,写Na2SO4也可);bcdae;
(5)鼓入的空气应恰好与FeSO4完全反应,12.16 kg工业绿矾中含FeSO4的物质的量:12160g×52.5%152g/mol=42mol
设鼓入空气的速率应为Vm3/h
根据:6 FeSO4∽O2∽2 Fe3O4
? 6mol? 22.4L
? 42mol? Vm3×103L/m3×1/5
解得:V=0.784
故答案为:0.784
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 Fe和Fe2O3的混合物共13.6g,加入150mL稀H2SO4,在标准状况下收集到1.12LH2,Fe和Fe2O3均无剩余。为中和过量的H2SO4,并使FeSO4全部转化为Fe(OH)2沉淀,消耗了200mL 3mol/L的NaOH溶液,则该H2SO4的物质的量浓度为
A.2.25mol/L
B.2mol/L
C.0.3mol/L
D.0.6mol/L
参考答案:B
本题解析:分析题意:该过程中遵循元素守恒规律,溶液中的硫酸根离子的物质的量不变,最后的溶液是硫酸钠溶液,钠元素来自氢氧化钠,所以n(Na+)=2n(SO42-)=0.2L×3mol/L=0.6mol,所以n(SO42-)=0.3mol,c(H2SO4)=0.3mol/0.15L=2mol/L,答案选B。
本题难度:一般
3、选择题 下列物质受热后稳定不变的是( )
A.FeO
B.NaHCO3
C.Al(OH)3
D.Na2CO3
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
4、推断题 A是某黄色溶液,B是红褐色沉淀,C是红棕色粉末,有如下转化关系
试推断A、B、C为何种物质:A___________溶液, B___________ C__________
参考答案:A:FeCl3;B:Fe(OH)3;C:Fe2O3
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 将铁屑溶于过量盐酸后,再加入下列物质,不会有三价铁生成的是 (? )
A.漂白粉;
B.过氧化钠;
C.硝酸锌;
D.氧化铜
参考答案:D
本题解析:铁与盐酸反应生成二价铁,要变成三价铁,必须加入氧化剂。漂白粉和过氧化钠均具有与强氧化性,硝酸根遇到氢离子也具有强氧化性。Cu2+的氧化性比Fe3+弱,故不行。
本题难度:一般