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1、简答题 (15分)铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。研究铁及其化合物的应用意义重大。
I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关。
(1)自来水厂常用高铁酸钠(Na2FeO4)改善水质。简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理___________。
(2)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
回答下列问题:
①写出反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式___________。
②加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH,应控制pH的范围为____________。
③在实际生产中,反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若通入5.6L O2(标准状况),则相当于节约NaNO2的质量为____________g。
④碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]2+离子,可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合离子。该水解反应的离子方程式为___________。
II铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料。已知磷酸亚铁锂电池总反应为:
FePO4+LiLiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+。试写出该电池充电时的阳极反应式____________。常温下以该电池为电源电解200mL饱和食盐水,当消耗1.4g Li时,溶液的pH为____________。(忽略溶液的体积变化)。
2、选择题 向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120mL?4mol/L的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,放出1.344LNO(标准状况),往所得溶液中加入KSCN溶液,无红色出现.若用足量的CO在加热下还原相同质量的混合物,最终得到铁的物质的量为
A.0.24mol
B.0.21mol
C.0.25mol
D.0.12mol
3、选择题 下列有关Fe2+和Fe3+的叙述中,错误的是
A.Fe2+的水溶液呈无色
B.Fe3+的水溶液呈黄色
C.Fe2+既有氧化性又有还原性
D.Fe3+的水溶液中滴入KSCN试剂后,立即出现血红色
4、简答题 如图所示,将图1、图2两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将图2针筒内的物质压到甲针筒内,进行下表所列的不同实验(气体在同温同压下测定,溶液浓度相同).
试回答下列问题:
实验序号 | 图1针筒内物质 | 图2针筒内物质 | 图1针筒的现象 1 10mLFeSO4溶液 10mLNH3 生成白色沉淀,后变色 2 10mL1mol/LAlCl3溶液 40mL1mol/LNaOH溶液 ______ 3 10mL紫色石蕊试液 25mLCl2 ______ 4 15mLCl2 40mLNH3 ______
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(1)实验1中,沉淀最终变为______色,写出沉淀变色的化学方程式______.
(2)实验2图1针筒内的现象是:______,写出有关反应的离子方程式:______、______.
(3)实验3图1针筒内的现象是:______,反应后图2针筒内有少量的残留气体,正确的处理方法是将其通入______溶液中.
(4)实验4中,已知:3Cl2+2NH3=N2+6HCl.图1针筒除活塞有移动,针筒内有白烟产生外,气体的颜色变化为______.
5、选择题 将3.20 g Cu跟10.0 mol/L的硝酸30.0 mL充分反应,还原产物中有NO和NO2 。若反应后溶液中有a mol H+,则此时溶液中NO3- 的物质的量为
A.a/2 mol
B.2a mol
C.0.100 a mol
D.(a + 0.100) mol