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铁的氧化物
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铁及其化合物应用广泛。 (1)三氯化铁是一种水处理剂,工业制备无水三氯化铁固体的部分流程如下图: ①检验副产品中含有X时,选用的试剂是 (填下列各项中序号)。 a.NaOH溶液 b.KSCN溶液 c.酸性KMnO 4溶液 d、铁粉 ②在吸收塔中,生成副产品FeCl。的离子方程式为 (2)高铁酸钾(K 2FeO 4)也是一种优良的水处理剂,工业上,可用铁作阳极,电解KOH溶液制备高铁酸钾。电解过程中,阳极的电极反应式为 ;电解一段时间后,若阳极质量减少28 g,则在此过程中,阴极析出的气体在标准状况下的体积为 L。 (3)硫化亚铁常用于工业废水的处理。 ①你认为,能否用硫化亚铁处理含Cd 2+的工业废水? (填“能”或“否”)。请根据沉淀溶解平衡的原理解释你的观点(用必要的文字和离子方程式说明): (已知:25℃时,溶度积常数Ksp(FeS)=6.310 -18、Ksp(CdS)=3.610 -29) ②工业上处理含Cd 2+废水还可以采用加碳酸钠的方法,反应如下:2Cd 2++2CO 3 2-+H 2O=Cd 2(OH) 2CO 3 +A。则A的化学式为 。
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由冰铜(mCu 2O·nFeS)冶炼得到粗铜,再以粗铜为原料制纯铜的流程如下: 请回答下列问题: (1)气体X是 。 (2)某研究性学习小组用熔渣Y与CO反应来制取Fe。 ①请按气流由左到右的方向连接下列各装置,顺序为A→________。 ②装置C的作用是________________。 ③在点燃D处的酒精灯前,应进行的操作是__________________。 (3)熔渣Y中铁元素的价态有+2价和+3价,根据限选试剂,设计实验方案验证熔渣Y中有+2价铁元素存在,写出有关实验操作、预期现象与结论。 限选试剂: 3 mol·L -1H 2SO 4、6 mol·L -1HNO 3、3% H 2O 2、0.01 mol·L -1KMnO 4、20% KSCN。 。 (4)写出泡铜冶炼粗铜反应的化学方程式 。 (5)根据限选材料画出用粗铜提炼纯铜的装置图,并进行必要的标注。 限选材料:FeSO 4(aq)、CuSO 4(aq)、粗铁、纯铁、粗铜、纯铜、烧杯、直流电源、导线。
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铁盐、亚铁盐在工农业生产、生活、污水处理等方面有着极其广泛的应用. (一)用铁屑与硫酸反应制备FeSO 4 已知4Fe 2++O 2+4H += 4Fe 3++2H 2O。FeSO 4在水中的溶解度见图。 (1)首先,将铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污,分离出液体,用水洗净铁屑。此步骤中,分离出液体的方法通常不用过滤,使用的操作是____________(填写操作名称)。 (2)向处理过的铁屑中加入适量的硫酸,在一定温度下使其反应到不再产生气体,趁热过滤,得FeSO 4溶液。此处:硫酸浓度应选择 A.浓硫酸 B.10moL/L硫酸 C.3moL/L硫酸 D.任意浓度硫酸; 温度宜控制在______;加热的同时需适当补充水,原因是 。反应中应保持n(Fe)/n(H 2SO 4) 1(填“<”、“>”或“=”)。 (3)亚铁盐在空气中易被氧化,但形成复盐可稳定存在。如“摩尔盐”,即硫酸亚铁铵[(NH 4) 2SO 4•FeSO 4•6H 2O],就是在FeSO 4溶液中加入少量稀H 2SO 4溶液,再加入饱和(NH 4) 2SO 4溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作后所得。过程中稀硫酸的作用是 。 (二)用含有少量Al的废铁屑制备Fe 2(SO 4) 3其操作流程及有关资料如下: 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 开始沉淀 2.3 7.5 3.4 完全沉淀 3.2 9.7 4.4 (4)加NaHCO 3时,混合液pH值应控制在_______________________。 (5)反应Ⅱ中反应的离子方程式是:___________________。 (6)实际生产中,将反应Ⅱ产生的NO配比一种气体X,混合后重新通入反应Ⅱ中,该设计的目的是________,气体X与NO配比的比例是_____________。
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铜是生命必需的元素,也是人类最早使用的金属之一,铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。请完成(1)~(3)题: (1)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO 4)与铁反应生成铜]。试写出该反应的化学方程式: _____________________________。 (2)铜器表面有时会生成铜绿,请写出生成铜绿的化学方程式:____________________________。 这层铜绿可以用化学方法除去,试写出除去铜绿而不损伤器物的化学方程式: _________________________。 (3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。(铜的熔点是1 183.4 ℃,铁的熔点是1 534.8 ℃)_________________ ___________。
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在FeCl 3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中,废液处理和资源回收的过程简述如下: Ⅰ.向废液中投入过量铁屑,充分反应后分离出固体和滤液; Ⅱ.向滤液中加入一定量石灰水,调节溶液pH,同时鼓入足量的空气。 已知:K sp[Fe(OH) 3]=4.0×10 -38 回答下列问题: (1)FeCl 3蚀刻铜箔反应的离子方程式为______________________________; (2)过程Ⅰ加入铁屑的主要作用是________,分离得到固体的主要成分是______________,从固体中分离出铜需采用的方法是________________; (3)过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为______________; (4)过程Ⅱ中调节溶液的pH为5,金属离子浓度为________。(列式计算)
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将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L -1的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是( ) A.铁有剩余,溶液呈浅绿色,Cl-浓度基本不变 B.往溶液中滴入无色KSCN溶液,显黄色 C.Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6:1 D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:5
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在含有1 mol FeSO 4的溶液中投入一小块金属钠,反应完全后,滤出沉淀并洗涤,然后在空气中灼烧沉淀,得到的固体物质是( ) A.Fe B.FeO C.Fe(OH)3 D.Fe2O3
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在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶,再加入下列物质:①FeCl 3②Fe 2O 3③Cu(NO 3) 2④KNO 3,铜粉溶解的是( ) A.只有①或② B.只有②或④ C.只有①或②或③ D.上述四种物质中任意一种
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取少量Fe 2O 3粉末(红棕色)加入适量盐酸,发生反应的化学方程式: ,反应后得到的溶液呈 色。用此溶液分别做如下实验: (1)取少量溶液置于试管中,滴入几滴NaOH溶液,可观察到有红褐色沉淀生成,反应的化学方程式为 ,此反应属于 。 (2)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和FeCl 3溶液,继续煮沸至溶液呈 色,即制得Fe(OH) 3胶体。 (3)取另一只小烧杯也加入20 mL蒸馏水,向烧杯中加入1 mL FeCl 3溶液,振荡均匀后,将此烧杯(编号甲)与盛有Fe(OH) 3胶体的烧杯(编号乙)一起放置于暗处,分别用激光笔照射烧杯中的液体,可以看到 烧杯中的液体产生丁达尔效应。这个实验可以用来区别 。 (4)取乙烧杯中少量Fe(OH) 3胶体置于试管中,向试管中滴加一定量的稀HI溶液,边滴加边振荡,会出现一系列变化。 ①先出现红褐色沉淀,随后沉淀溶解,溶液呈黄色,写出此反应的离子方程式: 。 ②最后溶液颜色加深,原因是 。(用离子方程式表示)。 ③用稀盐酸代替稀HI溶液,能出现上述哪些相同的变化现象 (写序号)。
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铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl 3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FeCl 3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Cu 2 +、Fe 3 +和Fe 2 +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CuCl 2溶液中Fe 3 +和Fe 2 +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 。
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