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铁黄是一种重要的颜料,化学式为Fe2O3·xH2O,广泛用于涂料、橡胶、塑料、文...

铁黄是一种重要的颜料,化学式为Fe2O3·xH2O,广泛用于涂料、橡胶、塑料、文教用品等工业。实验室模拟工业利用硫酸渣(Fe2O3及少量的CaOMgO)和黄铁矿粉(主要成分为FeS2)制备铁黄的流程如图:

1)操作Ⅰ与操作Ⅱ中都用到玻璃棒,玻璃棒在两种操作中的作用分别是______

2)试剂a最好选用___(供选择使用的有:铝粉、空气、浓HNO3);其作用是___

3)上述步骤中需用到氨气。下列装置可用于实验室制氨气的是___(填序号)

4)检验溶液Z中含有NH4+的方法是___

5)查阅资料知,在不同温度下Fe2O3CO还原,产物可能为Fe3O4FeOFe,固体质量与反应温度的关系如图所示。

根据图象推断650℃时Fe2O3还原产物的化学式为___,并设计一个简单的实验,证明该还原产物的成分(简述实验操作、现象和结论)___。仪器自选。可供选择的试剂:稀H2SO4、稀盐酸、H2O2溶液、NaOH溶液、KSCN溶液。

 

搅拌加速溶解(或搅拌加速反应) 引流 空气 作氧化剂,将Fe2+氧化为Fe3+ bd 取少量溶液Z置于试管中,滴加过量浓NaOH溶液并微热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝色,证明含有NH4+ FeO 取少量还原产物置于试管中,加入过量稀硫酸(或稀盐酸),固体完全溶解且无气泡产生;再向其中滴加KSCN溶液,溶液不变色;最后滴加H2O2溶液,溶液变红色,证明还原产物为FeO 【解析】 (1)操作Ⅰ是利用玻璃棒搅拌加速硫酸渣的溶解,操作Ⅱ是过滤实验,玻璃棒起到引流作用; (2)依据流程分析,试剂a是用来氧化亚铁离子的,选择试剂时不能引入新的杂质; (3)a、加热氯化铵分解后生成的氨气和氯化氢会在试管口重新生成氯化铵,不能制得氨气; b、氨水滴入氧化钙固体,氧化钙会和水反应生成氢氧化钙放热,使一水合氨分解生成氨气; c、氢氧化钙和氯化铵固体加热时需要试管口略向下倾斜,图中装置加热时会使生成的水倒流到试管底部炸裂试管; d、加热浓氨水会分解生成氨气,可以制取氨气; (4)检验溶液Z中含NH4+,可利用铵根离子和氢氧根离子加热反应生成氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝; (5)根据数据进行计算,结合产物进行判断。 (1)操作Ⅰ与操作Ⅱ中都用到玻璃棒,操作Ⅰ是利用玻璃棒搅拌加速硫酸渣的溶解,操作Ⅱ是过滤实验,玻璃棒起到引流作用; (2)依据流程分析,试剂a是用来氧化亚铁离子的,选择试剂时不能引入新的杂质,铝粉不能将Fe2+氧化,浓硝酸做氧化剂会产生污染气体,最好选择空气做氧化剂氧化亚铁离子,不会引入新的杂质,不污染环境; (3)a、加热氯化铵分解后生成的氨气和氯化氢会在试管口重新生成氯化铵,不能制得氨气; b、氨水滴入氧化钙固体,氧化钙会和水反应生成氢氧化钙放热,使一水合氨分解生成氨气; c、氢氧化钙和氯化铵固体加热时需要试管口略向下倾斜,图中装置加热时会使生成的水倒流到试管底部炸裂试管; d、加热浓氨水会分解生成氨气,可以制取氨气; 答案为bd; (4)检验溶液Z中含NH4+,可利用铵根离子和氢氧根离子加热反应生成氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;方法是取少量溶液Z置于试管中,滴加过量浓NaOH溶液并微热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝色,证明含有NH4+; (5)根据图示n(Fe2O3)==0.3mol;650℃时固体的质量为43.2g,根据Fe守恒,43.2g固体中n(Fe)=0.6mol,n(O)==0.6mol,n(Fe):n(O)=1:1,则还原产物为FeO;为验证还原产物,在适量待检物中加入过量稀H2SO4(或稀盐酸)至完全溶解,再向其中滴加KSCN溶液,溶液不变色;最后滴加H2O2溶液,溶液变红色,可说明还原产物为FeO。  
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铁生锈是一种常见的自然现象,其主要的化学反应方程式为:4Fe3O22xH2O2Fe2O3·xH2O。右图为一放在水槽中的铁架,水位高度如右图所示。最容易生锈的铁架横杆是

A. B.

C. D.

 

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据最近报道,中国生产的首艘国产航母山东号已经下水。为保护航母、延长服役寿命可采用两种电化学方法。方法1:舰体镶嵌一些金属块;方法2:航母舰体与电源相连。下列有关说法正确的是(   )

A. 方法1叫外加电流的阴极保护法

B. 方法2叫牺牲阳极的阴极保护法

C. 方法1中金属块可能是锌、锡和铜

D. 方法2中舰体连接电源的负极

 

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锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池是实际应用电池系列中比能量最高的一种电池,剖视图如图所示,一种非水的LiAlCl4SOCl2溶液为电解液。亚硫酸氯既是电解质,又是正极活性物质,其中碳电极区的电极反应式为2SOCl2+4e=4Cl+S+SO2,该电池工作时,下列说法错误的是

A.锂电极区发生的电极反应:Li-e=Li+

B.放电时发生的总反应:4Li+2SOCl2=4LiCl+SO2↑+S

C.锂电极上的电势比碳电极上的低

D.若采用水溶液代替SOCl2溶液,电池总反应和效率均不变

 

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氯盐可导致混凝土中的钢筋腐蚀。为防止混凝土中的钢筋腐蚀,可在混凝土表面敷置一定电解质溶液并将惰性金属导电网浸泡其中,惰性金属导电网与钢筋分别连接外部直流电源从而除去Cl-,装置如图,下列说法错误的是

A.钢筋接电源的正极

B.金属导电网上发生的电极反应为2Cl-2e-=Cl2

C.混凝土中的钙离子向钢筋方向移动

D.电解一段时间后钢筋附近溶液的pH增大

 

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Pd/A12O3催化H2还原CO2的机理示意如图。下列说法不正确的是

A.H-H的断裂需要吸收能量

B.-②,CO2发生加成反应

C.④中,CO被氧化为CH4

D.生成CH4的总反应方程式是CO2+4H2CH4+2H2O

 

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