(12分)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:
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 |
回答下列问题:
(1)加入少量NaHCO3的目的是调节pH,使溶液中的 沉淀,该工艺中“搅拌”的作用是 。
(2)在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,O2与NaNO2在反应中均作 。若参与反应的O2有11.2L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为 。
(3)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)42+聚合离子。该水解反应的离子方程式为 。
(4)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为 。
A.氯水 B.KSCN溶液 C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液
(14分)我国制碱工业的先驱侯德榜先生,1939年发明了著名的侯氏制碱法,其核心反应原理可用如下化学方程式表示:
NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3(晶体)
依据此原理,欲制得碳酸氢钠晶体,某校学生设计了如下实验装置,其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液,且二者均已达到饱和。
(1)A装置中所发生反应的离子方程式为 。
C装置中稀硫酸的作用为 。
(2)下表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据(g/100g水)
参照表中数据,请分析B装置中使用冰水的目的是 。
(3)该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验,结果没有得到碳酸氢钠晶体,指导教师指出应在
装置之间(填写字母)连接一个盛有 的洗气装置,其作用是 。
(4)若该校学生进行实验时,所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g,实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04g,则NaHCO3的产率为 。
(10分)A、B、C、D、E是中学常见的5种化合物,A、B是氧化物,元素X、Y的单质是生活中常见的金属,相关物质间的关系如下图所示。
(1)X的单质与A反应的化学方程式是 。
(2)若试剂1是NaOH溶液。X的单质与试剂1反应的离子方程式是
。
(3)若试剂1和试剂2均是稀硫酸。
①将物质C溶于水,其溶液呈 性(填“酸”、“碱”或“中”)。
②某高效净水剂是由Y(OH)SO4聚合得到的,工业上以E、稀硫酸和亚硝酸钠(NaNO2)为原料制备Y(OH)SO4,反应中有NO生成,该反应的化学方程式为 。
(10分)A、B、C、D、E五种可溶性化合物,分别由阳离子Fe3+、Ba2+、Al3+、Na+、Ag+和阴离子NO3-、OH-、SO42-、Cl-、CO32-中的各一种组成(离子不重复)。现做如下实验:
①A和E的溶液显碱性,0.1mol·L-1A溶液的pH小于13;
②在B的溶液中逐滴加入氨水有白色沉淀生成,继续加氨水至过量,沉淀消失;
③在C的溶液中加入铁粉,溶液的质量增加;
④在D的溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液,没有沉淀。
请回答下列问题:
(1)根据以上事实推断B. E的化学式:B ; E 。
(2)请用离子方程式表示A溶液显碱性的原因 。
(3)写出③、④的离子方程式:③ ;④ 。
部分氧化的Fe—Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76g,经如下处理:
下列说法正确的是
A.滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+ B.V=224
C.样品中CuO的质量为4.0g D.V=448
在过量的稀硫酸溶液中加入5.6 g Fe粉,待反应完全后,再加入50 mL0.5mol·L-1 KNO3溶液,恰好反应完全。该反应的方程式为:
“ FeSO4 + KNO3 + H2SO4= K2SO4 + Fe2(SO4)3+ NxOy + H2O”,则对该反应的下列说法正确的是
A.反应中还原产物是NO
B.氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶4
C.反应过程中转移的电子数为8e-
D.化学方程式中按物质顺序的计量数是:8、2、5、1、4、1、5