题目列表(包括答案和解析)
铁是自然界中分布最广的金属元素之一,在地壳中其质量约占5%左右,铁矿石的种类很多,重要的有磁铁矿石(主要成分为Fe3O4)、赤铁矿石(主要成分为Fe2O3)、菱铁矿石(主要成分为FeCO3)等.在实验室中,用甲酸和浓硫酸反应制取的CO还原赤铁矿石得到铁.制取CO的化学反应为:HCOOH
CO↑+H2O.回答下列问题:
(1)写出以赤铁矿石为原料制取铁的主要化学方程式:________.
(2)具支试管(试管侧壁有一支管,如图所示)在实验室有多种用途.现只用具支试管、橡皮塞(橡皮塞上最多只能打一个孔)、玻璃导管及连接和夹持仪器,用浓硫酸和甲酸的混合液制取CO气体,用CO还原氧化铁,并检验其氧化产物.请画出该装置的示意图(要求实验装置具有环保特点,同种仪器最多只能用三次,不必画夹持仪器,但需注明所装的药品).
(3)红热铁粉在冷却过程中,应防止其直接和水接触,否则可能引起爆炸,这是因为红热的铁粉和水反应生成了一种可燃性气体,其反应化学方程式为________.
铁是地壳中含量第二的金属元素,其单质、合金及化合物在生产生活中的应用广泛。
(―)工业废水中含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大的危害,必须进行处理。常用的处理方法是电解法,该法用Fe作电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解的进行,阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(1)用Fe作电极的目的是 。
(2)阴极附近溶液pH升高的原因是_ (用电极反应式解释);溶液中同时生成的沉淀还有 。
(二)氮化铁磁粉是一种磁记录材料,利用氨气在400℃以上分解得到的氮原子渗透到高纯铁粉中可制备氮化铁。制备高纯铁粉涉及的主要生产流程如下:
![]()
已知①某赤铁矿石含60.0%Fe2O3、3.6%FeO,还含有Al2O3、MnO2、CuO等。
②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下:
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(3)步骤②中加双氧水的目的是
,pH控制在3.4的作用是
,已知25℃时,Ksp[Cu(OH)2] =2.0
10-20,该温度下反应:Cu2++2H2O
Cu(OH)2+2H+的平衡常数K=
。
(4)如何判断步骤③中沉淀是否洗涤干净? 。
(5)制备氮化铁磁粉的反应:Fe+NH3
FexNy+H2 (未配平),若整个过程中消耗氨气34.0g,消耗赤铁矿石2 kg,设整个过程中无损耗,则FexNy磁粉的化学式为
。
铁是地壳中含量第二的金属元素,其单质、合金及化合物在生产生活中的应用广泛。
(―)工业废水中含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大的危害,必须进行处理。常用的处理方法是电解法,该法用Fe作电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解的进行,阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(1)用Fe作电极的目的是 。
(2)阴极附近溶液pH升高的原因是_ (用电极反应式解释);溶液中同时生成的沉淀还有 。
(二)氮化铁磁粉是一种磁记录材料,利用氨气在400℃以上分解得到的氮原子渗透到高纯铁粉中可制备氮化铁。制备高纯铁粉涉及的主要生产流程如下:![]()
已知①某赤铁矿石含60.0%Fe2O3、3.6%FeO,还含有Al2O3、MnO2、CuO等。
②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下:![]()
(3)步骤②中加双氧水的目的是 ,pH控制在3.4的作用是 ,已知25℃时,Ksp[Cu(OH)2] =2.0
10-20,该温度下反应:Cu2++2H2O
Cu(OH)2+2H+的平衡常数K= 。
(4)如何判断步骤③中沉淀是否洗涤干净? 。
(5)制备氮化铁磁粉的反应:Fe+NH3
FexNy+H2 (未配平),若整个过程中消耗氨气34.0g,消耗赤铁矿石2kg,设整个过程中无损耗,则FexNy磁粉的化学式为 。
| O | 2- 7 |
| O | 2- 4 |
| O | 2- 7 |
| 沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 |
| pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 6.7 |
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