(13分)某種電池的正極材料,可通過下列方法制得:
①稱取一定量的固體鐵氧體磁性材料溶于過量鹽酸,接著先后加入雙氧水和氫氧化鈉溶液,靜置24 h,過濾
②將沉淀加入反應瓶中,加入過量的氫氟酸溶液,80'c恒溫加熱24 ha
③蒸發(fā)多余氫氟酸和水,得淡紅色FeF3凝膠
④在干燥箱中,以1000C預處理6 h,最后摻入鐵氧體磁性材料混合研磨制得正極材料
(1)加入雙氧水的作用是___(用離子方程式表示)
(2)步驟②的反應瓶材質(zhì)可能是___(填序號)
A.玻璃 B.陶瓷 C.聚四氟乙烯
(3)加氫氟酸反生反應的化學方程式為____
(4)從安全的角度考慮,在實驗室里制三氟化鐵時應在____中進行
(5)三氟化鐵與Li在固體電解質(zhì)鐵氧體中發(fā)生置換反應,產(chǎn)生的電流可供電腦使用,該電池反
應的化學方程式為____
(6)取上述鐵氧體樣品溶于足量鹽酸,在通入標準狀況下672 mL C12, Fe2+恰好被完全氧化成
Fe3十,然后把溶液蒸干,灼燒至恒重得9.6 g固體,則該鐵氧體的化學式為____。
(13分)
(1)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O(2分) (2)C(2分)
(3)Fe(OH)3+3HF=FeF3+3H2O(2分) (4)通風櫥(或密閉容器)(2分)
(5)FeF3+3Li=Fe+3LiF(2分) (6)Fe4O5(或2FeO?Fe2O3)(3分)
解析試題分析:(1)H2O2把Fe2+氧化為Fe3+,在酸性條件下的離子方程式為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(2)步驟②加入了過量的氫氟酸溶液,玻璃和陶瓷中含有二氧化硅,而二氧化硅能與氫氟酸反應,所以A、B項錯誤,故C項正確。
(3)沉淀為Fe(OH)3,加入氫氟酸發(fā)生酸堿中和反應,化學方程式為:Fe(OH)3+3HF=FeF3+3H2O
(4)反應過程中,揮發(fā)出腐蝕性氣體HF,所以從安全的角度考慮,在實驗室里制三氟化鐵時應在通風櫥(或密閉容器)中進行。
(5)Li的活潑性大于Fe,所以三氟化鐵與Li發(fā)生置換反應的化學方程式為:FeF3+3Li=Fe+3LiF
(6)Cl2的物質(zhì)的量為0.672L÷22.4L/mol=0.03mol,Cl2氧化Fe2+為Fe3+,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知Fe2+的物質(zhì)的量為0.03mol×2=0.06mol,故氧化物中+2價鐵的物質(zhì)的量為0.06mol,最后所得為氯化鐵溶液,蒸干溶液,灼燒至恒重,得9.6g固體為Fe2O3,F(xiàn)e2O3的物質(zhì)的量為9.6g÷160g/mol=0.06mol,利用鐵元素守恒可知氧化物中+3價鐵的物質(zhì)的量為0.06mol×2-0.06mol=0.06mol,所以鐵氧體樣品含F(xiàn)e2O3的物質(zhì)的量為:0.03mol,所以該鐵氧體的化學式為Fe4O5(或2FeO?Fe2O3)
考點:本題考查物質(zhì)制備方案的分析、化學方程式和離子方程式的書寫、混合物的計算。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
Fe2O3具有廣泛的用途。甲同學閱讀有關資料得知:在高溫下煅燒FeCO3可以得到Fe2O3。為了進一步驗證此結(jié)論,他做了如下實驗:
實驗步驟 | 實驗操作 |
Ⅰ | 取一定質(zhì)量的FeCO3固體置于坩堝中,高溫煅燒至質(zhì)量不再減輕,冷卻至室溫 |
Ⅱ | 取少量實驗步驟I所得固體放于一潔凈的試管中,用足量的稀硫酸溶解 |
Ⅲ | 向?qū)嶒灢襟EⅡ所得溶液中滴加KSCN溶液,溶液變紅 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
某化學興趣小組用只含有鋁、鐵、銅的工業(yè)廢料制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體(FeSO4·7H2O)和膽礬晶體,以探索工業(yè)廢料的再利用。其實驗方案如下:
(1)寫出合金與燒堿溶液反應的離子方程式: 。
(2)由濾液A制AlCl3溶液的途徑有①和②兩種,途徑②中通入的某氣體(固態(tài)時可用于人工降雨),寫出該氣體的電子式 。你認為較合理的途徑是 (填①或②),理由是: 。
(3)濾液E若放置在空氣中一段時間后,溶液中的陽離子除了和外,還可能存在 (用離子符號表示),檢測該離子的方法是 。
(4)用濾渣F通過兩種途徑制取膽礬,與途徑③相比,途徑④明顯具有的兩個優(yōu)點是: 、 。
(5)途徑④發(fā)生的反應的化學方程式為: 。
(6)實驗室從CuSO4溶液制取膽礬,操作步驟有蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、 、自然干燥。
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
某工廠的廢金屬屑的主要成分為Cu、Fe和Al,此外還含有少量Al2O3和Fe2O3,該廠用上述廢金屬屑制取新型高效水處理劑Na2FeO4(高鐵酸鈉)等產(chǎn)品,過程如下:
Ⅰ.向廢金屬屑中加入過量的NaOH溶液,充分反應后過濾;
Ⅱ.向Ⅰ所得固體中加入過量稀H2SO4,充分反應后過濾;
Ⅲ.向Ⅱ所得固體中繼續(xù)加入熱的稀H2SO4,同時不斷鼓入空氣,固體溶解得CuSO4溶液;
Ⅳ.……
(1)步驟Ⅰ中發(fā)生反應的化學方程式為___________、______________。
(2)步驟Ⅱ所得的濾液中加入KSCN溶液無明顯現(xiàn)象,表明濾液中不存在Fe3+,用離子方程式解釋其可能的原因:__________。
(3)步驟Ⅲ獲得CuSO4溶液的離子方程式為____________。
(4)步驟Ⅱ所得濾液經(jīng)進一步處理可制得Na2FeO4,流程如下:
ⅰ.H2O2ⅱ.調(diào)pHNaClO/NaOH混合溶液
①測得濾液中c(Fe2+)為a mol·L-1,若要處理1 m3濾液,理論上需要消耗25%的H2O2溶液________kg(用含a的代數(shù)式表示)。
②寫出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的化學方程式:_____________。
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
A~G各物質(zhì)間的關系如下圖,其中B、D為氣態(tài)單質(zhì).
請回答下列問題:
(1)物質(zhì)C和E的名稱分別為________、________;
(2)可選用不同的A進行反應①若能在常溫下進行,其化學方程式為________;
若只能在加熱情況下進行,則反應物A應為________;
(3)反應②的化學方程式為_____________________;
(4)新配制的F溶液應加入________以防止其轉(zhuǎn)化為G,檢驗G溶液中陽離子的常用試劑是________,實驗現(xiàn)象為________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
鋁作為材料金屬在現(xiàn)代社會中發(fā)揮著巨大的作用,鋁的化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活中也具有廣泛地作用。
(1)若將鋁溶解,下列試劑中最好選用________(填編號)。
A.濃硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸
(2)工業(yè)制備金屬鋁利用含有雜質(zhì)氧化鐵和二氧化硅的鋁土礦(主要成分為氧化鋁)為原料,先制備Al(OH)3。方法是先在鋁土礦中加入硫酸,過濾,然后在濾液中加入過量的NaOH溶液,再過濾,在濾液中通入________(一種過量的氣體),該反應的離子方程式_______________________________________________。
(3)工業(yè)上用電解熔融Al2O3的方法制備金屬鋁,其陰極反應式為_________。
(4)我國首創(chuàng)以鋁、空氣、海水為能源的新型電池。該電池以取之不盡的海水為電解液,靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。這種海水電池的能量比“干電池”高20~50倍。該新型電池用于航海標志燈已研制成功,只要把燈放入海水中數(shù)秒鐘,就會發(fā)出耀眼的白光。該電池的總反應為:4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3。其負極材料為________,正極反應式為_________________。
(5)堿式氯化鋁(分子式可表示為Al2(OH)nCl(6-n)是一種新型無機混凝劑,該產(chǎn)品對工業(yè)污水、造紙水、印染水具有較好的凈化效果。為確定堿式氯化鋁分子式中的n值,可采用沉淀稱量法。準確稱取堿式氯化鋁樣品4.97 g,配制成500 mL溶液,用硝酸酸化后,然后逐滴加入過量的AgNO3溶液。然后對沉淀進行過濾、洗滌、干燥,稱取沉淀物質(zhì)量為14.35 g。該堿式氯化鋁中的n=________。
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
將質(zhì)量為11.5 g鈉和一定量的鋁混合放入水中,充分反應共收集到12.32 L氣體(標準狀況),若反應后溶液的體積為1000 mL,則溶液中所有溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為多少?(寫出計算過程)
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
堿式碳酸銅可表示為:xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O,測定堿式碳酸銅組成的方法有多種(Cu
的相對原子質(zhì)量按63.5計)。
(1)現(xiàn)采用氫氣還原法,請回答下列問題:
已知xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O與氫氣反應的化學方程式為xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O+(x+y)H2(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2O
①實驗裝置用下列所有儀器連接而成,按氫氣流方向的連接順序是(填入儀器接口字母編號):
(a)→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→(l);
②稱取23.9 g某堿式碳酸銅樣品,充分反應后得到12.7 g殘留物,生成4.4 g二氧化碳和7.2 g水。該樣品的結(jié)晶水質(zhì)量為________g,化學式為________。
(2)某同學以氮氣代替氫氣,并用上述全部或部分儀器來測定堿式碳酸銅的組成,你認為是否可行?請說明理由_________________________________________________________
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
甲、乙、丙三種物質(zhì)之間有如下轉(zhuǎn)化關系:
(1)若甲是不溶于水的白色固體物質(zhì),既能溶于鹽酸又能溶于氫氧化鈉溶液,則甲是_______ 。寫出乙丙轉(zhuǎn)化的離子方程式 :________________________ 。
(2)若乙溶液中加入KSCN溶液 ,有血紅色出現(xiàn),則甲物質(zhì)是__________,乙物質(zhì)的水溶液顯 性(“酸”或“堿”),原因是 (用離子方程式表示)。
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