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铁及其化合物有重要用途,如聚合硫酸铁[Fe2(0H)n(S04)3-n/2]m是...

铁及其化合物有重要用途,如聚合硫酸铁[Fe2(0H)n(S04)3-n/2]m是一种新型高效的水处理混凝剂,而高铁酸钾(其中铁的化合价为+6)是一种重要的杀菌消毒剂,某课题小组设计如下方案制备上述两种产品:

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请回答下列问题:

(1)AH20(g)可以得到Fe304,写出其转化的化学方程式:               

(2)CKNO3KOH的混合物,写出其与Fe2O3加热共融制得高铁酸钾的化学方程式 并配平:

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(3)为测定溶液中铁元素的总含量,实验操作:准确量取20.00mL溶液于带塞锥形瓶中,加入足量H202 调节pH<3,加热除去过量H202 加入过量KI充分反应后,再用 O.1OOOmol.L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL

已知:2Fe3++2I=2Fe2++I2   I2+2S2O32-=2I+S4O62-

①写出滴定选用的指示剂         ,滴定终点观察到的现象             

②溶液中铁元素的总含量为       g.L-1。若滴定前溶液中H202没有除尽,所测定的铁元素的含量将会          (偏高 偏低 “不变”)。

(4)将3.48gFe3O4完全溶解在100mL 1 mol·L-1H2SO4溶液中,然后加入K2Cr2O7溶液25mL,恰好使溶液中的Fe2+全部反应,Cr2O72-转化为Cr3+。则K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为                 

 

(1)3Fe+4H20(g)Fe3O4+ 4H2 (2)Fe2O3+3KNO3+4KOH 2K2FeO4+3KNO2+2H2O (3)①淀粉溶液(1分) 溶液由蓝色变为无色且半分钟不变色(1分) ②5.6 ,偏高 (4)0.1mol·L-1 【解析】 试题分析:(1)Fe与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和氢气,化学方程式为3Fe+4H20(g)Fe3O4+ 4H2; (2)KNO3和KOH的混合物与Fe2O3加热共融制得K2FeO4,则缺项中有一种为K2FeO4,K2FeO4中铁元素化合价为+6,亚铁离子从+3价变为+6价,化合价升高3价;KNO3中N元素从+5降为KNO2中的+3价,化合价降低2价,根据化合价升降相等,氧化铁的系数为1,KNO3的系数为3,然后根据质量守恒定律配平,配平后的方程式为Fe2O3+3KNO3+4KOH 2K2FeO4+3KNO2+2H2O。 (3)①Fe3+氧化I-生成I2,淀粉遇碘变蓝,选择淀粉溶液作指示剂;当加入最后一滴硫代硫酸钠溶液时,溶液由蓝色变为无色且半分钟不变色,说明到达滴定终点。 ②由2Fe3++2I-═2Fe2++I2、I2+2S2O32-═2I-+S4O62-可得:Fe3+~S2O32-,则n(Fe3+)=n(S2O32-)=0.1000mol/L×0.02L=0.002mol,铁元素总含量为(56g/mol×0.002mol)÷0.02L=5.6g/L;H2O2也能氧化I-生成I2,所以若过氧化氢没有除尽,则消耗硫代硫酸钠溶液体积偏大,所测结果偏高。 (4)3.48g Fe3O4的物质的量为3.48÷232=0.015mol,发生的反应为Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O, 6FeSO4+K2Cr2O7+7H2SO4 =3Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+K2SO4+7H2O,根据化学反应可知,反应生成0.015molFeSO4,0.015molFeSO4消耗0.0025mol K2Cr2O7,则K2Cr2O7的浓度为0.0025mol÷0.025L=0.1mol·L-1。 【考点定位】考查物质制备方案的设计,涉及铁的及其化合物的性质,氧化还原反应配平,化学计算。 【名师点睛】本题考查了物质制备方案的设计、铁及其化合物的性质、氧化还原反应配平、化学计算、滴定等知识,题目难度中等,试题知识点较多、综合性较强,充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。铁元素是过渡元素的代表,而铁及铁合金材料又在工农业生产中有着重要应用,因此铁及其化合物的有关知识是高考的热点内容之一,命题多以生活、生产、实际应用为背景,突出铁及其化合物的性质,学生在平时的学习中应注意掌握。  
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考点分析:
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现有以下实验装置供实验时挑选使用。

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(1)利用Cu和浓硝酸反应制备NO2,用过氧化氢溶液和MnO2制取O2,根据反应原理应选用_______装置(填序号,从A、B、C中选取)。

(2)欲用石灰石和浓盐酸反应制取纯净干燥的CO2气体,将你所选的仪器按气体由左向右方向连接,连接顺序为:        G               。用饱和碳酸氢钠溶液除去挥发出的HCl优于用水除HCl的原因是_____________________。

(3)某小组为了探究Ag与浓硝酸反应过程中可能产生NO,设计了一连接顺序为D→H→I→K的实验装置。

①反应开始前通入N2的目的是______________________,

②反应结束,若H瓶中溶液体积为100mL,从中取出25.00mL溶液以酚酞作指示剂,用0.1000mol·L—1NaOH溶液进行滴定,两次滴定用去NaOH溶液的体积分别为16.98mL和17.02mL,则该瓶中硝酸的物质的量浓度为_______________。若实验测得NO的体积为95.2mL(已折算成标准状况),请你通过数据说明Ag与浓硝酸反应过程中________(填“是”或“否”)有NO产生。

(4)某同学设计下列四种制备NH3的方法,不合理的是_________(填序号)

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Ⅰ、A、B、C、D是原子序数均小于20的四种元素。A与B同主族,且能形成BA2、BA3两种化合物。B、C、D所形成的简单离子电子层结构相同,且B、C、D离子半径依次减小。请回答下列问题:

①D元素在元素周期表中的位置是______________。

②A与D所形成的化合物的电子式为___________________。

③将C单质的水溶液滴加到B与D所形成化合物的水溶液中,其反应的化学方程式为_______________

Ⅱ、由短周期元素组成的中学常见的含钠元素的物质A、B、C、D,存在如图转化关系(部分生成物和反应条件已略去)。

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(1)若A为金属钠, A与水反应的离子方程式为                     

(2)若A为过氧化钠, A与水反应的化学方程式为                    

(3)A不论是Na还是Na2O2,依据转化关系判断物质D是               

(4)向30ml某浓度的B溶液中通入CO2气体后得溶液M,因CO2通入量的不同,溶液M的组成也不同。若向M中逐滴加入0.1mol/L盐酸,产生的气体V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示两种情况(不计CO2的溶解),则曲线B表明M中的溶质为               ;原NaOH溶液的物质的量浓度为           ;由曲线A、B可知,两次实验通入的CO2的体积比为           

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(5)请你设计一实验证明Na2CO3溶液碱性比NaHCO3溶液的碱性强:__________________。

 

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(1)2015年8月12日天津港危化品爆炸,教训极为深刻。其中化学品之一是氰化钠(NaCN):白色固体,可溶于水,剧毒,致死量50~250mg。氰化钠遇水或酸生成剧毒易燃的氰化氢(HCN)气体。处理氰化物可用碱性氯化法,该方法发生三步反应,写出其离子方程式。

①氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸盐(ClO-):                        

②次氯酸盐氧化氰化物(CN-)生成氰酸盐(CNO-):ClO-+CN-=CNO-+2Cl-

③过量的次氯酸盐氧化氰酸盐生成CO32-和N2                            

(2) 用ClO2 处理泄漏的氰化钠(NaCN),得到无毒的NaCl、N2 和CO2。若处理含NaCN 4×10-5mol·L-1的废水 1000L,至少需要ClO2 的质量为___________g。

(3)化学是一门以实验为基础的科学,下列叙述正确的是______(填写序号).

①将0.2mol•L-1FeCl3溶液滴加到沸水中,然后继续加热并不断搅拌可制得氢氧化铁胶体.

②分液时,分液漏斗中下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出。

③用NaOH固体配制100g 10%的氢氧化钠溶液时,用到的玻璃仪器主要有玻璃棒、烧杯、量筒和胶头滴管。

④托盘天平、容量瓶、量筒、滴定管等定量仪器均标有0刻度线。

⑤除去CO2中HCl,可将混合气体通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶。

⑥纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,瓶口伴有白雾。

⑦加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则试样中一定有满分5 manfen5.com

(4)化学实验中,常将溶液或试剂进行酸化,下列酸化处理的措施中正确的是

A.定性检验SO32-,可用HNO3酸化的BaCl2溶液

B. 配制FeCl2溶液时通常加少量HNO3酸化,减小其水解程度

C.检验某溶液中是否含Cl-,用HNO3酸化的AgNO3溶液

D.检验氧化铁中的氧化亚铁,先用硫酸溶液溶解,然后加入盐酸酸化的高锰酸钾溶液

 

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某溶液可能含有Cl、SO、CO、NH、Fe3+、Al3+和K。取该溶液100 mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02 mol气体,同时产生红褐色沉淀;过滤,洗涤,灼烧,得到1.6 g固体;向上述滤液中加足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中

A.至少存在5种离子

B.SO、NH一定存在,Cl可能不存在

C.Cl一定存在,且c(Cl)≥0.4 mol·L-1

D.CO、Al3+一定不存在,K可能存在

 

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工业上从含硒的废液中提取硒的方法之一是:用硫酸和硝酸处理废料,获得亚硒酸和少量硒酸,再与盐酸共热,硒酸转化为亚硒酸(2HCl+H2SeO4=H2SeO3+Cl2↑+H2O),在亚硒酸溶液中通入SO2,有单质硒析出。下列说法错误的是

A.氧化性:H2SeO4>Cl2>H2SO3

B.酸性:H2SO4>H2SeO4

C.析出1mol硒需要消耗标准状况下22.4 L SO2

D.亚硒酸理论上既有氧化性,又有还原性,但还原性不及亚硫酸

 

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