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钠、钾的碘化物在生产和科学实验中有十分重要的应用。工业利用碘、NaOH和铁屑为原...

钠、钾的碘化物在生产和科学实验中有十分重要的应用。工业利用碘、NaOH和铁屑为原料可生产碘化钠,其生产流程如图所示:

(1)NaOH溶液和碘反应时需要严格控制温度,如果温度过低,会生成碘的低价副产品NaIO。若NaOH溶液和碘反应时所得溶液中IO与IO的物质的量之比为1∶1,则该反应的离子方程式为               

(2)生产流程中加入过量铁屑的目的是__________________,过滤所得固体中除剩余铁屑外,还有红褐色固体,则加入铁屑时发生反应的化学方程式是__________________。

(3)溶液2中除含有H外,一定含有的阳离子是_______________;试设计实验证实该金属阳离子的存在:___________________。

(4)溶液2经一系列转化可以得到草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O),称取3.60 g草酸亚铁晶体(相对分子质量是180)用热重法对其进行热分解,得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示:

①分析图中数据,根据信息写出过程I发生的化学方程式:____________    ______。

②300℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物,试通过计算确定该氧化物的化学式:______________。

 

(1)4I2+8OH-===IO+6I-+4H2O+IO- (2)还原IO(或使IO转化为I-)(合理即可) NaIO3+2Fe+3H2O===NaI+2Fe(OH)3↓ (3)Fe2+ 取少量试样溶液于试管中,先加KSCN溶液无现象,再加氯水,溶液变红 (4)①FeC2O4·2H2OFeC2O4+2H2O↑ ②Fe2O3 【解析】 试题分析:(1)若NaOH溶液和碘反应时所得溶液中碘酸根离子与IO-离子的物质的量之比为1:1,碘失去电子为6个,根据得失电子守恒,生成的I-为6个,参加反应的碘单质为4个,则上述过程中,反应的离子方程式为4I2+8OH-===IO+6I-+4H2O+IO-。 (2)反应加入铁屑的目的是还原反应中所生成的碘酸根离子,生成的红褐色沉淀为氢氧化铁,相应的化学方程式为NaIO3+2Fe+3H2O===NaI+2Fe(OH)3↓。 (3)由于铁过量,所以所得固体中存在氢氧化铁和单质铁,当加入稀硫酸时,氢氧化铁溶解生成铁离子,而单质铁则与铁离子或氢离子反应,会生成亚铁离子,一定有亚铁离子,检验亚铁离子的方法为取少量试样溶液于试管中,先加KSCN溶液无现象,再加氯水,溶液变红,证明存在亚铁离子,或加入K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀。 (4)①通过剩余固体的质量可知,过程Ⅰ发生的反应是草酸亚铁晶体受热失去结晶水,反应的方程式为FeC2O4·2H2OFeC2O4+2H2O↑。 ②草酸亚铁晶体中铁的元素质量为3.6×56/180×100%=1.12克,草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中,氧化物中氧元素的质量为1.60-1.12=0.48克,铁元素与氧元素的质量为1.12:0.48=7:3,设铁的氧化物的化学式为FexOy,则有56x:16y=7:3,x:y=2:3,所以固体为Fe2O3。 考点:氧化还原反应,铁元素的转化和检验,质量守恒等知识。  
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考点分析:
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氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一。工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),常见处理法有:

(1)可用氨催化吸收法处理NOx,反应原理如下:4xNH3+6NOx(2x+3)N2+6xH2O

某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如下:

①装置A中发生反应的化学方程式为________________________________。

②装置D中碱石灰的作用是____________________。

(2)用Na2CO3溶液吸收法处理NOx。已知:NO不能与Na2CO3溶液反应。

NO+NO2+Na2CO3===2NaNO2+CO2    (Ⅰ)

2NO2+Na2CO3===NaNO2+NaNO3+CO2      (Ⅱ)

NOxNa2CO3溶液完全吸收时,x的值不可能是________(填字母)

A.1.9     B.1.7      C.1.5       D.1.3

用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx每产生22.4 L(标准状况)CO2(全部逸出)吸收液质量就增加44 g,NOx中的x值为________________

 

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有一瓶澄清的溶液,其中可能含有NH、K、Ba2+、Al3+、Fe3+、I、NO、CO、SO、AlO。取该溶液进行以下实验:

①用pH试纸检验,溶液呈强酸性。

②取溶液适量,加入少量CCl4和数滴新制氯水,振荡,CCl4层呈紫红色。

③另取溶液适量,逐滴加入NaOH溶液:A溶液从酸性变为碱性;B溶液逐渐产生沉淀;C沉淀完全溶解;D最后加热溶液,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

④取适量③得到的碱性溶液,加入Na2CO3溶液,有白色沉淀生成。

根据上述实验现象,回答下列问题

(1)由①可以排除________________的存在。

(2)由②可以证明________的存在;同时排除__________的存在;理由是_________   ______。

(3)由③可以证明________的存在;写出c、d所涉及的化学方程式,是离子反应的用离子方程式表示:

c________________;d________________。

(4)由④可以证明____________的存在,同时排除____________的存在。

 

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某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应,所用装置如下图所示(夹持仪器已略去)。

A                  B

(1)实验前,应先检查装置的                ;实验中产生的尾气应通入              溶液。

(2)实验过程中需要配制100mL1mol/L FeCl3溶液(未用浓盐酸酸化),所需要的玻璃仪器有:烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒、                  

(3)该小组同学预测SO2与FeCl3溶液反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色,然后开始实验。

步骤①

配制1 mol·L-1 FeCl3溶液(未用盐酸酸化),测其pH约为1,取少量装入试管B中,加热A。

写出装置A中产生SO2的化学方程式:                   

(4)当SO2入到FeCl3溶液至饱和时,同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色,没有观察到丁达尔现象。将混合液放置12小时,溶液才变成浅绿色。

【查阅资料】 Fe(HSO3)2+离子为红棕色,它可以将Fe3+还原为Fe2+。生成Fe(HSO3)2+离子的反应为可逆反应。

解释SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色Fe(HSO3)2+离子的原因(用化学用语解释):           

写出溶液中Fe(HSO3)2+离子与Fe3+反应的离子方程式:                    

(5)为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间,该小组同学进行了步骤③的实验。

步骤

往5mL1mol·L-1 FeCl3溶液中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色。微热3 min,溶液颜色变为浅绿色。

步骤③

往5mL重新配制的1mol·L-1 FeCl3溶液(用浓盐酸酸化)中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色。几分钟后,发现溶液颜色变成浅绿色。

⑹综合上述实验探究过程,可以获得的实验结论:

I.SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色中间产物Fe(HSO3)2+离子;

II.红棕色中间产物转变成浅绿色溶液是一个较慢的过程;

III.                               

 

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ABCDE是原子序数依次增大的短周期元素,A是短周期中金属性最强的元素,B是地壳中含量最高的金属元素,C单质的晶体是良好的半导体材料,D的最外层电子数与内层电子数之比为3:5

1C的原子结构示意图为           D在元素周期表中的位置         

2A单质在氧气中燃烧生成化合物甲,甲中所含化学键为           A单质在E单质中燃烧生成化合物乙,乙的电子式为              

3F是中学化学常见元素,它的一种氧化物为红棕色粉末,B单质与其在高温条件下反应是冶炼F单质的方法之一,该反应的化学方程式为                   

4)含B元素的化合物常用作净水剂,用文字和化学用语解释净水原因:             

5E元素的非金属性强于D元素,用原子结构解释原因:同周期元素随着原子序数递增,            ,非金属性增强。

6)工业上将干燥的E单质通人D熔融的单质中可制得化合物D2E2,该物质可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体,0.2mol该物质参加反应时转移0.3mol电子,其中只有一种元素化合价发生改变,该反应的化学方程式为                 

 

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目前处理酸性Cr2O72-废水多采用铁氧磁体法,该法是向废水中加入FeSO4 ·7H2O将Cr2O72-还原成Cr3+,调节pH,Fe、Cr转化成相当于:(铁氧磁体,罗马数字表示元素价态)的沉淀。处理1mol Cr2O72-,需加入a mol FeSO4 7H2O,下列结论正确的是(   

A.x =0.5,a =8               B.x =0.5 ,a = 10

C.x = 1.5,a =8              D.x = 1.5 ,a = 10

 

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