綠礬(FeSO4?7H2O)是重要工業(yè)產(chǎn)品,可用于制備Fe2O3,復(fù)印用Fe3O4粉、還原鐵粉等,開(kāi)發(fā)利用綠礬工藝是一項(xiàng)十分有意義的工作。某研究性小組展開(kāi)了系列研究。
Ⅰ.制備Fe2O3
【資料一】
(1)無(wú)水硫酸銅遇水變成藍(lán)色的硫酸銅晶體。
(2)綠礬(FeSO4?7H2O)高溫分解產(chǎn)生一種金屬氧化物和幾種氣態(tài)非金屬氧化物。
(3)SO2是無(wú)色有刺激性的有毒氣體,能使品紅溶液褪色;SO3在0oC是一種無(wú)色晶體。
甲同學(xué)用如圖1裝置制備Fe2O3并驗(yàn)證綠礬受熱分解的其他產(chǎn)物:
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn):A中有紅棕色固體生成,B中無(wú)水硫酸銅變藍(lán),C中U形管內(nèi)有無(wú)色晶體析出,D中品紅溶液褪色。以上能證明有水生成的現(xiàn)象是B中無(wú)水硫酸銅變藍(lán)B中無(wú)水硫酸銅變藍(lán),裝置E的作用是吸收SO2防止污染空氣吸收SO2防止污染空氣,綠礬高溫分解的化學(xué)方程式為2FeSO4?7H2O 高溫 Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑2FeSO4?7H2O 高溫 Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑。
Ⅱ.制備Fe3O4
乙同學(xué)模擬生產(chǎn)復(fù)印用Fe3O4粉的實(shí)驗(yàn)流程如圖2:
【資料二】Fe(OH)2是一種白色難溶于水的固體,在空氣中易被氧氣所氧化,制備時(shí)必須盡量排除氧氣的干擾。
FeSO4溶液中加入NaOH溶液,反應(yīng)的化學(xué)方程式依次為:①FeSO4+2NaOH═Fe(OH)2↓+Na2SO4FeSO4+2NaOH═Fe(OH)2↓+Na2SO4,②4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3.由沉淀a獲得Fe3O4的化學(xué)方程式為:Fe(OH)2+2Fe(OH)3═Fe3O4+4H2O,若制取Fe(OH)2,采取的實(shí)驗(yàn)操作是:向盛有5mL新制FeSO4溶液的試管中加入10滴植物油,然后用膠頭滴管加煮沸的NaOH溶液(已經(jīng)排盡O2),圖3中該實(shí)驗(yàn)使用膠頭滴管的滴加NaOH溶液使用方法正確的是AA(填字母)。
Ⅲ.制備還原鐵粉
制備還原鐵粉的工業(yè)流程如圖4:
(1)操作1的名稱(chēng)是過(guò)濾過(guò)濾。
(2)粗還原鐵粉經(jīng)加工處理后變成純還原鐵粉,純還原鐵粉和水蒸氣在高溫條件下也可制得四氧化三鐵,同時(shí)生成一種氣體。其裝置如圖5所示:
SAP材料用途較多,其吸水性強(qiáng),濕潤(rùn)的SAP材料能為該反應(yīng)持續(xù)提供水蒸氣。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始一段時(shí)間后,觀察到在肥皂液中有大量的氣泡產(chǎn)生,此氣泡用火柴即能點(diǎn)燃,同時(shí)有肥皂泡飄到空中。生成的氣體是氫氣氫氣,干燥的SAP材料作用是干燥劑或吸水作用(催化作用)干燥劑或吸水作用(催化作用),請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式3Fe+4H2O △ Fe3O4+4H2↑3Fe+4H2O △ Fe3O4+4H2↑。
高溫
高溫
△
△
【答案】B中無(wú)水硫酸銅變藍(lán);吸收SO2防止污染空氣;2FeSO4?7H2O Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑;FeSO4+2NaOH═Fe(OH)2↓+Na2SO4;A;過(guò)濾;氫氣;干燥劑或吸水作用(催化作用);3Fe+4H2O Fe3O4+4H2↑
高溫
△
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:138引用:1難度:0.1
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1.氧化鎂在醫(yī)藥等行業(yè)應(yīng)用廣泛。實(shí)驗(yàn)室以菱鎂礦(主要成分為MgCO3,含少量FeCO3,其他雜質(zhì)不溶于水和酸) 為原料制備高純氧化鎂的實(shí)驗(yàn)流程如圖1:
(1)為了提高“酸浸”的效果,可采取的措施有:適當(dāng)升高溫度、
(2)“氧化”過(guò)程中,將FeSO4全部轉(zhuǎn)化為Fe2(SO4)3,然后加氨水,調(diào)節(jié)溶液的pH范圍為對(duì)應(yīng)離子 Fe3+ Fe2+ Mg2+ 開(kāi)始沉淀時(shí)的pH 2.7 7.9 9.4 完全沉淀時(shí)的pH 3.7 9.6 11.4
(4)煅燒過(guò)程存在以下反應(yīng):
2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑800℃
MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑800℃
MgSO4+3CMgO+S↑+3CO↑800℃
已知:①硫在常溫下是一種淡黃色固體,硫的熔點(diǎn)約為115.2℃,沸點(diǎn)約為444.7℃;②高錳酸鉀溶液與SO2反應(yīng)會(huì)褪色,且只吸收SO2,不吸收CO2; ③堿溶液既吸收SO2,又吸收CO2.利用如圖2裝置對(duì)煅燒產(chǎn)生的氣體進(jìn)行檢驗(yàn)并收集。
①集氣瓶B中盛放的溶液是
a.Ca(OH)2溶液
b.KMnO4溶液
c.NaOH溶液
d.BaCl2溶液
②裝置D的作用是發(fā)布:2024/12/25 16:0:1組卷:127引用:2難度:0.5 -
2.硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當(dāng)前制 備高純硅的主要方法,生產(chǎn)過(guò)程示意圖如圖:
①寫(xiě)出由純SiHCl3,制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式_
②整個(gè)制備過(guò)程必須嚴(yán)格控制無(wú)水無(wú)氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì),寫(xiě)出配平的化學(xué)反應(yīng)方程式
(2)石英砂的主要成分是二氧化硅,高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料----光導(dǎo)纖維。二氧化硅和二氧化碳一樣,也能與氫氧化鈉溶液生成硅酸鈉(其水溶液稱(chēng)水玻璃)和水。請(qǐng)寫(xiě)出二氧化硅與氫氧化鈉溶液的化學(xué)方程式發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:23引用:1難度:0.5 -
3.波爾多液含氫氧化鈣、氫氧化銅和硫酸鈣等物質(zhì),是農(nóng)業(yè)上常用的殺菌劑。一種生產(chǎn)波爾多液的工藝流程如圖。
(1)“煅燒”的化學(xué)方程式為
(2)“混合”時(shí)不能用鐵制容器,原因是
(3)“混合”時(shí)需不斷攪拌,目的是
(4)“混合”過(guò)程中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(5)“混合”后得到的波爾多液溫度明顯高于室溫,原因是
(6)用發(fā)布:2024/12/25 17:30:2組卷:50引用:2難度:0.5
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