鐵及其化合物在生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要作用。
一、鐵的冶煉和應(yīng)用
(1)我國早在春秋戰(zhàn)國時期就開始生產(chǎn)和實(shí)用鐵器。
①深埋的古墓中有些鐵器保存至今是因?yàn)?BCBC(選填序號)。
A.鐵不活潑
B.密封缺氧
C.干燥少水
②“曾青得鐵則化為銅”是近代濕法冶金的先驅(qū),F(xiàn)e和Cu相比,CuCu的化學(xué)性質(zhì)更穩(wěn)定。
(2)用赤鐵礦高爐煉鐵,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Fe2O3+3CO 高溫 2Fe+3CO2Fe2O3+3CO 高溫 2Fe+3CO2。生鐵煉鋼,主要是降低 碳(或C)碳(或C)元素含量,調(diào)整并除去生鐵中硅、錳、硫和磷等元素。
(3)硫酸亞鐵可作補(bǔ)鐵劑,其藥片表面包裹著用淀粉制作的糖衣,淀粉(C6H10O5)n的相對分子質(zhì)量很大,淀粉屬于 有機(jī)物有機(jī)物。如無此糖衣,F(xiàn)eSO4暴露在空氣中轉(zhuǎn)化成Fe(OH)SO4而失效,轉(zhuǎn)化的化學(xué)反應(yīng)方程式為 4FeSO4+O2十2H2O═4Fe(OH)SO44FeSO4+O2十2H2O═4Fe(OH)SO4。
二、鐵紅(Fe2O3)的制備
用工業(yè)燒渣(含有Fe2O3、FeO和SiO2)制備化工原料鐵紅的工藝流程如下。
(4)酸溶液將燒渣粉碎,目的是 增大接觸面積,加快反應(yīng)速率增大接觸面積,加快反應(yīng)速率。寫出酸溶時發(fā)生的一個化學(xué)反應(yīng)方程式 Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O或FeO+H2SO4═FeSO4+H2OFe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O或FeO+H2SO4═FeSO4+H2O。
(5)氧化時發(fā)生的反應(yīng)為:2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe(SO4)3+2H2O。反應(yīng)溫度不宜太高,原因是 溫度太高,H2O2發(fā)生分解溫度太高,H2O2發(fā)生分解。
(6)過濾2所得固體必須洗滌,判斷固體已經(jīng)洗凈的方法是 取最后一次洗滌后的濾液,滴加BaCl2[Ba(NO3)2或Ba(OH)2]溶液,無沉淀產(chǎn)生取最后一次洗滌后的濾液,滴加BaCl2[Ba(NO3)2或Ba(OH)2]溶液,無沉淀產(chǎn)生。
三、鐵觸媒的制備
鐵觸媒是工業(yè)合成氨的催化劑,主要成分為Fe3O4。用下圖裝置對鐵觸媒的制備進(jìn)行研究。取48.00g鐵紅至于裝置A中,控制不同的溫度對其加熱,測得裝置B和C的質(zhì)量變化如下表。
高溫
高溫
表:裝置B和C的質(zhì)量變化 | ||
溫度/℃ | 裝置B/g | 裝置C/g |
室溫 | 300.00 | 400.00 |
550 | 300.45 | 400.55 |
600 | 300.90 | 401.10 |
650 | 301.80 | 402.20 |
【資料卡片】:
加熱到500℃以上,F(xiàn)e2O3和CH4開始反應(yīng),生成鐵的其他氧化物、CO2和H2O。溫度高于700℃,生成Fe。
(7)裝配好實(shí)驗(yàn)裝置后,先要
檢查裝置的氣密性
檢查裝置的氣密性
。(8)加熱前后及過程中均需通入CH4,加熱前通CH4的目的是
趕盡裝置內(nèi)的空氣,防止加熱時發(fā)生爆炸(或趕盡裝置內(nèi)的空氣,防止氧氣與CH4反應(yīng)生成CO2和H2O,影響測定結(jié)果)
趕盡裝置內(nèi)的空氣,防止加熱時發(fā)生爆炸(或趕盡裝置內(nèi)的空氣,防止氧氣與CH4反應(yīng)生成CO2和H2O,影響測定結(jié)果)
。(9)加熱到650℃時,裝置A中剩余固體為FeO和Fe3O4的混合物,則兩物質(zhì)的質(zhì)量比m(FeO):m(Fe3O4)=
27:29
27:29
。(10)用鐵紅制取鐵觸媒,裝置A應(yīng)控制的適宜溫度為
600
600
℃。【考點(diǎn)】物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備;有機(jī)物的特征、分類及聚合物的特性;生鐵和鋼;金屬的化學(xué)性質(zhì);一氧化碳還原氧化鐵;鐵的冶煉;金屬銹蝕的條件及其防護(hù).
【答案】BC;Cu;Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2;碳(或C);有機(jī)物;4FeSO4+O2十2H2O═4Fe(OH)SO4;增大接觸面積,加快反應(yīng)速率;Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O或FeO+H2SO4═FeSO4+H2O;溫度太高,H2O2發(fā)生分解;取最后一次洗滌后的濾液,滴加BaCl2[Ba(NO3)2或Ba(OH)2]溶液,無沉淀產(chǎn)生;檢查裝置的氣密性;趕盡裝置內(nèi)的空氣,防止加熱時發(fā)生爆炸(或趕盡裝置內(nèi)的空氣,防止氧氣與CH4反應(yīng)生成CO2和H2O,影響測定結(jié)果);27:29;600
高溫
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/29 8:6:34組卷:135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范圍為對應(yīng)離子 Fe3+ Fe2+ Mg2+ 開始沉淀時的pH 2.7 7.9 9.4 完全沉淀時的pH 3.7 9.6 11.4
(4)煅燒過程存在以下反應(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。請回答下列問題:
(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)過程示意圖如圖:
①寫出由純SiHCl3,制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式_
②整個制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì),寫出配平的化學(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(其水溶液稱水玻璃)和水。請寫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”時不能用鐵制容器,原因是
(3)“混合”時需不斷攪拌,目的是
(4)“混合”過程中發(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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