纳米(米)铁红()常用作油漆、粉末冶金的原料等。工业上可用硫铁矿烧渣(主要含有、、等)为原料分步制备纳米铁红。
【资料卡片】FeO化学性质不稳定,易被氧化生成或。
【处理烧渣】硫铁矿烧渣经过还原焙烧、酸浸、水浴除杂等操作得到含酸的溶液。
(1)还原焙烧是将硫铁矿烧渣和一定量的褐煤经过高温焙烧,生成FeO。转化率(转化率=)受焙烧温度及焙烧时间的影响如图-1及图-2所示,分析图像可知:最佳焙烧温度为_____ ℃,焙烧时间最好为_____ min,延长焙烧时间,转化率降低的原因可能是_____ 。_____ ,属于_____ 反应(填基本反应类型)。
【制备铁红】将处理后的含酸溶液经一系列操作可得纳米铁红,流程如下图所示。_____ 。
(4)操作Ⅰ的名称_____ ,操作Ⅰ所得溶液中的溶质在农业上可作_____ 。。
(5)水洗时,为验证是否洗净,最好选用_____(填字母序号)。
(6)沸腾回流时,受热脱水生成纳米级。用离心机分离出,而不是过滤的原因是_____ 。
(7)pH为7时,产品中会混入FeOOH,令使产品中铁元素的质量分数_____ (填“偏大”或“偏小”)。
(8)用200吨含铁元素42%的硫铁矿渣制备铁红,假设铁元素无损失,理论上能制得纳米_____ 吨。
【资料卡片】FeO化学性质不稳定,易被氧化生成或。
【处理烧渣】硫铁矿烧渣经过还原焙烧、酸浸、水浴除杂等操作得到含酸的溶液。
(1)还原焙烧是将硫铁矿烧渣和一定量的褐煤经过高温焙烧,生成FeO。转化率(转化率=)受焙烧温度及焙烧时间的影响如图-1及图-2所示,分析图像可知:最佳焙烧温度为
(2)酸浸时,用一定浓度的和FeO反应,反应的化学方程式为
【制备铁红】将处理后的含酸溶液经一系列操作可得纳米铁红,流程如下图所示。
(3)酸性条件下,可将氧化成。稀释煮沸时,发生的反应主要有:和
(4)操作Ⅰ的名称
(5)水洗时,为验证是否洗净,最好选用_____(填字母序号)。
A.NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸 | B.BaCl2溶液 | C.AgNO3溶液 |
(7)pH为7时,产品中会混入FeOOH,令使产品中铁元素的质量分数
(8)用200吨含铁元素42%的硫铁矿渣制备铁红,假设铁元素无损失,理论上能制得纳米
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更新时间:2023-06-16 13:56:30
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【推荐1】保险粉(化学式 Na2S2O4)在工农业生产中有广泛的用途,Na2S2O4 在碱性溶液中稳定,在中性和酸性溶液中极不稳定;在 NaCl 存在下,Na2S2O4 在水中溶解度显著下降。Na2S2O4 制备流程如下:
(1)反应Ⅰ的原理为:Zn + 2SO2 = ZnS2O4,该反应类型为_________ 。
(2)反应Ⅱ为复分解反应,该反应的化学方程式为_____________________________ 。
(3)操作a的名称为_____________ 。
(4)滤液中含有 Na2S2O4,为使 Na2S2O4 结晶析出还需要加入少量 NaOH 的原因是____________ , 加入 NaCl 的原因是_____________________ 。
(5)198g Zn(OH)2 理论上能得到 Zn 的质量为____________ 。
(1)反应Ⅰ的原理为:Zn + 2SO2 = ZnS2O4,该反应类型为
(2)反应Ⅱ为复分解反应,该反应的化学方程式为
(3)操作a的名称为
(4)滤液中含有 Na2S2O4,为使 Na2S2O4 结晶析出还需要加入少量 NaOH 的原因是
(5)198g Zn(OH)2 理论上能得到 Zn 的质量为
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【推荐2】(1)黑火药是我国古代四大发明之一,黑火药爆炸原理可用下式表示为。请据此推出X的化学式__________ 。
(2)C60的模型如下图所示,每个碳原子和相邻的_________ 个碳原子以小棍结合。若要搭建一个这样的模型,需要代表碳原子的小球_________ 个,需要代表化学键的连接小球的小棍__________ 根。
(3)已知一个SO2分子质量为nkg,一个SO3分子质量为mkg,若以硫原子质量的作为相对原子质量的标准,则SO2的相对分子质量为______________ 。
(4)已知Fe元素在化合物里通常显+2或+3价, 因此Fe3O4可写成氧化物形式( FeO·Fe2O3]或盐的形式[Fe(FeO2)2]。Pb 在化合物里显+2价或+4价,那么Pb3O4也可以写成_____________ 或______________ (写化学式)。
(5)一定条件下,4.8gCH4与16.0gO2恰好完全反应,生成10.8gH2O、4.4gCO2和物质X。则X的质量为_____ g;该反应方程式中O2与X化学计量数之比为_______ 。
(6)三聚氰胺的化学式为C3H6N6,其中氮元素的质量分数为__________ ;常见蛋白质的含氮量相近,平均约为16%,请解释为什么不法商贩要在奶制品中添加三聚氰胺:__________________________________________ 。
(2)C60的模型如下图所示,每个碳原子和相邻的
(3)已知一个SO2分子质量为nkg,一个SO3分子质量为mkg,若以硫原子质量的作为相对原子质量的标准,则SO2的相对分子质量为
(4)已知Fe元素在化合物里通常显+2或+3价, 因此Fe3O4可写成氧化物形式( FeO·Fe2O3]或盐的形式[Fe(FeO2)2]。Pb 在化合物里显+2价或+4价,那么Pb3O4也可以写成
(5)一定条件下,4.8gCH4与16.0gO2恰好完全反应,生成10.8gH2O、4.4gCO2和物质X。则X的质量为
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【推荐3】我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合加热到约800°C,得到黄铜(锌和铜的合金),现进行模拟,工艺流程如图所示。
已知:
(1)流程中体现了木炭的______ (填“可燃性”或“还原性”);“磨细、混匀”的目的是______ 。
(2)气体A中一定含有CO2,可能含有______ 。
(3)若用该工艺制备了1000 g黄铜产品,其中锌单质的质量分数为32.5%。产生这些锌单质所需碳酸锌的质量______ (写出计算过程)。
(4)“高温还原冷却”过程,假设产品中氧元素的质量分数随时间的变化如图所示。若(3)中产品是在t4后得到的,且产品中只含三种元素,则黄铜中至少含铜单质______ g。
已知:
(1)流程中体现了木炭的
(2)气体A中一定含有CO2,可能含有
(3)若用该工艺制备了1000 g黄铜产品,其中锌单质的质量分数为32.5%。产生这些锌单质所需碳酸锌的质量
(4)“高温还原冷却”过程,假设产品中氧元素的质量分数随时间的变化如图所示。若(3)中产品是在t4后得到的,且产品中只含三种元素,则黄铜中至少含铜单质
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【推荐1】铁及其化合物在生产生活中发挥着重要作用。
(一)铁及其化合物的应用
(1)将铁拉成铁丝等不同的形状,是利用了金属的______ 性。
(2)铁的化合物在现代更多领域发挥着重要作用。
①火星探测器发回的信息表明,火星上存在FeOOH,从而证明火星表面可能曾经存在过水,其理由为______ 。
②活性FeOOH可除去石油开采过程中的有害气体H2S,并获得S,原理如下。
FeOOHFe2S3•H2OFeOOH+S
吸收过程中生成的另一种物质为氧化物,其名称为______ ,再生时发生反应的化学方程式为______ 。
(二)FeOOH的制备
用废铁屑(主要成分为Fe,含少量Fe2O3)制备FeOOH主要流程如下。
资料卡片:①Fe2O3能与稀硫酸反应,生成硫酸铁和水。
②酸溶时还发生了反应。
(3)酸溶时产生的气体为______ (写化学式,下同)。酸溶后所得溶液中溶质为______ 。
(4)沉淀过程中发生的反应为。操作1的名称是______ ;该流程中可以循环利用的物质是______ 。
(一)铁及其化合物的应用
(1)将铁拉成铁丝等不同的形状,是利用了金属的
(2)铁的化合物在现代更多领域发挥着重要作用。
①火星探测器发回的信息表明,火星上存在FeOOH,从而证明火星表面可能曾经存在过水,其理由为
②活性FeOOH可除去石油开采过程中的有害气体H2S,并获得S,原理如下。
FeOOHFe2S3•H2OFeOOH+S
吸收过程中生成的另一种物质为氧化物,其名称为
(二)FeOOH的制备
用废铁屑(主要成分为Fe,含少量Fe2O3)制备FeOOH主要流程如下。
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②酸溶时还发生了反应。
(3)酸溶时产生的气体为
(4)沉淀过程中发生的反应为。操作1的名称是
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解题方法
【推荐2】图示中A~F是初中化学常见的物质。其中A、B、C、D、E是五种不同类别的物质,F是大理石的主要成分。图中“一”表示相连的两种物质之间可以发生反应,“→”表示物质间存在着相应的转化关系(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。
请回答:
(1)物质F的化学式:_________ 。
(2)写出B和C反应的化学方程式:_________ 。
(3)A→D的反应的基本反应类型是__________ ,A→B的反应属于_______ 反应(选填“放热”或“吸热”)。
(4)物质E的用途是_______ 。(任答一点)
请回答:
(1)物质F的化学式:
(2)写出B和C反应的化学方程式:
(3)A→D的反应的基本反应类型是
(4)物质E的用途是
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【推荐3】浩瀚大海给我们提供很多资源,海水中含有大量氯化钠,工业上可以用氯化钠原料来制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气和盐酸等。
(1)氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都能使酚酞变红色,它们的溶液pH_____ (填“<”、“=”或“>”)7。写出碳酸钠与石灰乳反应制备烧碱的化学方程式
_______________________________ 。
(2)试管中内壁残留下列物质,用盐酸浸泡能除去的是________________ 。
(3)工业上把浓海水除钙后,再加入碱性沉淀剂可以制备氢氧化镁。若海水中钙离子含量太高,氢氧化钙会存在于氢氧化镁颗粒中,从而影响氢氧化镁的纯净度。
某研究小组在控制反应温度是20~25℃和浓海水质量为1109g不变的条件下,进行下述对比实验,数据如下:
①进行实验a和b的目的是_______________________________________________________ 。
②搅拌速率越快,反应时间越长则消耗能源越多。为了节约能源,获得较高的钙除去率,进一步优化“搅拌速率”和“反应时间”的反应条件。在其他实验条件不变情况下,设计对比实验,你应选择的反应条件是________ (填选项)。
A.200r/min,3.5h B. 200r/min,4.5h C.175 r/min,4h D. 225 r/min,4h
(1)氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都能使酚酞变红色,它们的溶液pH
(2)试管中内壁残留下列物质,用盐酸浸泡能除去的是
A.铁锈锈渍 B.用碳粉还原氧化铜附着的红色固体
C.长时间盛放石灰水留下的白色固体 D.氢氧化钠和硫酸铜反应后的留下的蓝色固体
(3)工业上把浓海水除钙后,再加入碱性沉淀剂可以制备氢氧化镁。若海水中钙离子含量太高,氢氧化钙会存在于氢氧化镁颗粒中,从而影响氢氧化镁的纯净度。
某研究小组在控制反应温度是20~25℃和浓海水质量为1109g不变的条件下,进行下述对比实验,数据如下:
实验 | 碳酸钠加入量/g | 搅拌速度r/min | 反应时间/h | 钙除去率/% |
a | 1.78 | 200 | 3 | 44.8 |
b | 2.32 | 200 | 3 | 60.2 |
c | 2.32 | 125 | 4 | 55.1 |
d | 2.32 | 200 | 4 | 64.6 |
②搅拌速率越快,反应时间越长则消耗能源越多。为了节约能源,获得较高的钙除去率,进一步优化“搅拌速率”和“反应时间”的反应条件。在其他实验条件不变情况下,设计对比实验,你应选择的反应条件是
A.200r/min,3.5h B. 200r/min,4.5h C.175 r/min,4h D. 225 r/min,4h
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【推荐1】现欲探究一固体混合物A的成分,已知其中可能含有BaCl2、Na2CO3、NH4Cl、CuO四种物质中的两种或多种。按下图所示进行实验,出现的现象如图中所示(设过程中所有发生的反应都恰好完全进行 ):
试根据实验过程和发生的现象做出判断,填写以下空白:
(1)气体B有_______________ 气味。
(2)沉淀F的化学式为_____________ 。
(3)滤液C中大量存在的溶质有(写化学式)_______________ 。
(4)混合物A中,肯定不存在的物质是(写化学式)___________ ,理由是_____________________ 。
(5)写出实验过程④中发生反应的化学方程式_____________________________________________ 。
试根据实验过程和发生的现象做出判断,填写以下空白:
(1)气体B有
(2)沉淀F的化学式为
(3)滤液C中大量存在的溶质有(写化学式)
(4)混合物A中,肯定不存在的物质是(写化学式)
(5)写出实验过程④中发生反应的化学方程式
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填空与简答-推断题
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解题方法
【推荐2】A~F是氢氧化钠、盐酸、硫酸、碳酸钠、氢氧化钡、硫酸钠的一种,它们之间的转化关系如图所示(部分反应物、生成物已略去),图中“一”表示相连的两种物质之间能发生反应,“→”表示一种物质可以转化为另一种物质,请写出:
(1)A的化学式__________ 。
(2)C-E的化学方程式:__________ 。
(1)A的化学式
(2)C-E的化学方程式:
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【推荐3】金属镉(Cd)可用于制作某些发光电子组件。一种以镉废渣(含CdO及少量SiO2、ZnO、Fe2O3杂质)为原料制备镉的工艺流程如下:
已知:
①镉的金属活动性:Fe>Cd>H。
②SiO2不溶于水,也不与硫酸反应。
③该体系中某些金属阳离子在溶液中生成氢氧化物沉淀的pH如下表。
④“置换”中镉置换率与的关系如图所示,其中Zn的理论用量以溶液中CdSO4的量为依据。
回答下列问题:
(1)请写出一个溶解时发生的化学反应方程式___________ 。
(2)操作a是___________ 。
(3)滤渣1中主要成分是__________________ 。(填化学式)
(4)①请写出置换时发生的化学反应方程式___________ 。
②实际生产中比值最佳为___________ 。
③若需置换出112kgCd,且使镉置换率达到98%,实际加入的Zn应为___________ kg。(保留一位小数)
已知:
①镉的金属活动性:Fe>Cd>H。
②SiO2不溶于水,也不与硫酸反应。
③该体系中某些金属阳离子在溶液中生成氢氧化物沉淀的pH如下表。
氢氧化物 | 完全沉淀时的pH |
Cd(OH)2 | 9.7 |
Zn(OH)2 | 8.2 |
Fe(OH)3 | 3.2 |
回答下列问题:
(1)请写出一个溶解时发生的化学反应方程式
(2)操作a是
(3)滤渣1中主要成分是
(4)①请写出置换时发生的化学反应方程式
②实际生产中比值最佳为
③若需置换出112kgCd,且使镉置换率达到98%,实际加入的Zn应为
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真题
解题方法
【推荐1】锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物,其中Mn3O4是重要的结构材料。工业用硫酸锰(MnSO4)制备Mn3O4的流程如下:(1)“沉淀”反应是。该反应的基本类型为___________ 。
(2)写出“过滤”所得滤液的一种用途:___________ 。
(3)将Mn(OH)2加水“打浆”制成悬浊液,可加快“氧化”反应速率的原因是___________ 。
(4)“氧化”时,Mn(OH)2与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4,该反应的化学方程式为___________ 。
(5)通过测定固体产物中锰元素质量分数来推断产物成分。“氧化”所得固体产物中锰元素质量分数随通空气时间的变化如图所示。①通空气8小时左右,所得固体几乎全部为Mn3O4.推出该结论的依据是___________ 。
②通空气超过8小时,产物中锰元素质量分数减小的原因是___________ 。
(2)写出“过滤”所得滤液的一种用途:
(3)将Mn(OH)2加水“打浆”制成悬浊液,可加快“氧化”反应速率的原因是
(4)“氧化”时,Mn(OH)2与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4,该反应的化学方程式为
(5)通过测定固体产物中锰元素质量分数来推断产物成分。“氧化”所得固体产物中锰元素质量分数随通空气时间的变化如图所示。①通空气8小时左右,所得固体几乎全部为Mn3O4.推出该结论的依据是
②通空气超过8小时,产物中锰元素质量分数减小的原因是
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解题方法
【推荐2】研究人员提出了一种基于锂元素(Li)的电化学过程来合成氨(NH3),其工艺路线如图所示,请据此回答问题。(1)氢元素和锂元素几种微粒的构成如下表所示:
①微粒d的化学符号是_______ ,判断依据是_______
②Li3N的相对分子质量为_____
(2)第一步反应:通电后,在一个电极上有气泡产生,另一个电极上析出银白色金属锂。金属锂非常活泼,能在常温下与水发生剧烈的化学反应。根据上述信息,将反应中连接电源两极的电极附近生成物的微观粒子示意图补充完整____ (要求体现反应中微粒数目的最简整数比,但不考虑生成物以外的物质),_______ 。反应物中锂元素的化合价为_______
(4)第三步反应:生成物X的化学式是_______
(5)关于该项工艺流程设计的说法中,正确的是 (填编号)
微粒编号 | 微粒的化学符号 | 质子数 | 中子数 | 核外电子数 |
a | H | 1 | 0 | 1 |
b | H+ | 1 | 0 | 0 |
c | Li | 3 | 4 | 3 |
d | 3 | 4 | 2 |
②Li3N的相对分子质量为
(2)第一步反应:通电后,在一个电极上有气泡产生,另一个电极上析出银白色金属锂。金属锂非常活泼,能在常温下与水发生剧烈的化学反应。根据上述信息,将反应中连接电源两极的电极附近生成物的微观粒子示意图补充完整
(3)第二步反应:金属锂与空气中的某种成分发生化合反应,该反应的化学方程式是
(4)第三步反应:生成物X的化学式是
(5)关于该项工艺流程设计的说法中,正确的是 (填编号)
A.该流程可生产氨肥 |
B.该设计利用了太阳能和风能,减少了环境污染 |
C.LiOH和O2可在该流程中循环利用 |
D.该流程的总反应方程式是N2+3H2=2NH3 |
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困难
(0.15)
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解题方法
【推荐3】氧锰八面体纳米棒(OMS-2)是一种新型的环保催化剂。用软锰矿和黄铁矿(主要成分分别为MnO2、FeS2)合成OM-S的工艺流程如下:
(1)为加快反应速率,软锰矿和黄铁矿需进行的预处理是___________ 。
(2)淡黄色固体是一种非金属单质化学式为___________ 。“调pH并过滤”主要除去___________ 元素(写出元素名称)。
(3)Mn12O19中氧元素化合价均为-2价,而锰元素的化合价有两种+3价和+4价,则显+3价、+4价的锰元素的原子个数之比为___________ 。制备Mn12O19的主要化学原理中,反应物KMnO4、K2S2O8、 MnSO4·H2O的化学计量数比为1:1:5,生成物中的硫元素均以形式存在,请写出相关化学方程式:___________ 。
(4)溶液B可进一步分离出两种主要化合物,一种可在该工艺中循环使用,化学式是___________ ;另一种为盐类,在农业生产中可用作___________ 。
(5)OMS-2是一种纳米级的分子筛。分别用OMS-2和MnOx对甲醛进行催化氧化,在相同时间内甲醛转化率和温度的关系如图所示:
由图可知,OMS-2与MnOx相比,催化效率较高是___________ (填“OMS-2”或“MnOx”)。
(6)甲醛(CH2O)在OMS-2催化氧化作用下生成CO2和H2O,现利用OMS-2对某密闭空间的甲醛进行催化氧化实验,实验开始时,该空间内甲醛含量为1.22mg/L,CO2含量为0.590mg/L,一段时间后测得CO2含量升高至1.25mg/L,该实验中甲醛的转化率为___________ 。( ,计算结果保留到0.1%)。
(1)为加快反应速率,软锰矿和黄铁矿需进行的预处理是
(2)淡黄色固体是一种非金属单质化学式为
(3)Mn12O19中氧元素化合价均为-2价,而锰元素的化合价有两种+3价和+4价,则显+3价、+4价的锰元素的原子个数之比为
(4)溶液B可进一步分离出两种主要化合物,一种可在该工艺中循环使用,化学式是
(5)OMS-2是一种纳米级的分子筛。分别用OMS-2和MnOx对甲醛进行催化氧化,在相同时间内甲醛转化率和温度的关系如图所示:
由图可知,OMS-2与MnOx相比,催化效率较高是
(6)甲醛(CH2O)在OMS-2催化氧化作用下生成CO2和H2O,现利用OMS-2对某密闭空间的甲醛进行催化氧化实验,实验开始时,该空间内甲醛含量为1.22mg/L,CO2含量为0.590mg/L,一段时间后测得CO2含量升高至1.25mg/L,该实验中甲醛的转化率为
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