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1、唐玲出品 高中化学学习材料 唐玲出品 1 2015 河南八市模拟 铁是目前人类使用量最大的金属 它能形成多种化合物 1 取 5 6 g 的生铁与足量的稀硫酸混合反应 无论怎样进行实验 最终收集了的气体体积均 小于 2 24 L 标准状况 最主要的原因是 所得溶液在长时 间 放 置 过 程 中 会 慢 慢 出 现 浅 黄 色 试 用 离 子 方 程 式 解 释 这 一 变 化 的 原 因 2 ZnFe2Ox是一种新型纳米材料 可将工业废气中的某些元素转化为游离态 制取纳米 ZnFe2Ox 和用于除去废气的转化关系如图ZnFe2O4 H2 高温 CO 2 NO2 SO2 常温 ZnFe2Ox 若上
2、述转化反应中消耗的 n ZnFe2O4 n H2 2 1 x的值为 请写出 ZnFe2Ox与 NO2反应的化学方程式 x用前一问求出的具体值 3 LiFePO4 难溶干水 材料被视为最有前途的锂离子电池材料之一 以 FePO4 难溶于水 Li2CO3 单质碳为原料在高温下制备LiFePO4 该反应还生成一种可 燃性气体 则反应方程式为 磷酸铁锂动力电池有几种类型 其中一种 中间是锂离子聚合物的隔膜 它把正极与负极隔 开 工 作 原 理 为FePO4 Li 放电 充电 LiFePO4 则 放 电 时 正 极 上 的 电 极 反 应 式 为 4 已知 25 时Ksp Fe OH3 4 0 10 3
3、8 此温度下若在实验室中配制 5 mol L 1 100 mL FeCl3溶液 为使配制过程中不出现浑浊现象 则至少需要加入 mL 2 mol L 1 的盐酸 忽略加入盐酸体积 2 铁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用 1 铁元素在元素周期表中的位置为 2 等物质的量的铁分别与足量的盐酸 水蒸气在一定条件下反应 产生相同条件下的气体体 积比为 铁在高温条件下与水蒸气反应的化学方程式为 唐玲出品 3 碱式硫酸铁 Fe OH SO4 是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂 在医药上也可用于治疗 消化性溃疡出血 工业上利用废铁屑 含少量氧化铝 氧化铁等 生产碱式硫酸铁的工艺流程 如图 已知 常温下 部
4、分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表 沉淀物Fe 3 Fe 2 Al 3 开始沉淀 pH 2 3 7 5 3 4 完全沉淀 pH 3 2 9 7 4 4 加入少量NaHCO3的目的是调节pH 应控制pH的范围为 碱式硫酸铁溶于水后产生的 Fe OH 2 可部分水解生成聚合离子 Fe2 OH 4 2 该水解反 应的离子方程式为 4 高铁酸钾 K2FeO4 也是常用的水处理剂 它的制备方法有多种 熔融法又称为过氧化钠氧化法 先在高温熔融的条件下制备高铁酸钠 Fe 3Na2O2 Na2FeO4 2Na2O 再将高铁酸钠加入到氢氧化钾溶液里 发生反应 2KOH Na2FeO4 K2FeO4 2
5、NaOH 请根据复分解反应原理分析该反应发生的原因 电解法制备高铁酸钾 铁和石墨分别做两个电极的电极材料 氢氧化钠溶液做电解液实现 电 解 制 备 阴 极 的 电 极 材 料 为 写 出 阳 极 的 电 极 反 应 式 为 3 2015 信阳市二调 A B C D E是中学常见的5 种化合物 A B是氧化物 元素X Y的单质是生活中常见的活泼金属 相关物质间的关系如下图所示 1 X 的单质与 A反应的化学方程式是 2 若试剂 1 是 NaOH 溶液 B物质的用途为 唐玲出品 3 若试剂 1 是 NaOH 溶液 试剂2 为盐酸 则将D的饱和溶液滴加到沸水中加热至溶液为红 褐色时发生的离子反应方程
6、式为 4 若试剂 1 和试剂 2 均是稀硫酸 将 物 质C溶 于 水 其 溶 液 呈 酸 性 原 因 是 用 离 子 方 程 式 表 示 某高效净水剂是由Y OH SO4聚合得到的 工业上以E 稀硫酸和亚硝酸钠为原料来制备 Y OH SO4 反应中有NO生成 该反应的化学方程式是 4 2015 大连 20 中上学期初考试 实验室用下面装置测定FeO和 Fe2O3固体混合物中Fe2O3 的质量 D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和 Fe2O3的混合物 1 如何检查装置A的气密性 2 装 置A发 生 的 反 应 有 时 要 向 其 中 加 入 少 量CuSO 4溶 液 其 目 的 是 其原
7、理是 3 为了安全 在点燃D处的酒精灯之前 在b 出口处必须 4 装置 B的作用是 装置 C中装的液体是 5 在气密性完好 并且进行了必要的安全操作后 点燃 D处的酒精灯 在硬质双通玻璃管中 发生反应的化学方程式是 6 若 FeO和 Fe2O3固体混合物的质量为23 2 g 反应完全后U形管的质量增加7 2 g 则混 合物中 Fe2O3的质量为 g 7 U 形管 E右边又连接干燥管F 的目的是 若无 干燥管 F 测得 Fe2O3的质量将 填 偏大 偏小 或 无影响 唐玲出品 答案解析 1 1 生铁中含有碳等杂质4Fe 2 O 2 4H 4Fe3 2H2O 2 3 5 2NO2 8ZnFe2O3
8、 5 高温 N2 8ZnFe2O4 3 2FePO4 Li2CO3 2C 高温 2LiFePO4 3CO FePO4 Li e LiFePO 4 4 2 5 解析 1 生铁中含有碳等物质 故5 6 g 铁物质的量少于0 1 mol 生成的氢气的体积少于 2 24 L 标准状况 变黄色说明有Fe 3 生成 是由Fe 2 被氧气氧化所导致的 2 当反应中n ZnFe2O4 n H2 2 1 时 依得失电子守恒原理可求出铁的价态升高了0 5 价 由此可求出x 3 5 ZnFe2O3 5与 NO2反应生成N2和 ZnFe2O4 其反应方程式为2NO2 8ZnFe2O3 5 高温 N2 8ZnFe2O4
9、 3 可燃性气体是CO 反应过程中铁元素由 3 价降低到 2 价 Li2CO3中的碳元素由 4 价降低到 2 价 由此可写出对应的反应式 已知FePO4 Li 放电 充电 LiFePO4 FePO4中 Fe 元素得电子 则放电时FePO4在正极发生得电子的还原反应 正极的方程式为FePO4 Li e LiFePO 4 4 若不出现浑浊现象 则c Fe 3 c3 OH K sp 代入有关数据后可求出c OH 2 10 13 mol L 1 c H 5 10 2 mol L 1 故至少要加入 2 5 mL 相应的盐酸 2 1 第四周期 族 2 3 4 3Fe 4H2O g 高温 Fe3O4 4H2
10、 3 4 4 7 5 2 Fe OH 2 2H 2O Fe2 OH 4 2 2H 4 K2FeO4溶解度小 析出结晶 促进反应进行 石墨Fe 6e 8OH FeO2 4 4H2O 解析 1 铁是 26 号元素 在元素周期表中的位置为第四周期 族 2 令 Fe 的物质的量为1 mol 则 Fe 2HCl FeCl2 H2 3Fe 4H2O g 高温 Fe3O4 4H2 相同条件下气体体积之比等于其物质的量之比 则两反应中生成氢气体积之比为1 mol 4 3 mol 3 4 唐玲出品 3 制备硫酸亚铁 应与硫酸铝分离 应调节溶液pH 生成Al OH 3沉淀 且要避免生成 Fe OH 2沉淀 所以应
11、控制pH在 4 4 7 5 之间 Fe OH 2 可部分水解生成 Fe2 OH 4 2 聚合离子 根据电荷守恒和质量守恒可写出反应的离子方程式 4 K2FeO4溶解度小 析出结晶 促进反应进行 铁发生氧化反应作阳极 所以阴极是石 墨 铁转化为FeO 2 4 所以电极反应式为Fe 6e 8OH FeO 2 4 4H2O 3 1 2Al Fe2O3 高温 2Fe Al2O3 2 作耐火材料 3 Fe 3 3H 2O Fe OH 3 胶体 3H 4 Al 3 3H2OAl OH 3 3H 2FeSO4 2NaNO 2 H2SO4 2Fe OH SO4 Na2SO4 2NO 解析由 A B是氧化物 元
12、素X Y的单质是生活中常见的活泼金属 可以得出这可能就是 铝热反应 且X是铝 Y是铁 B是氧化铝 其用途是做耐火材料 A是铁的氧化物且与试剂 2 反应后的D 又能与铁反应 生成 2 价的铁 则A中有 3 价的铁 可以是Fe3O4或 Fe2O3 则试剂2 是酸 当试剂2 是盐酸时 则D 是 FeCl3 与沸水反应时 就是Fe 3 与水反应得 Fe OH 3 胶体 如果试剂1 2 是硫酸 则C是硫酸铝 其水溶液显酸性就是铝离子的水解 而 E是 FeSO4 它与硫酸和亚硝酸钠反应时生成NO 则亚铁离子被氧化成铁离子 然后配平 4 1 关闭a 从球形漏斗口加水 待水从漏斗管上升与容器中的水面形成一段水
13、柱 停止 加水 静置片刻 如水柱不下降 证明其气密性良好 2 加快氢气产生的速率Zn 先与 CuSO4反应生成Cu附着在 Zn表面 Zn 负极 Cu 正极 与稀盐酸 电解质溶液 组成很多微小 原电池 发生原电池反应 加快了反应速率 3 收集氢气验纯 4 除去氢气中的氯化氢浓 硫酸 5 3H2 Fe2O3 高温 2Fe 3H2O H2 FeO 高温 Fe H2O 6 16 7 防止空气中的水蒸气等气体进入E中偏大 解析 1 检查装置A的气密性 需要关闭开关a 在球形漏斗中加入水到下端液面高于容器 中的液面 一段时间后液面不变证明气密性完好 2 加入少量CuSO 4溶液 锌和硫酸铜溶液 反应生成铜
14、附着在锌表面 在稀硫酸中形成原电池反应加快反应速率 3 氢气是可燃性气体 装置中需要充满氢气后方可进行加热反应 所以需要对氢气进行验纯 避免混有空气加热发 生爆炸 在F 处收集氢气验纯 4 由于 A中产生的H2中混有 HCl 和水蒸气 必须通过洗气 逐一除去 防止干扰后续实验 所以B 的作用是除去氢气中的氯化氢 C 中的浓硫酸 用于 干燥氢气 5 装置 D 中发生的是氧化亚铁 氧化铁与氢气的反应 6 U 形管的质量增加的 7 2 g是水 物质的量是0 4 mol 设 FeO Fe2O3物质的量分别为x mol y mol 则 x 3y 0 4 72x 160y 23 2 解得y 0 1 x 0 1 氧化铁的质量为160 g mol 1 0 1 mol 16 g 7 干燥管 F 的作用防止空气中水蒸气对实验干扰 若无干燥管F 空气中的水蒸气 被 E吸收则所测生成水的质量增大 导致氧的含量增大 Fe2O3的质量将偏大
