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硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2?A12O3?CaO?MgO等雜質)?用該燒渣制取藥用輔料——紅氧化鐵的工藝流程如下:

（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有 ?
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中含量將下降,其原因是 (用離子方程式表示)?
（3）根據下表數據:

在“除雜”步驟中,為除去和,溶液的pH最大值應小于 ,常溫下,當
pH="5" 時,溶液中= (已知常溫下)?
（4）“中和合成”的目的是將溶液中轉變為碳酸亞鐵沉淀,則A的操作是 ?

（1）CO和SO2等(寫出一個合理答案也給分)（2）4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O
（3）7．11     2．0×10– 6  （4）洗滌?干燥(只寫洗滌也給分)

解析試題分析： 工業廢渣主要含Fe2O3及少量SiO2、A12O3、CaO、MgO等雜質，加煤燃燒可生成CO、SO2等有毒氣體，加硫酸后只有二氧化硅不反應，酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，被氧化生成Fe3+，過濾除去二氧化硅，然后除雜時結合生成沉淀的pH可知，pH大于4．77，小于7．11時Fe3+和Al3+完全轉化為沉淀，而亞鐵離子沒有轉化為沉淀，“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，過濾得到A為碳酸亞鐵，需要洗滌、干燥，然后加熱得到氧化鐵，
（1）由上述分析可知，“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有CO、SO2等，故答案為：CO、SO2等；
（2）在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，故答案為：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；
（3）由生成沉淀的pH可知，pH大于4．77，小于7．11時Fe3+和Al3+完全轉化為沉淀，而亞鐵離子沒有轉化為沉淀，則除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于7．11；當pH=5時，溶液中故答案為：7．11；2．0×10-6；      
（4）A為碳酸亞鐵，需要洗滌、干燥，然后加熱得到氧化鐵，故答案為：洗滌、干燥．
考點： 考查制備實驗方案的設計，為高頻考點，把握制備原理及實驗流程中的反應、物質的性質等為解答的關鍵，側重分析與實驗、計算能力的綜合考查，題目難度不大．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

由廢鐵制備FeCl2的主要過程如下：
Ⅰ．按下圖所示過程制備FeCl3?6H2O

（1）①中產生氣體的電子式是     。
（2）用離子方程式表示過程②中稀硝酸的作用     ，在該過程中要不斷向溶液中補充鹽酸，目的是     。
Ⅱ．由FeCl3 ? 6H2O制得干燥FeCl2的過程如下：
�。蚴⒂蠪eCl3 ? 6H2O的容器中加入SOCl2，加熱，獲得無水FeCl3 
ⅱ．將無水FeCl3置于反應管中，通入①中產生的氣體一段時間后加熱，生成FeCl2
ⅲ．收集FeCl2，保存備用
（3） SOCl2與水接觸會迅速產生白霧和SO2。加熱分解FeCl3 ? 6H2O不能得到無水FeCl3，而步驟ⅰ中可得到無水FeCl3，結合必要化學方程式解釋得到無水FeCl3的原因    。
（4）過程ⅱ中產生FeCl2的化學方程式是     。
Ⅲ．FeCl2的包裝上貼有安全注意事項，部分內容如下：

品 名
氯化亞鐵
理化特性
白色，遇空氣易變成黃色，易吸水，有腐蝕性……
注意事項
避免接觸空氣、堿等；聚乙烯塑料桶包裝；避免受熱
 
（5）下列說法正確的是     。
a．密閉保存、遠離火源
b．可以與強氧化劑共同存放、運輸
c．不宜用鐵制容器包裝而要用聚乙烯塑料桶包裝
（6）FeCl2在空氣中受熱可生成氯化鐵、氧化鐵等，反應的化學方程式是     。

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科目：高中化學 來源： 題型：問答題

實驗室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過量氨水反應制備MgAl2O4，主要流程如下

（1）為使Mg2+、Al3+同時生成沉淀，應先向沉淀反應器中加入      （填“A”“B”或），再滴加另一反應物。制備MgAl2O4過程中，高溫焙燒時發生反應的化學方程式                        。
（2）如下圖所示，過濾操作中的一處錯誤是            。
（3）判斷流程中沉淀是否洗凈所用的試劑是            ，高溫焙燒時，用于盛放固體的儀器名稱是           。
（4）無水AlCl3（183℃升華）遇潮濕空氣即產生大量白霧，實驗室可用下列裝置制備。裝置B中盛放飽和NaCl溶液，該裝置的主要作用是          ，F中試劑的作用是         。用一件儀器裝填適當試劑后也可起到F和G的作用，所裝填的試劑為        ；

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科目：高中化學 來源： 題型：計算題

鈉是活潑的堿金屬元素，鈉及其化合物在生產和生活中有廣泛的應用。
完成下列計算：
（1）疊氮化鈉（NaN3）受撞擊分解產生鈉和氮氣，故可應用于汽車安全氣囊。若78克疊氮化鈉完全分解，產生標準狀況下氮氣___________________L 。
（2）鈉-鉀合金可在核反應堆中用作熱交換液。5.05 g鈉-鉀合金溶于200 mL水生成0.075 mol氫氣。計算溶液中氫氧化鈉的物質的量濃度______________________（忽略液體體積變化）。
（3）氫氧化鈉溶液處理鋁土礦并過濾，得到含鋁酸鈉的溶液。向該溶液中通入二氧化碳，有下列反應：  2NaAl(OH)4+CO2→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O。己知通入二氧化碳112 L（標準狀況下），生成的Al(OH)3和Na2CO3的物質的量之比為4:5。若向該溶液中通入的二氧化碳為224L（標準狀況下），計算生成的 Al(OH)3和Na2CO3的物質的量的最大值。
（4）為測定某硫酸吸收含氨氣廢氣后，所得銨鹽中氮元素的質量分數，現將不同質量的銨鹽固體分別加入到50.00mL相同濃度的氫氧化鈉溶液中，沸水浴加熱至氣體全部逸出(此溫度下銨鹽不分解)。該氣體經干燥后用濃硫酸吸收完全，測定濃硫酸增加的質量。部分測定結果如下表：

銨鹽的質量/g
10.00
20.00
30.00
50.00
濃硫酸增加的質量/g
m
m
1.29
0
 
試回答：
該銨鹽的成分為_______________________________。
該銨鹽中氮元素的質量分數為：_______________________________(須列式計算）。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

（12分）鐵礦石是工業煉鐵的主要原料之一，其主要成分為鐵的氧化物（雜質中不含鐵元素，且雜質不與H2、H2SO4反應）。某研究性學習小組對某鐵礦石中鐵的氧化物的化學式進行探究。
Ⅰ．鐵礦石中含氧量的測定

實驗結果：將5.0g鐵礦石放入硬質玻璃管中完全反應， 測得裝置B增重1.35 g。
Ⅱ．鐵礦石中含鐵量的測定

Ⅲ．問題討論與解決：
（1）如要驗證濾液A中鐵元素的存在形式，可另取兩份濾液A分別進行實驗，實驗方法、現象與結論如下表。請將其補充完整。
可供選擇的試劑有：酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、KSCN溶液、氯水

實驗方法
實驗現象
結論
步驟1：在濾液A中加入       
            
濾液A中有Fe3＋
步驟2：在濾液A中加入      
            
濾液A中有Fe2＋
（2）步驟④中煮沸的作用是：                                ；
（3）步驟③中反應的離子方程式為：                                ；
（4）請通過實驗Ⅰ、Ⅱ計算出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學式。（寫出計算過程）

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

某研究性學習小組在網上收集到如下信息：鉀、鈣、鈉、鎂等活潑金屬都能在CO2氣體中燃燒。他們對鈉在CO2氣體中燃燒后的產物中的白色物質進行了如下探究：
實驗：將燃燒的鈉迅速伸入到盛滿CO2的集氣瓶中，鈉在其中繼續燃燒，反應后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上黏附著白色物質。
提出假設
假設1：白色物質是Na2O。
假設2：白色物質是Na2CO3。
假設3：白色物質是Na2O和Na2CO3的混合物。
設計實驗方案驗證假設
該小組對燃燒后的白色產物
進行如下探究：

實驗方案
實驗操作
實驗現象
結論
方案1
取少量白色物質于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入無色酚酞試液
溶液變成紅色
白色物質為Na2O
方案2
①取少量白色物質于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過量的CaCl2溶液
出現白色沉淀
 
 
②靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無色酚酞試液
無明顯現象
 
【思考與交流】
(1)甲同學認為方案1得到的結論不正確，其理由是       。
(2)乙同學認為方案2得到的結論正確，白色物質為       。
(3)通過方案1和方案2的實驗，你認為上述三個假設中，       成立。你的理由是       。
(4)鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為       。
(5)丙同學認為白色物質有可能是氫氧化鈉。你是否同意丙同學的觀點？并簡述理由：       。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

（16分）某研究小組為了探究“鐵與水蒸氣”的反應的產物，進行了下列實驗：用如圖所示實驗裝置，在硬質玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應實驗”（石棉絨高溫下不與水和鐵反應）．

（1）如何檢查該裝置的氣密性：                                                          
（2）寫出鐵與水蒸氣反應的化學方程式                           
（3）驗證固體產物中鐵元素的價態
限選實驗儀器與試劑：燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試管夾；1mol/L CuSO4、3mol/L H2SO4、3mol/L HNO3、30%H2O2、0.01mol/L KMnO4、20%KSCN、蒸餾水。
在答題卡上按下表的格式寫出實驗步驟、預期現象與結論。

 
實驗步驟
預期現象與結論
步驟1
取反應后干燥的固體ag于試管中，加入足量的1mol/L CuSO4溶液，充分振蕩，經固液分離、洗滌后，再向固體中滴加足量的           ，振蕩溶解，過濾后將濾液配成250mL溶液，待用。
 
步驟2
取少量步驟1中濾液于試管中，                   
                                         
                                
                                
步驟3
取少量步驟1中濾液于試管中，                   
                                         
                                
                                
步驟1中加入足量1mol/L CuSO4溶液的作用是                                    。
（4）固體產物中鐵元素的質量分數的測定可采用下圖的流程

其中步驟①是向溶液中加入鋅粉至黃色剛好消失；步驟②用0.010 mol/LKMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液平均為v mL。（已知5Fe2＋＋MnO4－  ＋8H＋==5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O）
其中加入鋅粉的目的是____                               ____。
實驗測得ag樣品中固體產物鐵元素的質量分數為____　　　    __ _(只列計算表達式)。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

一般測定樣品中成分含量的實驗應重復2～3次。為了測定某氫氧化鈉固體中混有的碳
酸鈉的質量分數，甲、乙、丙三位同學分別設計了如下實驗方案：

Ⅰ.甲同學的方案如圖所示：
(1)如何檢驗A裝置的氣密性？___________________________________。
(2)甲同學重復進行了三次實驗，得到碳酸鈉的質量分數的數據存在較大的偏差，你認為可能引起測量結果偏低的原因是________(填序號)。
A．裝置內原有空氣中的二氧化碳氣體也被堿石灰吸收
B．裝置外空氣中的水蒸氣和二氧化碳被堿石灰吸收
C．反應完成后，裝置中的二氧化碳沒有全部被堿石灰吸收
D．加入稀硫酸的量不足、反應不充分
(3)為了讓甲的實驗測量結果更準確，在其他實驗步驟都正確的條件下，你認為圖中的實驗裝置應該如何改進：___________________________________________。
Ⅱ.乙同學的方案是：從圖中所提供的裝置中選擇實驗裝置，代替甲同學實驗裝置中的B、C，通過測定放出的二氧化碳的體積(不考慮二氧化碳溶于水)來計算。

選擇最簡裝置的連接順序為________。
Ⅲ.丙同學的方案是：稱取樣品m g，并溶解，加入過量氯化鋇溶液，過濾、洗滌、烘干、稱量，得固體n g。
(1)配制100 mL 0.10 mol/L BaCl2溶液的實驗中所需的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、量筒外還有______(填儀器名稱)。
(2)混合物中碳酸鈉的質量分數為(用m、n表示)________。
(3)Ca2＋、Ba2＋都可以使CO32—沉淀完全，能否使用氯化鈣溶液代替氯化鋇溶液？________(填“能”或“否”)，原因是：______________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

鋁元素在自然界中主要存在于鋁土礦（主要成分為Al2O3，還含有Fe2O3、FeO、SiO2）中。工業上用鋁土礦制備鋁的某種化合物的工藝流程如下。

（1）在濾液A中加入漂白液，目的是氧化除鐵，所得濾液B顯酸性。
①檢驗濾液B中是否還含有鐵元素的方法為：             （注明試劑、現象）。
②檢驗濾液A中是否含有Fe2＋的試劑是         ，其實驗現象為             。
③由濾液B制備氯化鋁晶體涉及的操作為：邊滴加濃鹽酸邊蒸發濃縮、冷卻結晶、    （填操作名稱）、洗滌。
（2）SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉，可采用的裝置為      （填代號）。

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