12．工業(yè)上利用硫酸淹（含F(xiàn)e2+、Fe3+的硫酸鹽及少量 CaO和MgO）制備高檔顏料鐵紅（Fe203 ）和回收（NH4）2SO4，具體生產(chǎn)流程如圖1
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請(qǐng)根據(jù)上述流程回答下列問(wèn)題：
（1）在對(duì)廢渣進(jìn)行溶解操作中，應(yīng)選用A（填編號(hào)）．
A．硫酸 B．鹽酸 C．氫氧化鈉 D．氨水
（2）物質(zhì)A是一種氧化劑，這種氧化劑最好選用H2O2 （填化學(xué)式）；氧化后的溶液中加入氨水，然后經(jīng)結(jié)晶得銨黃鐵礬晶體，結(jié)晶的方法通常有蒸發(fā)、降溫．
（3）裉據(jù)圖2有關(guān)數(shù)據(jù)信息，你認(rèn)為該工業(yè)進(jìn)行氧化操作時(shí)應(yīng)采取的適宜條件是溶液溫度為80℃，pH為1.5，時(shí)間為4小時(shí)左右
（4）往銨黃鐵礬（化學(xué)式為：（NH4）2、Fe6（SO4）4（OH）|2）溶液中加入溶液B使pH達(dá)5時(shí)Fe3+沉淀完全，形成沉淀的離子方程式是Fe3++3NH3•H2O=Fe（OH）2↓+3NH4+，驗(yàn)證Fe3+沉淀完全的方法是故待固體完全沉降后，取上層清液于試管中，向其中滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不變紅色，則溶液中鐵離子已經(jīng)沉淀完全，反之則沉淀不完全；
（5）若對(duì)硫酸渣中硫酸亞鐵加強(qiáng)熱也可粗制鐵紅，但因產(chǎn)品純度不高而導(dǎo)致檔次降低，同時(shí)生成的兩種氣體中有一種為大氣污染物．請(qǐng)完成利用該反應(yīng)制備鐵紅的化學(xué)方程式：4
 FeS04=2 Fe203+4SO2↑+O2↑．

分析 （1）依據(jù)廢渣成分結(jié)合提純物質(zhì)組成分析判斷；
（2）氧化劑主要是用來(lái)氧化亞鐵離子，H2O2成本低，被還原為H2O，不引入雜質(zhì)，不產(chǎn)生污染；使溶液中溶質(zhì)結(jié)晶析出的方法有蒸發(fā)和降溫等方法；
（3）依據(jù)圖象分析，亞鐵離子的氧化率最高是溶液溫度為80℃，pH為1.5；
（4）依據(jù)銨黃鐵礬軟件后溶液中鐵離子和氨水反應(yīng)生成氫氧化鐵書(shū)寫(xiě)；根據(jù)若溶液中Fe3+已經(jīng)沉淀完全，則滴入KSCN溶液后不會(huì)變紅來(lái)分析；
（6）依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒和原子守恒書(shū)寫(xiě)離子方程式．

解答 解：（1）在廢渣溶解操作時(shí)，目的是溶解氧化物，制備高檔顏料鐵紅（Fe2O3 ）和回收（NH4）2SO4，不能引入雜質(zhì)離子；
A、硫酸能溶解氧化鈣和氧化鎂，且不引入雜質(zhì)離子，故A符合；
B、鹽酸溶解氧化鈣和氧化鎂，但引入氯離子不能除去，故B不選；
C、氫氧化鈉溶液沉淀鐵離子和亞鐵離子不能溶解氧化鈣、氧化鎂，故C不選；
D、氨水不能溶解氧化物，能沉淀鐵離子和亞鐵離子，故D不選；
故答案為：A；
（2）氧化劑主要是氧化亞鐵離子便于提取，使用H2O2成本低，被還原為H2O，不引入雜質(zhì)，不產(chǎn)生污染，使溶液中溶質(zhì)結(jié)晶析出的方法有蒸發(fā)和降溫等方法．
故答案為：H2O2；蒸發(fā)，降溫；
（3）分析圖象可知在80°C時(shí) 溶液PH=1.5，此時(shí)亞鐵離子的氧化率在90%以上，時(shí)間在4小時(shí)左右，
故答案為：溶液溫度為80℃，pH為1.5，時(shí)間為4小時(shí)左右；
（4）往銨黃鐵礬加入溶液B為氨水，至pH為5時(shí)產(chǎn)生沉淀，生成的是氫氧化鐵沉淀反應(yīng)離子方程式為：Fe3++3NH3•H2O=Fe（OH）2↓+3NH4+；若溶液中Fe3+已經(jīng)沉淀完全，則滴入KSCN溶液后不會(huì)變紅，故待固體完全沉降后，取上層清液于試管中，向其中滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不變紅色，則溶液中鐵離子已經(jīng)沉淀完全，反之則沉淀不完全．
故答案為：Fe3++3NH3•H2O=Fe（OH）2↓+3NH4+；故待固體完全沉降后，取上層清液于試管中，向其中滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不變紅色，則溶液中鐵離子已經(jīng)沉淀完全，反之則沉淀不完全；
（5）硫酸亞鐵受熱分解制的鐵紅為Fe2O3，同時(shí)生成的兩種氣體中有一種為大氣污染物，依據(jù)氧化還原反應(yīng)和電子守恒分析判斷做氧化劑元素化合價(jià)降低的是硫元素化合價(jià)變化為+4價(jià)，即生成SO2氣體，則另一種氣體為O2，依據(jù)原子守恒配平寫(xiě)出化學(xué)方程式為：4FeSO4=2Fe2O3+4SO2↑+O2↑，故答案為：4FeSO4=2Fe2O3+4SO2↑+O2↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)制備和提純的實(shí)驗(yàn)流程分析判斷，圖象分析應(yīng)用，化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)方法，題目信息量大需要仔細(xì)審題，題目難度中等．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

2．下列圖示的實(shí)驗(yàn)操作不能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ā　。?table class="qanwser">A．
證明裝置的氣密性良好B．
證明乙醇與濃H2SO4共熱生成了大量乙烯C．
證明SO2有還原性D．
用飽和食鹽水與CaC2制備并收集C2H2

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

3．只用一種試劑即可鑒別乙醇、乙醛、乙酸、甲酸等有機(jī)物的溶液，這種試劑是（　�。�
A．新制生石灰B．新制氫氧化銅C．濃溴水D．銀氨溶液

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

20．現(xiàn)有以下6種常見(jiàn)晶體：A 冰醋酸  B．冰晶石（Na3AlF6）  C 螢石（CaF2）  D重晶石（BaSO4）  E 金剛石  F 鎢晶體．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）A～E這5種晶體融化時(shí)不破壞化學(xué)鍵的是A．（填字母，下同）
（2）晶體狀態(tài)和熔融狀態(tài)都能導(dǎo)電的晶體是F．
（3）含離子鍵、配位鍵的晶體是B．
（4）含非極性鍵的晶體是E．含陽(yáng)離子不含陰離子的晶體是F．
（5）上述晶體中含離子鍵的晶體是BCD．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

7．化學(xué)與社會(huì)、生活密切相關(guān)，對(duì)下列一些現(xiàn)象或事實(shí)的解釋合理的是（　　）
選項(xiàng)現(xiàn)象或事實(shí)解釋
A熱的純堿溶液去油污效果 更好溫度升高，增大了油脂在碳 酸鈉溶液中的溶解度
B生活中的鋁制品經(jīng)久耐用常溫時(shí)鋁不與氧氣反應(yīng)
C氫氧化鐵膠體通直流電，陰極顏色變深氛氧化鐵膠體帶正電荷，在電場(chǎng)力的作用下，膠體向陰極遷移
D二氧化破用作通訊光纜二氧化硅對(duì)光信號(hào)有良好的 傳輸性能
A．AB．BC．CD．D

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

2．濃硫酸是一種重要的化工產(chǎn)品．某化學(xué)興趣小組擬探究Cu與濃H2SO4的反應(yīng)．
Ⅰ．[查閱資料]
銅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生黑色物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)資料如下表：
資料1硫酸濃度mol/L黑色物質(zhì)出現(xiàn)的溫度∕℃黑色物質(zhì)消失的溫度∕℃
15約150約236
16約140約250
18約120不消失
資料2X射線衍射晶體分析表明，銅與濃硫酸反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)為Cu2S、CuS、Cu7S4中的一種或幾種．
Ⅱ．[探究過(guò)程]

（1）試管A中發(fā)生的反應(yīng)的主要化學(xué)方程式為C+2H2SO4（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O．
（2）反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間可觀察到試管B中的現(xiàn)象為溶液由紅色變成無(wú)色．
（3）試管C浸有NaOH溶液的棉團(tuán)與試管E的NaOH溶液的作用是否相同相同（填“相同或不相同”）
（4）如同時(shí)將試管B換成試管D，將試管C換成試管E，并從試管D的直立導(dǎo)管中通入另一種氣體，試管D中產(chǎn)生白色沉淀，則氣體可以是NH3（NO2或ClO2）、Cl2（O3或O2或Br2蒸汽）（填一種化合物和一種單質(zhì)的化學(xué)式）；試管E中CCl4的作用是防倒吸．
（5）用簡(jiǎn)單方法證明A試管中反應(yīng)所得產(chǎn)物含有銅離子的操作方法是（停止反應(yīng)，冷卻后），取A中溶液少許于一盛有少量水的燒杯（試管）里，搖勻，觀察溶液顏色呈藍(lán)色；分離出試管E中的上層液體，其分離的操作名稱(chēng)為分液．
Ⅲ．[問(wèn)題反思]
（6）僅由上述資料及探究過(guò)程可得出的正確結(jié)論是abd．
a．銅與濃硫酸作用所涉及的反應(yīng)可能不止一個(gè)
b．硫酸濃度選擇適當(dāng)，可避免產(chǎn)物中出現(xiàn)黑色物質(zhì)
c．反應(yīng)發(fā)生條件之一是硫酸濃度≥15mol/L
d．硫酸濃度越大，黑色物質(zhì)越快出現(xiàn)，越難消失．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

9．下列變化中，屬于物理變化的是（　�。�
A．煤的干餾B．石油的分餾C．石油的裂化D．鋁熱反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

6．甲醇既是一種可再生能源，又是一種重要的化工原料．工業(yè)上通過(guò)CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）生產(chǎn)甲醇．
（1）在一定溫度下，向1L密閉容器中充入1mol CO和2mo1H2，發(fā)生上述反應(yīng)，10分鐘時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，此時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為50%．
①前10分鐘生成甲醇的平均反應(yīng)速率為0.05mol/（L．min）；已知該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的△H為＜（填“＞”、“＜”或“=”）0．
②下列關(guān)于上述反應(yīng)的敘述，不正確的是BDE（填字母編號(hào)）．
A．縮小容器的體積，平衡將向右移動(dòng)，c（CO）將變大
B．達(dá)到平衡時(shí)，移走部分甲醇，平衡將向右移動(dòng)，正反應(yīng)速率加快
C．恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
D．反應(yīng)過(guò)程中生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
E．使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CO的轉(zhuǎn)化率
（2）在容積為1L的恒容容器中，分別研究在230℃、250℃、270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律．上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比（起始時(shí)CO的物質(zhì)的量均1mol）與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如圖1所示．
①在上述三種溫度中，曲線Z對(duì)應(yīng)的溫度是270℃．
②利用圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，計(jì)算該反應(yīng)在對(duì)應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)K=4．
（3）利用甲醇與水蒸氣催化重整可獲得清潔能源氫氣，已知：
CH3OH （g）+$\frac{1}{2}$O2 （g）?CO2（g）+2H2 （g）△H1=-192.9kJ．mol-l
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）?H2O（g）△H2=-120.9kJ．mol-1
則甲醇與水蒸氣催化重整反應(yīng)：CH3OH�。╣）+H2O�。╣）?CO2（g）+3H2（g） 的焓變△H3=-70kJ．mol-1．
（4）有人設(shè)計(jì)甲醇一空氣燃料電池的示意圖如圖2所示，工作時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式可表示為CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O．
若以該電池為電源，用石墨做電極電解200mL含有下列離子的溶液：
離子Cu2+H+Cl-SO42-
c/mol•L-10.5220.5
電解一段時(shí)間后，標(biāo)況下當(dāng)兩極收集到相同體積的氣體時(shí)，陽(yáng)極上收集到氧氣的質(zhì)量為3.2g （忽略溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

7．完成下列化學(xué)反應(yīng)方程式并注明反應(yīng)類(lèi)型．
（1）乙烯與水一定條件下反應(yīng)CH2=CH2+H2O$\stackrel{催化劑}{→}$CH3CH2OH，加成反應(yīng)
（2）甲烷與氯氣光照條件下反應(yīng)（只寫(xiě)第一步）CH4+Cl2$\stackrel{光照}{→}$CH3Cl+HCl，屬于取代反應(yīng)
（3）苯與濃硝酸，濃硫酸一定條件下反應(yīng)，屬于取代反應(yīng)．

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