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鐵黃(FeOOH)是一種重要的化工產(chǎn)品。
(1)制備鐵黃:向一定濃度FeSO4溶液中加入氨水,產(chǎn)生白色沉淀,并很快變成灰綠色。當(dāng)?shù)渭影彼羛H為6.0時,停止滴加氨水,開始通氧氣,生成鐵黃。通入氧氣過程中,記錄溶液pH變化如圖1所示。
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已知:25℃時,F(xiàn)e(OH)2 完全沉淀( 離子濃度≤10-5mol/L)的pH=8.5。
①滴加氨水至pH為6.0時,溶液中殘留Fe2+濃度為
1
1
mol/L。
②0~t1時段,溶液pH幾乎不變;t1~t2時段,溶液pH明顯降低。請解釋原因:
pH=6.0左右,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,因此pH幾乎不變,之后發(fā)生4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH+8H+,溶液中H+濃度增大,pH減小
pH=6.0左右,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,因此pH幾乎不變,之后發(fā)生4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH+8H+,溶液中H+濃度增大,pH減小

③實驗中產(chǎn)生灰綠色物質(zhì),甲同學(xué)認(rèn)為該物質(zhì)是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物,乙同學(xué)認(rèn)為是Fe(OH)2吸附Fe2+形成的混合物。設(shè)計實驗方案驗證哪一位同學(xué)的觀點正確:
取少量混合物于試管中,加入足量的稀鹽酸,再滴加幾滴硫氰酸鉀溶液,若溶液變?yōu)檠t色,則該物質(zhì)是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物,否則為Fe(OH)2吸附Fe2+形成的混合物
取少量混合物于試管中,加入足量的稀鹽酸,再滴加幾滴硫氰酸鉀溶液,若溶液變?yōu)檠t色,則該物質(zhì)是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物,否則為Fe(OH)2吸附Fe2+形成的混合物
。
(2)H2O2在催化劑α-FeOOH的表面上,分解產(chǎn)生?OH。?OH較H2O2和O2更易與煙氣中的NO發(fā)生反應(yīng)生成NO3-。當(dāng)一定濃度H2O2溶液與煙氣以一定的流速經(jīng)過裝有催化劑α-FeOOH的反應(yīng)管,NO的脫除效率與溫度的關(guān)系如圖2所示。僅用相同濃度相同流速的H2O2溶液通過反應(yīng)管(無催化劑)進行實驗測得:隨著溫度升高,H2O2 熱分解速率加快,升溫至80℃以上,H2O2 大量汽化。
①80~120℃時,隨著溫度升高NO的脫除效率顯著提高的原因是
H2O2與催化劑的接觸更好,產(chǎn)生更多的?OH,?OH濃度增大,與NO混合更充分
H2O2與催化劑的接觸更好,產(chǎn)生更多的?OH,?OH濃度增大,與NO混合更充分

②溫度高于180℃,NO的脫除效率降低的原因是
H2O2熱分解速率加快,高于H2O2催化分解生成?OH的速率,導(dǎo)致?OH濃度減小,NO的脫除效率下降
H2O2熱分解速率加快,高于H2O2催化分解生成?OH的速率,導(dǎo)致?OH濃度減小,NO的脫除效率下降
。
(3)α-FeOOH用于常壓電化學(xué)法合成氨。該電解裝置如圖3所示。在陰極α-FeOOH參與反應(yīng),電解前后α-FeOOH的質(zhì)量不變。該電極的反應(yīng)過程可描述為
α-FeOOH在陰極發(fā)生得電子生成低價態(tài)的鐵或О價鐵,低價態(tài)的鐵與N2、水反應(yīng)生成NH3和α-FeOOH,α-FeOOH在該過程中起催化作用
α-FeOOH在陰極發(fā)生得電子生成低價態(tài)的鐵或О價鐵,低價態(tài)的鐵與N2、水反應(yīng)生成NH3和α-FeOOH,α-FeOOH在該過程中起催化作用
。

【答案】1;pH=6.0左右,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,因此pH幾乎不變,之后發(fā)生4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH+8H+,溶液中H+濃度增大,pH減小;取少量混合物于試管中,加入足量的稀鹽酸,再滴加幾滴硫氰酸鉀溶液,若溶液變?yōu)檠t色,則該物質(zhì)是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物,否則為Fe(OH)2吸附Fe2+形成的混合物;H2O2與催化劑的接觸更好,產(chǎn)生更多的?OH,?OH濃度增大,與NO混合更充分;H2O2熱分解速率加快,高于H2O2催化分解生成?OH的速率,導(dǎo)致?OH濃度減小,NO的脫除效率下降;α-FeOOH在陰極發(fā)生得電子生成低價態(tài)的鐵或О價鐵,低價態(tài)的鐵與N2、水反應(yīng)生成NH3和α-FeOOH,α-FeOOH在該過程中起催化作用
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:24引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.鉻明礬[KCr(SO42?12H2O]易溶于水,難溶于乙醇,主要用作鞣劑,媒染劑及照相定影劑等。某實驗小組通過SO2還原K2Cr2O7酸性溶液來制備,其裝置如圖所示:
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    (1)寫出A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式
     
    。
    (2)裝置B中K2Cr2O7所發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為
     
    ;其中多孔球泡的作用是
     
    。
    (3)裝置B中充分反應(yīng)后,獲得鉻明礬晶體的方法:向混合物中加入乙醇后析出晶體,經(jīng)過
     
    ,干燥后得到鉻明礬晶體,向裝置B的混合物中加入乙醇的目的是
     
    。
    (4)測定樣品純度:
    步驟一:稱取1.000g產(chǎn)品配成250mL溶液,取25.00mL溶液于錐形瓶中;
    步驟二:加適量NaOH將其轉(zhuǎn)化為CrO2-,并加稍過量的H2O2將CrO2-氧化為CrO42-;
    步驟三:再加入過量的H2SO4酸化并煮沸,加入足量的KI固體,加塞搖勻,將Cr(VI)還原為Cr3+;
    步驟四:加入適量淀粉溶液,用0.02000mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,平行測定三次,平均消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液24.00mL(已知:2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI)。
    ①加入硫酸后CrO42-發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為
     
    ;
    ②步驟三中加入KI固體前要將溶液加熱煮沸,其主要原因是
     
    ;加入的KI必須過量的原因是除了與Cr(VI)充分反應(yīng)外,還可以
     
    ;
    ③產(chǎn)品中KCr(SO42?12H2O(M=499.0g/mol)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
     
    (保留4位有效數(shù)字)。

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:43引用:1難度:0.4
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.化學(xué)興趣小組向盛有亞硫酸鈉溶液的三頸燒瓶中通入SO2制NaHSO3,再將裝置A中導(dǎo)氣管換成橡皮塞,加入鋅粉和甲醛溶液,在80~90℃下,反應(yīng)約3h,冷卻至室溫,過濾,將濾液蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,可制得次硫酸氫鈉甲醛(NaHSO2?HCHO?2H2O),下列說法錯誤的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:6引用:3難度:0.6
  • 3.I.堿性鋅錳干電池的總反應(yīng)為Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2.該電池中,負(fù)極材料是
     
    ,正極反應(yīng)式為
     

    Ⅱ.以廢舊鋅錳干電池處理得到的混合物為原料制備錳鋅鐵氧體的主要流程如圖1所示.
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    請回答下列問題:
    (1)MnxZn1-xFe2O4中鐵元素化合價為+3,則錳元素的化合價為
     

    (2)活性鐵粉除汞時,鐵粉的作用是
     
    (填“氧化劑”或“還原劑”).
    (3)除汞是以氮氣為載氣吹入濾液中,帶出汞蒸氣經(jīng)KMnO4溶液進行吸收而實現(xiàn)的.在恒溫下不同pH時,KMnO4溶液對Hg的單位時間去除率及主要產(chǎn)物如圖2所示.
    ①寫出pH=2時KMnO4溶液吸收汞蒸氣的離子方程式
     

    ②在強酸性環(huán)境中汞的單位時間去除率高,其原因除氫離子濃度增大使KMnO4溶液的氧化性增強外,還可能是
     

    (4)用惰性電極電解K2MnO4溶液制備KMnO4的裝置如圖3所示.
    ①a應(yīng)接直流電源的
     
    (填“正”或“負(fù)”)極.
    ②已知25℃,兩室溶液的體積均為100mL,電解一段時間后,右室溶液的pH由10變?yōu)?4,則理論上可制得
     
    mol KMnO4 (忽略溶液的體積和溫度變化).

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:50引用:1難度:0.7
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