综合题11.0分
化学

工业上可以用废铁屑制备活性Fe3O4,流程如下图:

51.在制备过程中,不但要将块状固体原料粉碎、磨成粉末,作用是

52.在合成池里生成Fe3O4的离子方程式为

53.根据流程可知,配料中心很可能使混合物中的Fe2O3与Fe物质的量之比接近

54.某同学利用废铁屑(含Fe和Fe2O3)来制取FeCl3·6H2O晶体,同时测定混合物中铁的质量分数,装置如右图(夹持装置略,气密性已检验):

操作步骤如下:

I.打开弹簧夹K1、关闭弹簧夹K2,并打开活塞a,缓慢滴加盐酸。

Ⅱ.当……时,关闭弹簧夹K1打开弹簧夹K2,当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a。

Ⅲ.将烧杯中溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到FeC13·6H2O晶体。

请回答:

① 操作Ⅱ中“……”的内容是_          ___,烧杯中的现象是__            __,相应的方程式是_            ___、___            _。(是离子反应的写离子方程式)

②若混合物质量为m g,实验结束后测得B中所得的气体是V mL(标准状况时),该同学由此计算出此废铁屑中铁的质量分数是,该数值比实际数值偏低,若实验过程操作无误,偏低的原因是                     

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

增大反应物之间的接触面积,增加反应速率,提高生产效率

解析

固体的表面积越大,反应速率越快,所以在工业生产中,将块状固体磨成粉末,并在反应池中安装搅拌机,目的是增加反应速率,故答案为:增大反应物之间的接触面积,增加反应速率,提高生产效率;

考查方向

化学反应速率的影响因素

解题思路

固体的表面积越大,反应速率越快;

易错点

本题比较简单。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

Fe2+与Fe3+在碱性条件下反应生成Fe3O4,反应的离子方程式为:Fe2++2Fe3++8OH=Fe3O4↓+4H2O;故答案为:Fe2++2Fe3++8OH=Fe3O4↓+4H2O;

考查方向

缺项离子方程式的书写

解题思路

Fe2+与Fe3+在碱性条件下反应生成Fe3O4

易错点

方程式的配平,缺项物质的确定及产物的确定。

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

4:1

解析

没有气体产生,说明铁刚好使三价铁转化为二价铁,由于在1molFe3O4中可以认为有二价的氧化亚铁和三价的三氧化铁各1mol,

设Fe为Xmol,Fe2O3为ymol,生成1molFe3O4,根据Fe+2Fe3+=3Fe2+则有:

X+2Y=3;3X=1

解得X=;Y=,故Fe2O3与Fe物质的量之比为4:1;

故答案为:4:1;

考查方向

化学计算

解题思路

没有气体产生,说明铁刚好使三价铁转化为二价铁,由于在1molFe3O4中可以认为有二价的氧化亚铁和三价的三氧化铁各1mol,设Fe为Xmol,Fe2O3为ymol,生成1molFe3O4,根据Fe+2Fe3+=3Fe2+解题;

易错点

未考虑转化为Fe2+后与Fe3+的比值

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

① 当A中固体完全消失;无色溶液逐渐变黄,有气泡产生。

2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O  

②  Fe3+和Fe发生反应消耗部分Fe,使与盐酸反应的Fe相应减少

解析

①当A中固体完全消失,铁完全和盐酸反应后,反应结束;当A中溶液完全进入烧杯,生成的氯化亚铁被氧化成黄色的氯化铁,生成的氯化铁作催化剂,使双氧水分解,反应的方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,2H2O2 2H2O+O2↑,

故答案是:当A中固体完全消失;无色溶液逐渐变黄,有气泡产生;2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,2H2O2 2H2O+O2↑;

②由于废铁屑中含有氧化铁,和盐酸反应生成的三价铁离子能够和铁反应,导致铁减少,置换的氢气体积减少,

故答案是:Fe3+和Fe发生反应消耗部分Fe,使与盐酸反应的Fe相应减少.

考查方向

化学实验操作,实验内容的分析,实验结果的误差分析

解题思路

①装置A中的铁完全消失,反应结束;打开弹簧夹K2,反应生成的氯化亚铁被双氧水氧化成氯化铁,同时有氧气放出;根据氯化亚铁被双氧水氧化、生成的氯化铁作催化剂使双氧水分解情况,写成反应方程式;

②“用m g含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取FeCl3•6H2O晶体”,氧化铁溶于盐酸,生成的三价铁离子能够消耗铁;

易错点

课本知识的迁移应用,牢固地掌握基础即可从中找到突破点理清思路