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聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4...

聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料,经溶解、氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。

1)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,在约70 ℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液,继续反应一段时间,得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2+的离子方程式为________;水解聚合反应会导致溶液的pH________

2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000 g,置于250 mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.000×10−2 mol·L−1 K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Fe2+反应生成Cr3+Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL

①上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将________(填偏大偏小无影响)。

②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)_____

 

2Fe2++ H2O2+2H+2Fe3++2H2O 减小 偏大 12.32%(过程见解析) 【解析】 (1)Fe2+具有还原性,H2O2具有氧化性,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒书写离子方程式;根据水解反应的离子方程式分析溶液pH的变化; (2)①根据Sn2+能将Fe3+还原为Fe2+判断还原性的强弱,进一步进行误差分析; ②根据K2Cr2O7溶液的浓度和体积计算消耗的K2Cr2O7物质的量,由得失电子守恒计算n(Fe2+),结合Fe守恒和ω(Fe)的表达式计算。 (1)Fe2+具有还原性,在溶液中被氧化成Fe3+,H2O2具有氧化性,其还原产物为H2O,根据得失电子守恒可写出反应2Fe2++H2O2→2Fe3++2H2O,根据溶液呈酸性、结合原子守恒和电荷守恒,H2O2氧化Fe2+的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;H2O2氧化后的溶液为Fe2(SO4)3溶液,Fe2(SO4)3发生水解反应Fe2(SO4)3+(6-2n)H2O Fe2(OH)6-2n(SO4)n+(3-n)H2SO4,Fe2(OH)6-2n(SO4)n聚合得到聚合硫酸铁,根据水解方程式知水解聚合反应会导致溶液的酸性增强,pH减小。答案:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 减小 (2)①根据题意,Sn2+能将Fe3+还原为Fe2+,发生的反应为Sn2++2Fe3+=Sn4++2Fe2+,根据还原性:还原剂>还原产物,则还原性Sn2+>Fe2+,实验中若不除去过量的Sn2+,则加入的K2Cr2O7先氧化过量的Sn2+再氧化Fe2+,导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积偏大,则样品中铁的质量分数的测定结果将偏大。答案:偏大 ② 实验过程中消耗的n(Cr2O72-)=5.000×10-2mol/L×22.00mL×10-3L/mL=1.100×10-3mol 由滴定时Cr2O72-→Cr3+和Fe2+→Fe3+,根据电子得失守恒,可得微粒的关系式:Cr2O72-~6Fe2+(或Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O) 则n(Fe2+)=6n(Cr2O72-)=6×1.100×10-3mol=6.6×10-3mol (根据Fe守恒)样品中铁元素的质量:m(Fe)=6.6×10-3mol×56g/mol=0.3696g 样品中铁元素的质量分数:ω(Fe)=×100%=12.32%。
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磷化铝、磷化锌、磷化钙与水反应产生高毒的PH3气体(熔点为-132℃,还原性强、易自燃),可用于粮食熏蒸杀虫。卫生安全标准规定:当粮食中磷化物(以PH3计)的含量低于0.05mg·kg-1时算合格。可用以下方法测定粮食中残留的磷化物含量:

(操作流程)安装吸收装置→PH3的产生与吸收→转移KMnO4吸收溶液→亚硫酸钠标准溶液滴定。

(实验装置)C中盛100 g原粮,D中盛有 20.00 mL 1.12×10-4 mol • L-1KMnO4溶(H2SO4酸化)。

请回答下列问题:

(1)仪器C的名称是_________;原粮最好先打成粉末,其原因是_____________

(2)磷化钙与水反应有化学方程式为_____________________________________;检查整套装置气密性良好的方法是_______________________________________

(3)A中盛装KMnO4溶液的作用是除去空气中的还原性气体;B中盛装焦性没食子酸的碱性溶液,其作用是吸收空气中的O2,防止___________;通入空气的作用是____________

(4)D中PH3被氧化成磷酸,所发生反应的离子方程式为_________________________

(5)把D中吸收液转移至容量瓶中,加水稀释至250mL,取25.00mL于锥形瓶中,用5.0×10-5mol • L-1的Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液,消耗标Na2SO3准溶液11.00mL,则该原粮中磷化物(以PH3计)的含量为______mg • kg-1,该原粮质量________(填“合格”或“不合格”)。

 

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某废催化剂含58.2%SiO221.0%ZnO4.5%ZnS12.8%CuS。某同学用15.0 g该废催化剂为原料,回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下:

回答下列问题:

1)在下列装置中,第一次浸出必须用_____,第二次浸出应选用________。(填标号)

2)第二次浸出时,向盛有滤液1的反应器中加入稀硫酸,后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反,会造成___________。滤渣2的主要成分是____________________

3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是________________

4)某同学在实验完成之后,得到1.5gCuSO45H2O,则铜的回收率为______________

 

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水合肼是无色、有强还原性的液体,实验室制备水合肼的原理为据此,某学生设计了下列实验.

(制备NaClO溶液)实验装置如图甲所示部分夹持装置已省略

已知:3NaClO

(1)配制溶液时,所需玻璃仪器除量筒外还有______填字母

A.容量瓶   烧杯    移液管    玻璃棒

(2)装置Ⅰ中发生的离子反应方程式是______;Ⅱ中玻璃管a的作用为______;为了提高NaClO的产率,需对Ⅰ中产生的进行净化,所用试剂是______;Ⅱ中用冰水浴控制温度在以下,其主要目的______

(制取水合肼)实验装置如图乙所示

(3)仪器A的名称为______;反应过程中,如果分液漏斗中溶液的滴速过快,部分参与A中反应并产生大量氮气,产品产率因此降低,请写出降低产率的相关化学反应方程式______;充分反应后,加热蒸馏A内的溶液即可得到水合肼的粗产品。

(测定肼的含量)

(4)称取馏分,加水配成溶液,在一定条件下,用溶液滴定.已知:

滴定时,可以选用的指示剂为______

实验测得消耗溶液的平均值为,馏分中的质量分数为______

 

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[2017·新课标III]重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:

回答下列问题:

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(2)滤渣1中含量最多的金属元素是____________,滤渣2的主要成分是_____________及含硅杂质。

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(4)有关物质的溶解度如图所示。向滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到___________(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。

a.80℃        b.60℃        c.40℃        d.10℃

步骤的反应类型是___________________

(5)某工厂用m1 kg 铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7,最终得到产品 m2 kg,产率为________

 

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[2017新课标Ⅲ]绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:

(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:_____________________________

(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。

仪器B的名称是____________________

将下列实验操作步骤正确排序___________________(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3 g。

a.点燃酒精灯,加热        b.熄灭酒精灯        c.关闭K1K2

d.打开K1K2,缓缓通入N2        e.称量A        f.冷却到室温

根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________(列式表示)。若实验时按a、d次序操作,则使x__________(填偏大”“偏小无影响”)。

(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。

①C、D中的溶液依次为_________(填标号)。C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为_______________

a.品红        b.NaOH        c.BaCl2        d.Ba(NO3)2        e.浓H2SO4

写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________

 

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