亚铁盐中,FeSO4•7H2O露置于空气中易被氧气氧化,而莫尔盐[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]露置于空气中不易被氧气氧化,是一种重要的定量分析试剂。其制备原理是:FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O =(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O。
实验室用废铁屑制备莫尔盐的过程如下:
(1)步骤I除锈的操作是:将废铁屑放入烧杯, ,过滤,洗涤。
(2)步骤II铁屑的溶解在锥形瓶中进行,并水浴加热到60℃左右,需要的仪器是铁架台、石棉网、大烧杯、 。
(3)步骤III中加入的(NH4)2SO4与溶液中FeSO4的物质的量需满足的关系为:n[(NH4)2SO4]∶n[FeSO4]= 。
为了确定(NH4)2SO4的用量,下列方法简便可行的是 (填编号)。
A.称量废铁屑的质量,推算所需(NH4)2SO4的质量
B.称量无锈铁屑和步骤II之后剩余铁屑的质量,推算所需(NH4)2SO4的质量
C.测定FeSO4溶液的浓度和体积,推算所需(NH4)2SO4的质量
(4)所得晶体样品中可能混有的杂质是FeSO4·7H2O和(NH4)2SO4中的一种。某小组 设计了如下方案进行检验和测定,请在答题卡上完成表中内容。
序号 |
实验方案 |
实验现象和结论 |
步骤1 |
取少量样品 |
样品颜色可能有变化。 |
步骤2 |
步骤1后将样品转移到试管中,加入去氧蒸馏水,振荡溶解,调节至酸性,________ ___________ __ 。 |
若 ,说明样品中含有FeSO4·7H2O杂质。 |
步骤3 |
若步骤2证明样品不含FeSO4•7H2O杂质,再另取样品测定其中NH4+的质量分数w1与理论值w2比较。 |
若w1 w2,说明样品中含有(NH4)2SO4杂质。 |
(已知(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O的式量为392,(NH4)2SO4的式量为132)
硼酸(H3BO3)大量应用于玻璃制造行业,以硼镁矿(2MgO•B2O3•H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下:
已知:H3BO3在20℃、40℃、60℃、100℃时的溶解度依次为5.0g、8.7g、14.8g、40.2g。Fe3 +、Al3+、Fe2 +和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3. 2、5.2、9.7和12.4。
(1)由于矿粉中含CaCO3,“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器溢出,故应分批加入稀硫酸。该反应的化学方程式为 。
(2)“浸出液”显酸性,含H3BO3和Mg2+、SO42-,还含有Fe3 +、Fe2+、Ca2+、Al3+等杂质。“除杂”时向浸出液中依次加入适量H2O2和MgO,除去的杂质离子是 。H2O2的作用是 (用离子方程式表示)。
(3)“浸取”后,采用“热过滤”的目的是 。
(4)“母液”可用于回收硫酸镁,已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如下图,且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收MgSO4•H2O,应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩, 。
一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:
2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) △H
(1)已知2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) △H1=—566kJ•mol—1
S(l) +O2(g)= SO2(g) △H2=—296kJ•mol—1
则反应热ΔH= kJ•mol-1。
(2)其他条件相同、催化剂不同时,SO2的转化率随反应温度的变化如图a。260℃时 (填Fe2O3、NiO或Cr2O3)作催化剂反应速率最快。Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高,不考虑价格因素,选择Fe2O3的主要优点是 。
(3)科研小组在380℃、Fe2O3作催化剂时,研究了不同投料比[n(CO)∶n(SO2)]对 SO2转化率的影响,结果如图b。请在答题卡坐标图中画出n(CO)∶n(SO2)=2∶1 时,SO2转化率的预期变化曲线。
(4)工业上还可用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2:Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3。某温度下用1.0mol•L-1 Na2SO3溶液吸收纯净的SO2,当溶液中c(SO32-)降至 0.2mol•L-1时,吸收能力显著下降,应更换吸收剂。
①此时溶液中c(HSO3-)约为______mol•L-1;
②此时溶液pH=______。(已知该温度下SO32—+H+HSO3—的平衡常数K=8.0 × 106 L•mol-1,计算时SO2、H2SO3的浓度忽略不计)
钯(Pd)催化偶联反应是近年有机合成的研究热点之一。例如:
反应①
化合物I可由以下合成路线获得:
(1)化合物I与Br2发生加成反应所得产物的结构简式为 。
(2)化合物II的分子式为 。
(3)化合物III与化合物II在酸催化下发生酯化反应的化学方程式为 (注明条件)。
(4)化合物IV的结构简式为 。
(5)V是化合物II的同分异构体。V的分子中苯环上有三个取代基、能发生银镜反应, 且苯环上的一氯代物有2种。V的结构简式可能是 。
(6)1分子与1分子在一定条件下可发生类似反应①的反应,生成有机化合物VI,VI的结构简式为 。
下列实验现象预测正确的是
A.实验I:电流表A指针偏转,碳棒上有红色固体析出
B.实验II:电流表A指针偏转,铁极上有无色气体产生
C.实验III:碳棒上有无色气体产生,铁极上有黄绿色气体产生
D. 实验IV:粗铜溶解,精铜上有红色固体析出
HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸,则下列叙述正确的是
A.0. 1 mol•L-1 HA 中c(H+)= c(OH-)+ c(A-)
B.0. 1 mol•L-1 HA 与 0. 1 mol•L-1NaOH 混合至溶液呈中性:c(Na+)= c(A-)
C.0. 1 mol•L-1 NaA 中c(Na+)> c(OH-)>c(A-)> c(H+)
D.0. 1 mol•L-1 HA中加入少量NaA固体,HA的电离常数减小