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(19分)FeSO4·7H2O广泛用于医药和工业领域,实验室制备FeSO4·7H...

(19分)FeSO4·7H2O广泛用于医药和工业领域,实验室制备FeSO4·7H2O的流程如下:

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(1)铁屑与稀硫酸反应前,应用10% Na2CO3溶液浸泡几分钟,操作目的是_________。

(2)最后得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的:①除去晶体表面附着的硫酸等杂质;②_____________________。

(3)FeSO4·7H2O是某些补血剂的主要成分,实验室用KMnO4溶液通过氧化还原滴定测定某补血剂(1.500 g)中铁元素的含量。

①配制100 mL 1.200 × 10 —2 mol·L—1的KMnO4溶液时,将溶解后的溶液转移至容量瓶中的操作方法是__________________________;

②实验中的KMnO4溶液需要酸化,可用于酸化的酸是_________________。

a.稀硝酸          b.稀盐酸           c.稀硫酸             d.浓硝酸

KMnO4溶液应盛装在__________滴定管中。滴定到终点时的现象为_____________________。滴定完毕,三次实验记录KMnO4标准溶液的读数如下。

滴定次数实验数据

1

2

3

V(样品)/mL

20.00

20.00

20.00

V(KMnO4)/mL(初读数)

0.00

0.20

0.00

V(KMnO4)/mL(终读数)

15.85

15.22

14.98

该补血剂中铁元素的质量分数为_____________________。

(4)某实验小组用久置的FeSO4溶液和NaOH溶液制备Fe(OH)2,实验后没有得到预期的白色沉淀,于是采用下列试剂(已煮沸除氧)和装置进行实验:

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实验开始打开止水夹C,目的是_______________________。一段时间后,关闭止水夹C, B中观察到的现象是______________________。B中发生反应的离子方程式是___________________

 

(1)除去废铁屑表面的油污 (2)降低FeSO4在水中的溶解度,减少FeSO4·7H2O的损耗 (3)①用玻璃棒引流,玻璃棒底部要在容量瓶的刻度线以下且玻璃棒不能碰到容量瓶口 ②c 酸式(1分) 滴入最后一滴KMnO4溶液,恰好变为紫红色,且半分钟内不退色 16.8% (4)排除装置中的空气,防止氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁 液面上升出现白色沉淀 Fe2++2OH—=Fe(OH)2↓ 【解析】 试题分析:(1)铁屑与稀硫酸反应前,应用10% Na2CO3溶液浸泡几分钟,操作目的是除去废铁屑表面的油污;(2)绿矾晶体的溶解度随温度的升高而增大,最后得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的:①除去晶体表面附着的硫酸等杂质;②降低FeSO4在水中的溶解度,减少FeSO4·7H2O的损耗;(3)实验室用KMnO4溶液通过氧化还原滴定测定某补血剂(1.500 g)中铁元素的含量的实验原理为:5Fe2+ + MnO4- + 8H+ == 5Fe3+ + Mn2+ +4H2O。①配制100 mL 1.200 × 10 —2 mol·L—1的KMnO4溶液时,将溶解后的溶液转移至容量瓶中的操作方法是用玻璃棒引流,玻璃棒底部要在容量瓶的刻度线以下且玻璃棒不能碰到容量瓶口;②实验中的KMnO4溶液需要酸化,浓、稀硝酸均具有强氧化性,影响Fe2+的滴定,盐酸能被高锰酸钾溶液氧化,可用于酸化的酸是稀硫酸,选c;KMnO4溶液具有强氧化性,腐蚀橡胶,应盛装在酸式滴定管中。滴定到终点时的现象为滴入最后一滴KMnO4溶液,恰好变为紫红色,且半分钟内不退色;分析三次实验记录KMnO4标准溶液的读数知第一数据误差较大,应舍弃,根据2、3两组数据计算消耗1.200 × 10 —2 mol·L—1的KMnO4的体积为15.00mL,消耗高锰酸钾的物质的量为1.8 × 10 —4mol,根据反应方程式计算20mL样品溶液中n(Fe2+)= 9.0 × 10 —4 mol,m(Fe2+)= 0.0504g,该补血剂中铁元素的质量分数为16.8%;(4)分析题给装置知该实验方案制备制备Fe(OH)2的原理为利用左侧锥形瓶中铁与稀硫酸反应制得硫酸亚铁溶液,同时利用反应产生的氢气排尽装置中的空气,然后再利用反应产生的氢气将左侧锥形瓶内生成的硫酸亚铁溶液压入右侧锥形瓶内与氢氧化钠溶液反应制得氢氧化亚铁白色沉淀。实验开始打开止水夹C,目的是排除装置中的空气,防止氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁,一段时间后,关闭止水夹C, B中观察到的现象是液面上升出现白色沉淀,B中发生反应的离子方程式是Fe2++2OH—=Fe(OH)2↓。 考点:考查化学实验基本操作,化学实验方案的分析、评价和相关计算。  
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(18分)以铝灰(主要成分为Al、Al2O3,另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3杂质)为原料,可制得液体聚合氯化铝 [Alm(OH)nCl3m—n],生产的部分过程如下图所示(部分产物和操作已略去)。

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(1)Al2O3与盐酸反应的离子方程式是_____________________。

(2)滤渣I是__________。滤渣2为黑色,该黑色物质的化学式是___________。

(3)向滤液2中加入NaClO溶液至不再产生红褐色沉淀,此时溶液的pH约为3.7。其中NaClO的作用是___________。该过程发生反应的离子方程式为______________。

(4)将滤液3的pH调至4.2~4.5,利用水解反应得到液体聚合氯化铝。该反应的化学方程式为_____________________。

(5)Na2S溶液呈碱性的原因是________(用离子方程式表示)。该溶液中c(Na)=________。

 

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(16分)CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体,控制和治理CO2、SO2、NOx是解决温室效应、减少酸雨和光化学烟雾的有效途径。

(1)下图是在101 kPa,298 K条件下1 mol NO2和1 mol CO反应生成1 mol CO2和1 mol NO过程中能量变化示意图。

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已知:①N2 (g) +O2 (g) =2 NO (g)       ΔH=179.5 kJ·mol—1

②2NO (g) +O2 (g) =2 NO2 (g)      ΔH112.3 kJ·mol—1

请写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式:_____________________。

(2)工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法,该方法的化学方程式是:

CO2(g)+3H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g)+H2O(g)     ΔH49.0 kJ·mol—1

某科学实验小组将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中(温度保持不变),测得H2的物质的量随时间变化如下图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。

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①该反应在0 ~8 min内CO2的平均反应速率是_____________________;

②该反应的平衡常数表达式为:K=_____________________;

③仅改变某一条件再进行实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比,曲线Ⅰ改变的条件可能是_____________________,曲线Ⅱ改变的条件可能是____________________。若实线对应条件下平衡常数为K,曲线Ⅰ对应条件下平衡常数为K1,曲线Ⅱ对应条件下平衡常数为K2,则KK1K2的大小关系是_____________________;

(3)有学者设想以如图所示装置用电化学原理将他们转化为重要化工原料。请回答:

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①若A为SO2,B为O2,C为H2SO4,则负极反应式___________________;

②若A为CO2,B为H2,C为CH3OH,则正极反应式__________________。

 

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利用如图装置进行实验,甲乙两池均为1 mol•L—1的AgNO3溶液,A、B均为Ag电极。实验开始先闭合K1,断开K2。一段时间后,断开K1,闭合K2,形成浓度差电池,电流计指针偏转(Ag浓度越大氧化性越强)。下列说法不正确的是

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A.闭合K1,断开K2后,A电极增重

B.闭合K1,断开K2后,乙池溶液浓度上升

C.断开K1,闭合K2后,NO3 向B电极移动

D.断开K1,闭合K2后,A电极发生氧化反应

 

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下表中的实验操作能达到实验目的或能得出相应结论的是

选项

实验操作

实验目的或结论

A

向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体

H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强

B

取少量KClO3晶体溶于适量的蒸馏水,再加入硝酸酸化的AgNO3溶液

检验KClO3中的氯元素

C

向某溶液中滴加Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸沉淀消失

说明原溶液中一定含有CO32— SO32—

D

将混有Ca(OH)2杂质的Mg(OH)2样品,放入水中搅拌成浆状后,加入足量饱和氯化镁溶液充分搅拌、过滤,沉淀用蒸馏水洗涤

除去Mg(OH)2样品中的Ca(OH)2

 

 

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下列液体均处于25℃,有关叙述正确的是

A.AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同

B.pH=4.5的番茄汁中c(H)是pH=6.5的牛奶中c(H)的100倍

C.某溶液中由水电离出来的c(H)和c(OH)的乘积为1×10—24,该溶液中一定可以大量存在K、Na、[Al(OH)4]、SO42—

D.常温下0.1 mol·L—1 HA溶液的pH>1,0.1 mol·L—1 BOH溶液中c(H)/c(OH)=10—12,将这两种溶液等体积混合,混合后溶液中离子浓度的大小关系为:c(B)>c(OH)>c(H)>c(A)

 

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