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(本题14分) 氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备氯化铁及进一步氧化...

(本题14分)

氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程。

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请回答下列问题:

(1)氯化铁有多种用途,请用离子方程式表示下列用途的原理

氯化铁做净水剂______________________;

用FeCl3溶液(32%~35%)腐蚀铜印刷线路板____________________________。

(2)吸收剂X的化学式为                   ;氧化剂Y的化学式为________________。

(3)碱性条件下反应的离子方程式为____________________________________。

(4)过程混合溶液搅拌半小时静置,抽滤获得粗产品该反应的化学方程式为

2KOH+Na2FeO4K2FeO4+2NaOH,请根据复分解反应原理分析反应发生的原因_________。

(5)K2FeO4 在水溶液中易发生反应:4FeO42+10H2O满分5 manfen5.com4Fe(OH)3+8OH+3O2↑。在提纯K2FeO4采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用       (填序号)。

A.H2O                   B.稀KOH溶液、异丙醇

C.NH4Cl溶液、异丙醇      D.Fe(NO3)3溶液、异丙醇

(6)用滴定分析法测定粗K2FeO4的纯度,有关反应离子方程式为:

FeO42-+CrO2-+2H2OCrO42-+Fe(OH)3↓+OH-

2CrO42-+2HCr2O72-+H2O

Cr2O72- +6Fe2++14H2Cr3++6Fe3++7H2O

现称取1980 g高铁酸钾样品溶于适量氢氧化钾溶液中,加入稍过量的KCrO2,充分反应后过滤,滤液定容于250 mL容量瓶中。每次取2500 mL加入稀硫酸酸化,用01000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为1893 mL。则上述样品中高铁酸钾的质量分数为             (答案用小数表示,保留3位小数)

 

(1).① Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3+ 3H+(2分);② 2Fe3+ + Cu=2Fe2+ + Cu2+(2分) (2).FeCl2 ;NaClO(各1分)(3).2Fe3++3ClO-+10OH-→2FeO42-+3Cl-+5H2O(2分) (4).K2FeO4溶解度小,析出晶体,促进反应进行(2分) (5).B(2分)(6).0.631(2分) 【解析】 试题分析:(1).①氯化铁是强酸弱碱盐,Fe3+发生水解反应:Fe3++ 3H2O Fe(OH)3+ 3H+,产生Fe(OH)3胶体,表面积大,吸附力强,可以吸附水中悬浮的固体,使之形成沉淀,从而使水得到净化。②用FeCl3溶液(32%~35%)腐蚀铜印刷线路板,是由于Fe3+有氧化性,与Cu会发生氧化还原反应,离子方程式是:2Fe3+ + Cu=2Fe2+ + Cu2+; (2).氯气有毒会污染大气,因此应该进行尾气处理,由于X吸收氯气后可以产生FeCl3溶液,所以吸收剂X的化学式为FeCl2,二者反应的离子方程式是:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,NaOH溶液与Cl2发生反应:2NaOH+ Cl2=NaCl+NaClO+H2O。氧化产物是NaClO,NaClO与FeCl3溶液在碱性条件下发生反应,形成Na2FeO4,因此氧化剂是NaClO。 (3).在碱性条件下反应①的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-→2FeO42-+ 3Cl-+5H2O;(4).过程②中Na2FeO4与KOH溶液发生复分解反应,将将混合溶液搅拌半小时,静置,抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为Na2FeO4+2KOH=K2FeO4↓+2NaOH;该反应之所以可以发生,是由于K2FeO4溶解度小,析出晶体,促进反应进行;(5).K2FeO4 在水溶液中易发生反应:4FeO42+10H2O4Fe(OH)3+8OH+3O2↑。在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,为了防止K2FeO4 在水中反应反应消耗,同时不引入杂质离子,则洗涤剂最好选用稀KOH溶液、异丙醇,代号是B。(6).根据三个反应方程式可得关系式:2FeO42-—2CrO42-—Cr2O72-—6Fe2+,n(Fe2+)=0.1000 mol/L×18.93 ×10-3L×10=1.893 ×10-2mol,所以n(FeO42-)=1/3 n(Fe2+)=1/3×1.893 ×10-2mol=6.31×10-3mol,纯净的K2FeO4的质量是:6.31×10-2mol×198g/mol÷1.980 g =0.631。 考点:考查铁盐的用途、离子方程式的书写、物质纯度的计算的知识。  
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(本题10分)

某兴趣小组同学在实验室用加热1-丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物的方法来制备1-溴丁烷,并检验反应的部分副产物,设计了如图所示装置,其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。

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请根据实验步骤,回答下列问题:

(1)关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水,给A加热30分钟,制备1-溴丁烷。

竖直冷凝管接通冷凝水,进水口是_____(填“I”或“”);竖直冷凝管的主要作用是________。

(2)理论上,上述反应的副产物可能有:丁醚(CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3)、1-丁烯、溴化氢、硫酸氢钠、水等。熄灭酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子并打开a,利用余热继续反应直至冷却,通过B、C装置检验部分副产物,已知B、C装置中为常见物质的水溶液。

B装置检验的物质是_________,写出C装置中主要的化学方程式:_______________。

(3)为了进一步分离提纯1-溴丁烷,该兴趣小组同学查得相关有机物的数据如表所示:

物质

熔点/

沸点/

1-丁醇

-895

1173

1-溴丁烷

-1124

1016

丁醚

-953

1424

1-丁烯

-1853

-65

请你补充下列实验步骤,直到分离出1-溴丁烷。

待烧瓶冷却后,拔去竖直的冷凝管;

插上带橡皮塞的温度计

关闭_______打开_______;

接通冷凝管的冷凝水使冷水从______处流入;

迅速升高温度至_______,收集所得馏分。

(4)若实验中所取1-丁醇、NaBr分别为74 g、130 g,蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到96 g1-溴丁烷,则1-溴丁烷的产率是_____。(答案用小数表示,保留2位数)

 

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(本题12分)

氮是地球上含量丰富的一种元素,合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重要影响。铵盐在工农业生产、生活中有着重大作用。

满分5 manfen5.com完成下列填空

(1)在固定体积的密闭容器中,进行如下放热反应:N2(g)+3H2(g)         2NH3(g),其平衡常数K与温度T的关系如下表。

T/K

298

398

498

……

平衡常数K

41×106

K1

K2

……

则该反应的平衡常数K1________K2 (填“>”、“<”或“=”)。

(2)能说明该反应已达到平衡状态的是________(填序号)。

a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为132    b.v(N2)=3v(H2)

c.容器内压强保持不变                      d.混合气体的密度保持不变

NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂用于焙烤食品;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。

请回答下列问题:

(3)相同条件下,01 mol·L-1 NH4Al(SO4)2c(NH4+)________(填“等于”“大于”或“小于”)01 mol·L-1 NH4HSO4中的c(NH4+)

(4)如图所示是01 mol·L-1电解质溶液的pH随温度变化的图像。

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其中符合01 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的曲线是________(填写序号)

导致pH随温度变化的原因是_______________________________;

②20℃,01 mol·L-1 NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3)=__________。

(5)室温时向100 mL 01 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加01 mol·L-1 NaOH溶液得到溶液的pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。

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试分析图中a、b、c、d四个点水的电离程度最大是________点;在b点溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是______________

 

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(本题12分)

磷是重要的非金属元素。磷单质及其化合物在工业生产中有着广泛的应用。

次磷酸钠(NaH2PO2)可用于化学镀镍等等。

完成下列填空

(1).磷原子的最外层电子排布的轨道表示式为       ______     原子核外电子云有       种不同的伸展方向,其最外层有      种不同运动状态的电子。NaH2PO2涉及到四种元素,它们的原子半径由小到大的顺序为           

(2).写出与磷同周期的主族元素中,离子半径最小的元素,其最高价氧化物对应水化物的电离方程式                                                            

(3)磷酸二氢钠主要用于制革、处理锅炉水及在食品工业、发酵工业中作缓冲剂。其水溶液呈酸性的原因是__________________________________________________。(请用文字描述)

已知Ca3(PO4)2SiO2C高温共热可以反应得到CaSiO3P4蒸气和CO

(4).写出该反应的化学方程式__________________________。

(5).每消耗240g碳时,有      mol电子发生转移反应所混合气体,折算成标况下,其气体密度为            g/L。

 

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向一定量的FeFeOFe2O3Fe3O4的混合物中,加入150mL 4mol/L的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,并放出标准状况下NO气体224L,往所得溶液中加KSCN溶液,无红色出现。若用一定量的氢气在加热条件下还原相同质量的该混合物,所得固体的物质的量可能为

A030 mol     B028mol    C025mol       D022 mol

 

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等量的NaOH溶液中分别CO2气体因CO2的通量不同,得到组分不同的溶液M。若向M中逐滴加盐酸,产生的气体体积V(CO2)与加盐酸的体积V(HCl)关系如下,(注:①假设CO2全部逸出;②C图中oaab)。其中M中只有1种溶质的是

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