(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。
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。
①氯化铁做净水剂______________________;
②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①的离子方程式为____________________________________。
(4).过程②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
2KOH+Na2FeO4→K2FeO4+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+10H2O4Fe(OH)3+8OH+3O2↑。在提纯K2FeO4时采用重结晶、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).可用滴定分析法测定粗K2FeO4的纯度,有关反应离子方程式为:
①FeO42-+CrO2-+2H2O→CrO42-+Fe(OH)3↓+OH-
②2CrO42-+2H+→Cr2O72-+H2O
③Cr2O72- +6Fe2++14H+→2Cr3++6Fe3++7H2O
现称取1.980 g粗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25.00 mL加入稀硫酸酸化,用0.1000 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18.93 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)
(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。
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“Ⅱ”);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 | -89.5 | 117.3 |
1-溴丁烷 | -112.4 | 101.6 |
丁醚 | -95.3 | 142.4 |
1-丁烯 | -185.3 | -6.5 |
请你补充下列实验步骤,直到分离出1-溴丁烷。
①待烧瓶冷却后,拔去竖直的冷凝管;
②插上带橡皮塞的温度计;
③关闭_______,打开_______;
④接通冷凝管的冷凝水,使冷水从______处流入;
⑤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7.4 g、13.0 g,蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6 g1-溴丁烷,则1-溴丁烷的产率是_____。(答案用小数表示,保留2位小数)
(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。
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 | 4.1×106 | 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1∶3∶2 b.v(N2)正=3v(H2)逆
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,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2中c(NH4+)________(填“等于”“大于”或“小于”)0.1 mol·L-1 NH4HSO4中的c(NH4+)。
(4).如图所示是0.1 mol·L-1电解质溶液的pH随温度变化的图像。
①其中符合0.1 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℃时,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=__________。
(5).室温时,向100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 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。
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______________。
(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 ______ ;氧原子核外电子云有 种不同的伸展方向,其最外层有 种不同运动状态的电子。NaH2PO2中涉及到四种元素,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)2与SiO2、C高温共热可以反应得到CaSiO3、P4蒸气和CO。
(4).写出该反应的化学方程式__________________________。
(5).每消耗24.0g碳时,有 mol电子发生转移。反应所得混合气体,折算成标况下,其气体密度为 g/L。
向一定量的Fe,FeO,Fe2O3,Fe3O4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2.24L,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
A.0.30 mol B.028mol C.0.25mol D.0.22 mol
向等量的NaOH溶液中分别通入CO2气体。因CO2的通入量不同,得到组分不同的溶液M。若向M中逐滴加入盐酸,产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)关系如下,(注:①假设CO2全部逸出;②C图中oa=ab)。其中M中只有1种溶质的是