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硫酸亚铁是一种重要的化工产品,在工业上有重要的用途。学生探究烧渣(主要成分为铁的...

硫酸亚铁是一种重要的化工产品,在工业上有重要的用途。学生探究烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeSSiO2)制备绿矾(FeSO4·7H2O式量为278),并进一步计算产品的纯度。

工艺流程如下所示:

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1)烧渣在进行酸溶时用到的酸为           

2)过程灼烧时产生的气体通入下列溶液中,溶液不会褪色的是

A.品红溶液      B.紫色石蕊溶液      C.酸性KMnO4溶液   D.红色的酚酞试液

3X        ,此时滤液N中发生反应的离子方程式为             。检验溶液Q中含有的金属阳离子的实验方法是               

4)操作III的操作步骤为蒸发浓缩、         、过滤(填操作名称)          、干燥。

5)测定绿矾产品中Fe2+含量的实验步骤:

a.称取6.0g产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;

b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;

c.用硫酸酸化的0.01mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积为40.00mL(滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O)

标准液应盛装在          滴定管中(酸式碱式)计算上述产品中FeSO4·7H2O的质量分数为        

若在a步操作中,进行定容时仰视刻度线定容,则会使测得的产品中FeSO4·7H2O的质量分数       (偏大”“偏小无影响)

 

(1)硫酸;(2)B;(3)铁粉;Fe+2Fe3+=3 Fe2+ ;取待测液于试管中,滴入几滴KSCN,无明显现象,滴入双氧水或氯水,溶液变血红色,则说明;(4)冷却结晶;洗涤;(5)①酸式滴定管;92.7%;②偏小。 【解析】 试题分析:烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备绿矾,为了减少引入新杂质,所以用硫酸溶解并通入足量氧气,反应后过滤得到滤渣M和溶液N,滤渣M中含硫,灼烧后会产生二氧化硫,溶液N中主要溶质为硫酸铁,加入足量的铁粉反应生成硫酸亚铁,过滤除去多余的铁粉,得到硫酸亚铁溶液,将硫酸亚铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾, (1)本实验要制备绿矾,为了不引入新杂质,要用硫酸溶解,故答案为:硫酸; (2)过程中灼烧时产生的气体为SO2,具有还原性和漂白性及酸性氧化物的通性,能使品红褪色,能与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应而使其褪色,能与碱反应使红色的酚酞试液褪色,不能使紫色石蕊溶液褪色,故选B; (3)根据流程分析可知,溶液N中主要溶质为硫酸铁,要制得绿矾要加铁粉,反应的离子方程式为 Fe+2Fe3+=3 Fe2+,检验亚铁离子的方法是取待测液于试管中,滴入几滴KSCN,无明显现象,滴入双氧水或氯水,溶液变血红色,则说明溶液中含有亚铁离子,故答案为:铁粉; Fe+2Fe3+=3 Fe2+;取待测液于试管中,滴入几滴KSCN,无明显现象,滴入双氧水或氯水,溶液变血红色,则说明溶液中含有亚铁离子; (4)从硫酸亚铁溶液中得到绿矾,要将硫酸亚铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为:冷却结晶、洗涤; (5)①高锰酸钾有强氧化性,应用酸式滴定管,高锰酸钾的物质的量为0.01mol•L-1×0.04L=0.0004mol,根据电子得失守恒有关系式KMnO4~5FeSO4•7H2O,则6.0g产品中含有FeSO4•7H2O的质量0.0004mol××5×278g/mol=5.56g,所以FeSO4•7H2O的质量分数为×100%=92.7%,故答案为:酸式;92.7%; ②若在a步操作中,进行定容时仰视刻度线定容,则所得样品溶液浓度偏小,消耗的高锰酸钾的体积也会偏小,根据①的计算可知测得的产品中FeSO4•7H2O的质量分数偏小,故答案为:偏小。 考点:考查了物质含量的测定、制备实验方案的设计等相关知识。  
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考点分析:
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冬青油又叫水杨酸甲酯,是一种重要的有机合成原料。某化学小组用水杨酸(满分5 manfen5.com)和甲醇在酸性催化剂催化下合成水杨酸甲酯并计算其产率。

实验步骤:

.如图,在三颈烧瓶中加入13.8g (0.1mol)水杨酸和24 g(30 mL0.75 mol)甲醇,向混合物中加入约10 mL甲苯(甲苯与水形成的共沸物,沸点为85℃,该实验中加入甲苯,易将水蒸出),再小心地加入5 mL浓硫酸,摇动混匀,加入12粒沸石,组装好实验装置,在85~95℃下恒温加热反应1.5小时:

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.待装置冷却后,分离出甲醇,然后转移至分液漏斗,依次用少量水、5%NaHCO3溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,过滤得到粗酯;

.将粗酯进行蒸馏,收集221℃224℃的馏分,得水杨酸甲酯9.12g

常用物理常数:

名称

分子量

颜色状态

相对密度

熔点(℃)

沸点(℃)

水杨酸甲酯

152

无色液体

1.18

-8.6

224

水杨酸

138

白色晶体

1.44

158

210

甲醇

32

无色液体

0.792

-97

64.7

请根据以上信息回答下列问题:

1)仪器A的名称是          ,加入沸石的作用是          。若加热后发现未加沸石,应采取的正确方法是         

2)制备水杨酸甲酯时,最合适的加热方法是             

3)实验中加入甲苯对合成水杨酸甲酯的作用是                   

4)反应结束后,分离出甲醇采用的方法是              

5)实验中加入无水硫酸镁的作用是              。本实验的产率为          (保留两位有效数字)

 

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蕴藏在海底的大量可燃冰,其开发利用是当前解决能源危机的重要课题。用甲烷制水煤气(COH2),再合成甲醇可以代替日益供应紧张的燃油。下面是产生水煤气的几种方法:

① CH4(g)H2O (g)CO (g)3H2(g) △H1+206.2kJ·mol-1

② CH4(g)满分5 manfen5.comO2(g)CO(g)2H2(g)  △H2=35.4 kJ·mol-1

③ CH4 (g)2H2O (g)CO2 (g)4H2(g)  △H3+165.0 kJ·mol-1

1CH4(g)CO2 (g)反应生成CO(g)H2(g)的热化学方程式为              

2)也可将CH4设计成燃料电池,来解决能源问题,如下图装置所示。持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷VL

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①0V≤33.6L时,负极电极反应为               

②V=44.8L时,溶液中离子浓度大小关系为              

3)工业合成氨时,合成塔中每产生1molNH3,放出46.1kJ的热量。

某小组研究在上述温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为VL的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应。相关数据如下:

容器

编号

起始时各物质物质的量/mol

达到平衡的时间

达平衡时体系

能量的变化/kJ

N2

H2

NH3

1

4

0

t1 min

放出热量:36.88kJ

2

8

0

t2 min

放出热量:Q

容器中,0-t1时间的平均反应速率为υ(H2)=                 

下列叙述正确的是          (填字母序号)

a.平衡时,两容器中H2的体积分数相等

b.容器中反应达平衡状态时,Q73.76kJ

c.反应开始时,两容器中反应的化学反应速率相等

d.平衡时,容器中N2的转化率:①<②

e.两容器达到平衡时所用时间t1>t2

4)下图是在反应器中将N2H2按物质的量之比为1:3充入后,在200℃400℃600℃下,反应达到平衡时,混合物中NH3的体积分数随压强的变化曲线。

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曲线a对应的温度是            

上图中MNQ点平衡常数K的大小关系是        

③M点对应的H2转化率是       

 

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在日常生活中,为了达到更好的清洁效果,经常有人会将洁厕液(含有盐酸)84消毒液混合使用,从而会发生引发中毒的事故。

184消毒液的主要成分是次氯酸钠,写出次氯酸钠的电子式:               

2)洁厕灵的主要成分是HCl。下列关于卤化氢的性质比较中错误的是

A.酸性:HF>HCl>HBr>HI         B.键能:H—F>H—Cl>H—Br>H—I

C.熔点:HF<HCl<HBr<HI         D.还原性:HF<HCl<HBr<HI

3)常温下,0.1mol/LNaClO溶液的pH=9.7,原因                。常温下HClO的电离平衡常数为              。洁厕液与84消毒液混合后会生成有毒的氯气。写出该反应的离子方程式           

4)高铁酸钾是一种高效多功能水处理剂,工业上常采用NaClO氧化法生产,反应原理为:

在碱性条件下,利用NaClO氧化硝酸铁,制得Na2FeO4,该反应的离子反应方程式为         

②Na2FeO4KOH反应生成K2FeO4Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH

K2FeO4在水溶液中易水【解析】
4FeO42-+10H2O满分5 manfen5.com4Fe(OH)3+8OH-+3O2,在提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用          溶液(填序号)

A.水      BNH4Cl、异丙醇      CFe(NO3)3、异丙醇      DCH3COONa、异丙醇

 

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已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10Ksp(AgBr)=7.7×10-13Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。某溶液中含有Cl-Br-CrO42-,浓度均为0.010mol •L-1,向该溶液中逐滴加入0.010 mol •L-1AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为

ACl-Br-CrO42-         BCrO42-Br-Cl-

CBr-CrO42-Cl-         DBr-Cl-CrO42-

 

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在一定温度下,改变反应物中n(SO2)对反应2SO2(g)+O2(g)满分5 manfen5.com2SO3(g)△H<0的影响如图所示,下列说法正确的是

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A.反应bc点均为平衡点,a点未达平衡且向正反应方向进行

Babc三点的平衡常数Kb>Kc>Ka

C.上述图像可以得出SO2的含量越高得到的混合气体中SO3的体积分数越高

Dabc三点中,a点时SO2的转化率最高

 

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