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某校学习小组的同学设计实验,制备(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O并探究其分...

某校学习小组的同学设计实验,制备(NH42FeSO42•6H2O并探究其分解规律。实验步骤如下:

.称取7.0g工业废铁粉放入烧杯中,先用热的Na2CO3溶液洗涤,再水洗,最后干燥。

.称取6.0g上述处理后的铁粉加入25mL某浓度硫酸中加热,加热过程中不断补充蒸馏水,至反应充分。

.冷却、过滤并洗涤过量的铁粉,干燥后称量铁粉的质量。

.向步骤Ⅲ的滤液中加入适量(NH42SO4晶体,搅拌至晶体完全溶解,经一系列操作得干燥纯净的(NH42FeSO42•6H2O

V.将(NH42FeSO42•6H2O脱水得(NH42FeSO42,并进行热分解实验。

已知在不同温度下FeSO4•7H2O的溶解度如表:

温度(℃)

1

10

30

50

溶解度(g

14.0

17.0

25.0

33.0

 

回答下列问题:

1)步骤Ⅰ用热的Na2CO3溶液洗涤工业废铁粉的目的是__,步骤Ⅱ中设计铁粉过量,是为了__,加热反应过程中需不断补充蒸馏水的目的是__

2)步骤Ⅲ中称量反应后剩余铁粉的质量,是为了__

3)(NH42FeSO42分解的气态产物可能有N2NH3SO2SO3及水蒸气,用下列装置检验部分产物。

①检验气态产物中的SO2SO3时,装置连接顺序依次为__(气流从左至右);C中盛放的试剂为__

②装置A的作用是__

③检验充分分解并冷却后的瓷舟中铁的氧化物中是否含有二价铁,需用到的试剂为__

 

除去油污 防止Fe2+被氧化 保持溶液的体积,防止硫酸亚铁析出,减少损失 计算加入硫酸铵晶体的质量 盐酸酸化的氯化钡溶液 吸收尾气SO2,避免污染环境 稀硫酸和铁氰化钾溶液或稀硫酸和酸性高锰酸钾溶液 【解析】 (1)工业废铁粉中含有油脂,热的Na2CO3溶液显碱性可以洗涤油污;(2)根据目标产品NH4Fe(SO4)2分析需要硫酸铵与硫酸亚铁的比例关系;(3)①检验气态产物中的SO2和SO3时,要考虑检验气体的试剂及连接的顺序问题;③检验氧化物中是否含有二价铁,先将氧化物溶解,再检验。 (1)用热的Na2CO3溶液洗涤工业废铁粉表面油脂,;再搅拌过程中Fe2+可能会被氧气氧化为Fe3+,步骤Ⅱ中设计铁粉过量,把Fe3+还原变为Fe2+;在加热的过程中水会不断减少,可能会造成硫酸亚铁固体的析出,造成损失,所以不断补充蒸馏水维持溶液体积; 答案:除去油污;防止Fe2+被氧化;保持溶液的体积,防止硫酸亚铁析出,减少损失; (2)步骤Ⅲ中称量反应后剩余铁粉的质量,计算出生成硫酸亚铁的物质的量,根据硫酸亚铁和硫酸铵反应生成NH4Fe(SO4)2; 答案:计算加入硫酸铵晶体的质量。 (3)①检验气态产物中的SO2和SO3时,A中的NaOH溶液适用于吸收尾气SO2,B中的品红溶液适用于检验SO2,明显仅剩C装置用于检验SO3,但不能影响二氧化硫,那么用盐酸酸化的氯化钡溶液来检验SO3比较合理,同时避免二氧化硫溶解,由于考虑SO3会溶于水中,所以先检验SO2,再检验SO3,最后进行尾气吸收,综合考虑连接顺序为; ②装置A的作用是吸收尾气SO2,避免污染环境; ③检验充分分解并冷却后的瓷舟中铁的氧化物中是否含有二价铁,先将氧化物溶解,用硫酸溶解,再滴加铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀或滴加酸性高锰酸钾溶液,紫红色褪去,证明有二价铁; 答案:;盐酸酸化的氯化钡溶液;处理尾气,避免污染环境;稀硫酸和铁氰化钾溶液或稀硫酸和酸性高锰酸钾溶液。
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三氧化钼(MoO3)是石油工业中常用的催化剂,也是搪瓷釉药的颜料,该物质常使用辉钼矿(主要成分

MoS2)通过一定条件来制备。回答下列相关问题:

(1)已知:①MoS2(s)Mo(s)+S2(g)   H1

S2(g)+2O2(g)2SO2(g)   H2

2Mo(s)+3O2(g)2MoO3(s)  H3

2MoS2(s)+7O2(g)2MoO3(s)+4SO2(g)  H=______(用含H1H2H3的代数式表示)。

(2)若在恒温恒容条件下仅发生反应MoS2(s)Mo(s)+S2(g)

①下列说法正确的是______ (填字母)。

a.气体的密度不变,则反应一定达到了 平衡状态

b.气体的相对分子质量不变,反应不定处于 平衡状态

c.增加MoS2的量,平衡正向移动

②达到平衡时S2(g)的浓度为1.4 mol•L-1,充入一定量的S2(g),反应再次达到平衡,S2g)浓度______(填“=“1.4 mol•L-1

(3)2L恒容密闭容器中充入1.0 molS2(g)1.5 mol O2(g),若仅发生反应:S2(g)+2O2(g)2SO2(g)5 min后反应达到平衡,此时容器压强为起始时的80%,则05 min内,S2 (g)的反应速率为______mol•L-1•min-1

(4)在恒容密闭容器中,加入足量的MoS2O2,仅发生反应:2MoS2(s)+7O2(g)2MoO3(s)+4SO2(g) H.测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示:

①△H______(填“*“=“0;比较p1p2p3的大小:______

②若初始时通入7.0molO2p27.0 kPa,则A点平衡常数Kp=______(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算。分压=总压×气体的物质的量分数,写出计算式即可)。

 

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2019年诺贝尔化学奖授予锂离子电池的发明者,LiFePO4是锂离子电池的正极材料。用含锂废渣(主要金属元素的含量:Li  8.50%Ni  6.55%Mg  13.24%)制备Li2C2O4,并用其制备LiFePO4部分工艺流程如图(该流程可能造成水体砷污染):

已知:滤液1、滤液2中部分离子的浓度(g·L-1):

 

Li+

Ni2+

Mg2+

滤液1

22.72

20.68

60.18

滤液2

21.94

7.7×10-3

0.78×10-3

 

 

I.制备Li2C2O4

(1)滤渣2的主要成分有__(填化学式)。

(2)Na2C2O4溶液中各离子的浓度由大到小顺序为__

(3)写出加入Na2C2O4溶液时发生反应的离子方程式:__

.制备LiFePO4

(4)将电池极Li2C2O4FePO4置于高温下反应生成LiFePO4和一种温室气体,该反应的化学方程式是___

(5)LiFePO4需要在高温下成型后才能作为电极,高温成型时要加入少量石墨,则石墨的作用是__(任写一点)。

(6)我国科学家研究零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8)去除废水中的As(Ⅴ),其机制模型如图,其中零价铁与过硫酸钠反应的离子方程式是__。在该模型中得到的铁砷共沉淀物经灼烧(无元素化合价变化)后得到一种磁性化合物,化学式为Fe7As2O14,该物质中二价铁与三价铁的个数比为__

 

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25 ℃时,向NaHCO3溶液中滴入盐酸,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是

A.25 ℃时,H2CO3的一级电离Ka1(H2CO3)=1.0×10-6.4

B.M点溶液中:c(H+)+ c(H2CO3)=c(Cl-) +2c(CO32-) +c(OH-)

C.25 ℃时,HC+H2OH2CO3+OH-Kh=1.0×10-7.6

D.图中a=2.6

 

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短周期主族元素WXYZ的原子序数依次增大,WX的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等,Y在周期表中族序数与周期数相等,ZW2是一种新型的自来水消毒剂。下列说法错误的是

A.W2的沸点比Z2的沸点低

B.XYW2的水溶液呈碱性

C.WX形成的化合物一定只含离子键

D.XYZ的最高价氧化物对应的水化物两两之间均能发生反应

 

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用石墨作电极电解KClCuSO4(等体积混合)混合溶液,电解过程中溶液pH随时间t的变化如图所示,下列说法正确的是

A.abH+被还原,溶液的pH增大

B.原溶液中KClCuSO4的物质的量浓度之比为21

C.c点时加入适量CuCl2固体,电解液可恢复原来浓度

D.cd段相当于电解水

 

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