【題目】某校學習小組的同學設計實驗,制備(NH4)2Fe(SO4)26H2O并探究其分解規律。實驗步驟如下:
Ⅰ.稱取7.0g工業廢鐵粉放入燒杯中,先用熱的Na2CO3溶液洗滌,再水洗,最后干燥。
Ⅱ.稱取6.0g上述處理后的鐵粉加入25mL某濃度硫酸中加熱,加熱過程中不斷補充蒸餾水,至反應充分。
Ⅲ.冷卻、過濾并洗滌過量的鐵粉,干燥后稱量鐵粉的質量。
Ⅳ.向步驟Ⅲ的濾液中加入適量(NH4)2SO4晶體,攪拌至晶體完全溶解,經一系列操作得干燥純凈的(NH4)2Fe(SO4)26H2O。
V.將(NH4)2Fe(SO4)26H2O脫水得(NH4)2Fe(SO4)2,并進行熱分解實驗。
已知在不同溫度下FeSO47H2O的溶解度如表:
溫度(℃) | 1 | 10 | 30 | 50 |
溶解度(g) | 14.0 | 17.0 | 25.0 | 33.0 |
回答下列問題:
(1)步驟Ⅰ用熱的Na2CO3溶液洗滌工業廢鐵粉的目的是__,步驟Ⅱ中設計鐵粉過量,是為了__,加熱反應過程中需不斷補充蒸餾水的目的是__。
(2)步驟Ⅲ中稱量反應后剩余鐵粉的質量,是為了__。
(3)(NH4)2Fe(SO4)2分解的氣態產物可能有N2、NH3、SO2、SO3及水蒸氣,用下列裝置檢驗部分產物。
①檢驗氣態產物中的SO2和SO3時,裝置連接順序依次為__(氣流從左至右);C中盛放的試劑為__。
②裝置A的作用是__。
③檢驗充分分解并冷卻后的瓷舟中鐵的氧化物中是否含有二價鐵,需用到的試劑為__。
【答案】除去油污 防止Fe2+被氧化 保持溶液的體積,防止硫酸亞鐵析出,減少損失 計算加入硫酸銨晶體的質量 鹽酸酸化的氯化鋇溶液 吸收尾氣SO2,避免污染環境 稀硫酸和鐵氰化鉀溶液或稀硫酸和酸性高錳酸鉀溶液
【解析】
(1)工業廢鐵粉中含有油脂,熱的Na2CO3溶液顯堿性可以洗滌油污;(2)根據目標產品NH4Fe(SO4)2分析需要硫酸銨與硫酸亞鐵的比例關系;(3)①檢驗氣態產物中的SO2和SO3時,要考慮檢驗氣體的試劑及連接的順序問題;③檢驗氧化物中是否含有二價鐵,先將氧化物溶解,再檢驗。
(1)用熱的Na2CO3溶液洗滌工業廢鐵粉表面油脂,;再攪拌過程中Fe2+可能會被氧氣氧化為Fe3+,步驟Ⅱ中設計鐵粉過量,把Fe3+還原變為Fe2+;在加熱的過程中水會不斷減少,可能會造成硫酸亞鐵固體的析出,造成損失,所以不斷補充蒸餾水維持溶液體積;
答案:除去油污;防止Fe2+被氧化;保持溶液的體積,防止硫酸亞鐵析出,減少損失;
(2)步驟Ⅲ中稱量反應后剩余鐵粉的質量,計算出生成硫酸亞鐵的物質的量,根據硫酸亞鐵和硫酸銨反應生成NH4Fe(SO4)2;
答案:計算加入硫酸銨晶體的質量。
(3)①檢驗氣態產物中的SO2和SO3時,A中的NaOH溶液適用于吸收尾氣SO2,B中的品紅溶液適用于檢驗SO2,明顯僅剩C裝置用于檢驗SO3,但不能影響二氧化硫,那么用鹽酸酸化的氯化鋇溶液來檢驗SO3比較合理,同時避免二氧化硫溶解,由于考慮SO3會溶于水中,所以先檢驗SO2,再檢驗SO3,最后進行尾氣吸收,綜合考慮連接順序為;
②裝置A的作用是吸收尾氣SO2,避免污染環境;
③檢驗充分分解并冷卻后的瓷舟中鐵的氧化物中是否含有二價鐵,先將氧化物溶解,用硫酸溶解,再滴加鐵氰化鉀溶液,產生藍色沉淀或滴加酸性高錳酸鉀溶液,紫紅色褪去,證明有二價鐵;
答案:;鹽酸酸化的氯化鋇溶液;處理尾氣,避免污染環境;稀硫酸和鐵氰化鉀溶液或稀硫酸和酸性高錳酸鉀溶液。
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【題目】粉煤灰是燃煤產生的工業固體廢料,主要成分有Al2O3、SiO2 ,還含有少量Fe2O3、CaO等。采用酸堿聯合的方法從粉煤灰中綜合回收氧化鋁及二氧化硅的工藝流程如下:
硫酸熟化過程中發生的反應有:
Al2O32SiO2 +3H2SO4=Al(SO4)3 +2SiO2 +3H2O
3Al2O32SiO2 +9H2SO4=3Al2( SO4)3 + 2SiO2 +9H2O
(1)“結晶”操作:緩緩加熱,濃縮至______ ,放置冷卻,得到Al2(SO4)318H2O。
(2)Al2(SO4)318H2O在250 ~300℃下失重40.5%得Al2(SO4)xH2O,x=______。
(3)“還原焙燒”過程中發生反應的化學方程式為_________。
(4)設計實驗檢驗粗氧化鋁中是否含有Fe2O3: __________。
(5)向硅酸鈉溶液中通入過量CO2制備白炭黑的化學方程式為___________。
(6)粗氧化鋁制備冶金級氧化鋁過程中發生反應[ Al(OH)4]- +CO2 =Al(OH)3↓+ HCO3- ,該反應的平衡常數為_______[已知 Al(OH)3+H2O [ Al(OH)4]-+H+ K1 =4×10-13 ;H2CO3
H2O +CO2 K2 =600; Kal(H2CO3) =4.2×10-7、Ka2(H2CO3) =5.6×10-11]。
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【題目】下列關于平衡常數K的說法中,正確的是( )
A. 在任何條件下,化學平衡常數K是一個恒定值
B. 平衡常數K只與溫度有關,與反應物濃度、壓強無關
C. 從平衡常數K的大小不能推斷一個反應進行的程度
D. 對于可逆反應C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一定溫度下達到平衡時,其平衡常數表達式為
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【題目】復旦大學王永剛的研究團隊制得一種柔性水系鋅電池,該可充電電池以鋅鹽溶液作為電解液,其原理如圖所示。下列說法不正確的是( )
A.放電時,N極發生還原反應
B.充電時,Zn2+向M極移動
C.充電時,N極的電極反應式為2PTO+8e-+4Zn2+==PTO-Zn2+
D.放電時,每生成1molPTO-Zn2+,M極溶解的質量為260g
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【題目】在下圖所示裝置中加入一定量的鐵粉,分液漏斗中加入一定體積濃度為12 mol·L-1的硝酸,加熱打開分液漏斗的活塞,使其充分反應后,
下列微粒:①、② Fe3+、③H+、④ NO、⑤ NO2,在該裝置中一定大量存在的( )
A.①B.①⑤C.②④⑤D.①②③⑤
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【題目】我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業做出了突出貢獻。他以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3,進而生產出純堿。有關反應的化學方程式為:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
回答下列問題:
(1)碳酸氫銨與飽和食鹽水反應,能析出碳酸氫鈉晶體的原因是___(填字母標號)。
a.碳酸氫鈉難溶于水
b.碳酸氫鈉受熱易分解
c.碳酸氫鈉的溶解度相對較小,所以在溶液中首先結晶析出
(2)某探究活動小組根據上述制堿原理,進行碳酸氫鈉的制備實驗,同學們按各自設計的方案實驗。
①一位同學將二氧化碳氣體通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉,實驗裝置如圖所示(圖中夾持、固定用的儀器未畫出)。
試回答下列有關問題:
(Ⅰ)乙裝置中的試劑是___;
(Ⅱ)丁裝置中稀硫酸的作用是___;
(Ⅲ)實驗結束后,分離出NaHCO3晶體的操作是___(填分離操作的名稱)。
②另一位同學用圖中戊裝置(其它裝置未畫出)進行實驗。
(Ⅰ)實驗時,須先從___管通入___氣體,再從___管中通入___氣體;
(Ⅱ)有同學建議在戊裝置的b管下端連接己裝置,理由是___;
(3)請你再寫出一種實驗室制取少量碳酸氫鈉的方法:___。
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【題目】下列自然現象發生或形成的過程中,指定元素既沒有被氧化又沒有被還原的是
A.溶洞——鈣 | B.閃電——氮 | C.火山噴發——硫 | D.光合作用——碳 |
A.AB.BC.CD.D
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【題目】9.5 g含雜質的MgCl2溶于水,加足量的AgNO3溶液,得到28 g沉淀。若只含有一種雜質,則雜質不可能是( )
A.NaCl
B.AlCl3
C.CaCl2
D.FeCl3
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【題目】已知某飽和溶液中:①溶液的質量;②溶劑的質量;③溶液的體積;④溶質的摩爾質量;⑤溶質的溶解度;⑥溶液的密度,從上述條件中不能用來計算該飽和溶液的物質的量濃度的是( 。
A.④⑤⑥B.①②③④C.①②④⑥D.②③④
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