【題目】草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O,相對(duì)分子質(zhì)量為180)呈淡黃色,可用作照相顯影劑。某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)其進(jìn)行了一系列探究。
I.純凈草酸亞鐵晶體熱分解產(chǎn)物的探究。
(1)氣體產(chǎn)物成分的探究。小組成員采用如圖裝置(可重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
①裝置D的名稱為____。
②按照氣流從左到右的方向,上述裝置的連接順序?yàn)?/span>____→尾氣處理裝置(填圖中各儀器接口的字母編號(hào))。
③實(shí)驗(yàn)前先通入一段時(shí)間N2,其目的為____。
④實(shí)驗(yàn)證明了氣體產(chǎn)物中含有CO,依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_____。
(2)固體產(chǎn)物成分的探究。充分反應(yīng)后,A處反應(yīng)管中殘留黑色固體。小組成員設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明了其成分只有FeO,其實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象為:___。
(3)依據(jù)(1)和(2)結(jié)論,可知A處反應(yīng)管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:___。
Ⅱ.草酸亞鐵晶體樣品純度的測(cè)定
工業(yè)制得的草酸亞鐵晶體中常含有FeSO4雜質(zhì),測(cè)定其純度的步驟如下(雜質(zhì)不參與反應(yīng)):
步驟1:稱取2g草酸亞鐵晶體樣品并溶于稀H2SO4中,配成250mL溶液。
步驟2:取上述溶液25.00mL,向其中加入0.01mol·L1KMnO4溶液,恰好完全反應(yīng)時(shí)消耗 KMnO4溶液30mL。
[已知:FeC2O4+KMnO4+H2SO4→Fe2(SO4)3+CO2↑+MnSO4+K2SO4+H2O(未配平)]
(4)草酸亞鐵晶體樣品的純度為____;若步驟1配制溶液時(shí)部分Fe2+被氧化,則測(cè)定結(jié)果將____(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。
【答案】(球形)干燥管 agfbchi(或ih)de(或ed)bc 排盡裝置中的空氣,防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸 C處反應(yīng)管中固體由黑變紅,其后的澄清石灰水變渾濁 取固體少許溶于稀硫酸,無氣體生成說明無鐵存在,只有氧化亞鐵(其他答案合理即可) FeC2O42H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O 45% 偏低
【解析】
Ⅰ氣體產(chǎn)物成分的探究,草酸亞鐵晶體在裝置A中加熱分解,生成的氣體通過裝置D中硫酸銅檢驗(yàn)水蒸氣的存在,通過裝置B中澄清石灰水檢驗(yàn)CO2的生成,通過裝置E干燥氣體后通入裝置C中和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳,再通過B裝置檢驗(yàn)生成的二氧化碳?xì)怏w,用于檢驗(yàn)CO,最后尾氣處理。
Ⅱ
I (1)①裝置D的名稱為:(球形)干燥管;
②氣體產(chǎn)物成分的探究,草酸亞鐵晶體在裝置A中加熱分解,生成的氣體通過裝置D中硫酸銅檢驗(yàn)水蒸氣的存在,通過裝置B中澄清石灰水檢驗(yàn)CO2的生成,通過裝置E干燥氣體后通入裝置C中和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳,再通過B裝置檢驗(yàn)生成的二氧化碳?xì)怏w,用于檢驗(yàn)CO。按照氣流從左到右的方向,上述裝置的連接順序?yàn)椋?/span>agfbchi(或ih)de(或ed)bc,最后連接尾氣處理裝置;
③草酸亞鐵分解氣體中有CO,與O2混合加熱會(huì)爆炸,實(shí)驗(yàn)前先通入一段時(shí)間N2,其目的為:排盡裝置中的空氣,防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸;
④實(shí)驗(yàn)證明了氣體產(chǎn)物中含有CO,CuO會(huì)轉(zhuǎn)化為Cu,并有CO2生成,隨后的澄清石灰水會(huì)變渾濁,依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:C處反應(yīng)管中固體由黑變紅,其后的澄清石灰水變渾濁;
(2)充分反應(yīng)后,A處反應(yīng)管中殘留黑色固體。黑色固體可能為Fe或FeO,小組成員設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明了其成分只有FeO的方法:取固體少許溶于稀硫酸,無氣體生成說明無鐵存在,只有氧化亞鐵;
(3)依據(jù)(1)和(2)結(jié)論,可知A處反應(yīng)管中發(fā)生反應(yīng)是草酸亞鐵晶體分解生成氧化亞鐵、一氧化碳、二氧化碳和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:FeC2O4·2H2O FeO+CO↑+CO2↑+2H2O;
Ⅱ(4)雜質(zhì)不參與反應(yīng),根據(jù)FeC2O4+KMnO4+H2SO4→Fe2(SO4)3+CO2↑+MnSO4+K2SO4+H2O(未配平),Fe的化合價(jià)從+2升高到+3,C2O42-中C的化合價(jià)為+3,化合價(jià)升高到+4,則總共升高3價(jià),KMnO4中Mn的化合價(jià)從+7降低到+2,降低5價(jià),化合價(jià)升降守恒,則可以關(guān)系式5FeC2O4~3KMnO4;設(shè)配成的草酸亞鐵溶液的濃度c,有, 3×c(FeC2O4)×25mL=5×0.01mol/L×30mL,求得c(FeC2O4)=0.02mol/L。樣品中FeC2O4的物質(zhì)的量n=0.02mol/L×0.25L=5×10-3mol,樣品質(zhì)量m=nM=5×10-3mol×180g·mol-1=0.9g,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=45%;
若步驟1配制溶液時(shí)部分Fe2+被氧化,則消耗的KMnO4偏小,則樣品質(zhì)量偏小,測(cè)定結(jié)果偏低。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2019年7月1日起,上海進(jìn)入垃圾分類強(qiáng)制時(shí)代,隨后西安等地也紛紛開始實(shí)行垃圾分類。這體現(xiàn)了我國(guó)保護(hù)環(huán)境的決心,而環(huán)境保護(hù)與化學(xué)息息相關(guān),下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A.廢棄的聚乙烯塑料屬于白色垃圾,不能使溴水褪色
B.可回收的易拉罐中含金屬鋁,可通過電解熔融氧化鋁制取
C.廢舊電池中含有鎳、鎘等重金屬,不能用填埋法處理
D.含棉、麻、絲、毛及合成纖維的廢舊衣物燃燒處理時(shí)都只生成CO2和H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有AlCl3和MgSO4混合溶液,向其中不斷加入NaOH溶液,得到沉淀的量與加入NaOH溶液的體積如圖所示。原溶液中Cl-與SO42-的物質(zhì)的量之比為( )
A.3∶1B.4∶1C.5∶1D.6∶1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氫能的存儲(chǔ)是氫能應(yīng)用的主要瓶頸,開發(fā)新型儲(chǔ)氫材料是氫能利用的重要研究方向。
(1)Ti(BH4)2是一種過渡元素硼氫化物儲(chǔ)氫材料。
①基態(tài)Ti2+中含有的電子數(shù)為______,電子占據(jù)的最高能級(jí)是______,該能級(jí)具有的原子軌道數(shù)為______。
②BH4-中B原子的雜化方式是______。
(2)金屬氫化物是具有良好發(fā)展前景的儲(chǔ)氫材料。
①LiH中,離子半徑:Li+______ H-(填“>”、“=”或“<”)。
②某儲(chǔ)氫材料是短周期金屬元素M的氫化物,M的部分電離能如下表所示:
I1/kJmol-1 | I2/kJmol-1 | I3/kJmol-1 | I4/kJmol-1 | I5/kJmol-1 |
738 | 1451 | 7733 | 10540 | 13630 |
該氫化物的化學(xué)式為______。
(3)液氨是富氫物質(zhì),是氫能的理想載體。
①NH3的相對(duì)分子質(zhì)量小于PH3,但NH3的沸點(diǎn)卻遠(yuǎn)高于PH3,其原因是 ______。
②NH3容易和分子中有空軌道的BF3反應(yīng)形成新的化合物,該化合物的結(jié)構(gòu)式為 ______。
(4)2008年,Yoon等人發(fā)現(xiàn)Ca與C60(分子結(jié)構(gòu)如圖1)生成的Ca32C60能大量吸附H2分子。
①C60晶體易溶于苯、CS2,C60是 ______ 分子(填“極性”或“非極性”)。
②1mol C60分子中,含有σ 鍵數(shù)目為 ______ 個(gè)(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)。
(5)某金屬氫化物儲(chǔ)氫材料的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,該金屬氫化物的化學(xué)式為 ______,已知該晶體的密度為agcm-3,金屬元素R的相對(duì)原子質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該晶胞的體積為 ______ cm3。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有下列十種物質(zhì):①HCl;②NaHCO3;③K2SO4溶液;④SiO2;⑤蔗糖晶體;⑥NaOH;⑦氫氧化鐵膠體;⑧NH3·H2O;⑨空氣;⑩Al2(SO4)3
(1)上述物質(zhì)中屬于電解質(zhì)的有____(填序號(hào)),向⑦中逐滴滴入過量的①的水溶液,出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___。
(2)用④與⑥焙燒制備硅酸鈉,可采用圖中的裝置為____(填選項(xiàng)編號(hào))。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】黃鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等)是生產(chǎn)硫酸的工業(yè)廢渣,其綜合利用對(duì)環(huán)境保護(hù)具有現(xiàn)實(shí)意義。利用黃鐵礦燒渣為原料制備高檔顏料—鐵紅(Fe2O3)的流程如下:
回答下列問題:
(1)“焙燒”時(shí)所添加的最佳還原劑是________(填序號(hào))。
a.焦炭 b.硫黃 c.鎂粉 d.鋅粉
(2)“過濾1”后的濾液中溶質(zhì)的主要成分是________________(填化學(xué)式)。
(3)“沉淀反應(yīng)”時(shí)不宜混入過多空氣,其原因?yàn)?/span>______________________(用離子方程式表示)。
(4)為檢驗(yàn)FeCO3是否洗滌干凈,可以向最后一次洗滌液中滴加________溶液。
(5)在空氣中煅燒FeCO3生成鐵紅和另一種氧化物,反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。
(6)現(xiàn)有黃鐵礦燒渣500t,鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16.8%,經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)化后,得到90t鐵紅,該產(chǎn)品的產(chǎn)率為________。(提示:)
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【題目】實(shí)驗(yàn)室用下圖裝置測(cè)定FeO和Fe2O3固體混合物中Fe2O3的質(zhì)量,D裝置的硬質(zhì)雙通玻璃管中的固體物質(zhì)是FeO和Fe2O3的混合物。
(1)裝置B的作用是______________ ,裝置C中盛裝的液體是______________。
(2)在硬質(zhì)雙通玻璃管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是_______________________。
(3)若為FeO和Fe2O3物質(zhì)的量之比1∶1的固體混合物,反應(yīng)完全后,U型管的質(zhì)量增加7.2 g,則混合物中Fe2O3的質(zhì)量為______________。
(4)U型管E右邊連接干燥管F的目的是________________,若無干燥管F,測(cè)得Fe2O3的質(zhì)量將_____________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】相同條件下,下列各組熱化學(xué)方程式(溶液中的反應(yīng)均是在稀溶液之間進(jìn)行)中,ΔH2>ΔH1的是
A.CO2(s)+C(s)=2CO(g) ΔH1 CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) ΔH2
B.NH3 ·H2O(aq)+H+(aq)= NH4+ (aq)+H2O(l) ΔH1 H+(aq)+OH-(aq)= H2O(aq) ΔH2
C.N2(g)+O2 (g) 2NO(g) △H1 N2(g)+O2 (g) 2NO(g) △H2
D.CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+ 2H2O(l) △H1 CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+ 2H2O(g) △H2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)敘述正確的是( 。
A.由反應(yīng):M(s)+N(g) R(g) △H1 ,M(g)+N(g) R(g) △H2,得出△H 2>△H 1
B.已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);△H=-98.3kJ/mol。將1molSO2和0.5molO2充入一密閉容器中反應(yīng),放出49.15kJ的熱量
C.電解精煉銅時(shí),電源負(fù)極與純銅相連,且電解質(zhì)溶液濃度始終保持不變
D.用惰性電極電解 Na2SO4溶液,當(dāng)陰極產(chǎn)生1mol氣體時(shí),可加18 g 水使溶液恢復(fù)
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