【題目】草酸鐵晶體Fe2(C2O4)3·xH2O通過相關(guān)處理后可溶于水,且能做凈水劑,在110℃可完全失去結(jié)晶水。為測(cè)定該晶體中鐵的含量和結(jié)晶水的含量,某實(shí)驗(yàn)小組做了如下實(shí)驗(yàn):
步驟1:稱量4.66g草酸鐵晶體進(jìn)行處理后,配制成250 mL一定物質(zhì)的量濃度的溶液。
步驟2:取所配溶液25.00 mL于錐形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根
恰好全部氧化成二氧化碳,同時(shí)MnO4-被還原成Mn2+。向反應(yīng)后的溶液中加入一小匙鋅粉,加熱至溶液黃色剛好消失,過濾、洗滌,將過濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中,此時(shí)溶液仍呈酸性。
步驟3:用0.0200 mol·L-1KMnO4溶液滴定步驟2所得溶液至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液V1 mL,滴定中MnO4-被還原成Mn2+。
重復(fù)步驟2、步驟3的操作2次,分別滴定消耗0.0200 mol·L-1 KMnO4溶液為V2、V3 mL。
記錄數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | KMnO4溶液的濃度(mol·L-1) | KMnO4溶液滴入的體積(mL) |
1 | 0.0200 | V1 = 20.02 |
2 | 0.0200 | V2 = 20.12 |
3 | 0.0200 | V3 = 19.98 |
請(qǐng)回答下列問題:
(1)草酸鐵溶液能做凈水劑的原因_________________(用離子方程式表示)
(2)該實(shí)驗(yàn)步驟1和步驟3中使用的儀器除托盤天平、鐵架臺(tái)、滴定管夾、燒杯、玻璃棒外,一定需用下列儀器中的______________ (填序號(hào))
酸式滴定管 B.堿式滴定管 C.量筒(10 mL) D.錐形瓶
E.膠頭滴管 F.漏斗 G.250 mL容量瓶
(3)加入鋅粉的目的是______________________
(4)步驟3滴定時(shí)是否選擇指示劑_________(是或否);說明理由_________________________寫出步驟3中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式____________________________
(5)在步驟2中,若加入的KMnO4溶液的量不夠,則測(cè)得的鐵含量________(填“偏低”、“偏高”或“不變”);實(shí)驗(yàn)測(cè)得該晶體中結(jié)晶水的個(gè)數(shù)x為________。
【答案】 Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3(膠體)+ 3H+ A、D、E、G 將Fe3+還原為Fe2+ 否 因?yàn)?/span>KMnO4被還原劑還原成Mn2+,紫紅色褪去,所以不需要指示劑 5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O 偏高 10
【解析】(1)草酸鐵溶液水解生成氫氧化鐵膠體,具有吸附性,能做凈水劑,反應(yīng)的兩種方程式為Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3(膠體)+ 3H+,故答案為:Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3(膠體)+ 3H+;
(2)實(shí)驗(yàn)步驟1是配制溶液,需要的儀器有托盤天平、燒杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、膠頭滴管;步驟3是滴定,使用的儀器有鐵架臺(tái)、滴定管夾、錐形瓶、酸式滴定管,因此需用下列儀器中A、D、E、G,故答案為:A、D、E、G;
(3)根據(jù)題意,加入的鋅粉可以將Fe3+還原為Fe2+,故答案為:將Fe3+還原為Fe2+;
(4)高錳酸鉀溶液顯紫紅色,步驟3滴定時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O,因?yàn)镵MnO4被還原劑還原成Mn2+,紫紅色褪去,所以不需要指示劑,故答案為:否;因?yàn)镵MnO4被還原劑還原成Mn2+,紫紅色褪去,所以不需要指示劑;5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O;
(5)在步驟2中,若加入的KMnO4溶液的量不夠,導(dǎo)致草酸根不能完全被氧化,在步驟3中消耗的高錳酸鉀溶液的體積偏大,則測(cè)得的鐵含量偏高;三次的平均體積為,根據(jù)步驟三中的離子反應(yīng)可知:n(Fe)=5n(MnO4-)=5××10-3×0.02molL-1× =2.04×10-2mol,
草酸鐵晶體Fe2(C2O4)3·xH2O 中含有Fe2(C2O4)3的質(zhì)量為 ×2.04×10-2mol×276g/mol=2.8152g,則結(jié)晶水的物質(zhì)的量為=0.102mol,則Fe2(C2O4)3和H2O的物質(zhì)的量之比為1:10,即x=10,故答案為:偏高;10。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Ⅰ.選擇合適的圖象,用字母填空:
(1)將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b分別加入過量的稀硫酸中,同時(shí)向a中加入少量的CuSO4溶液,產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間t(min)的關(guān)系的圖像是_______。
(2)將(1)中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液,其他條件不變,則圖象是_______。
Ⅱ.Na2FeO4是一種既能殺菌、消毒,又能絮凝凈水的高效水處理劑,其電解制法如下圖所示。電解過程中,兩極均有氣體產(chǎn)生,Y極區(qū)域溶液逐漸變成紫紅色;停止實(shí)驗(yàn),鐵電極明顯變細(xì),電解液仍澄清。查閱資料得知,高鐵酸根離子(FeO42-)在溶液中呈紫紅色。
(3)電解過程中,X極區(qū)溶液的pH______(填“增大”“減小”或“不變”)。
(4)電解過程中,Y極發(fā)生的電極反應(yīng)為___________和_____________。
(5)若在X極收集到672 mL氣體,在Y極收集到168 mL氣體(均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)氣體體積),則Y電極(鐵電極)質(zhì)量減少__________g。
(6)在堿性鋅電池中,用高鐵酸鉀作為正極材料,電池反應(yīng)為2K2FeO4+3Zn===Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2。該電池正極的電極反應(yīng)式為______________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】O3能吸收有害紫外線,保護(hù)人類賴以生存的空間。O3分子的結(jié)構(gòu)如圖,呈V型,鍵角116.5℃。三個(gè)原子以一個(gè)O原子為中心,與另外兩個(gè)O原子分別構(gòu)成一個(gè)非極性共價(jià)鍵;中間O原子提供2個(gè)電子,旁邊兩個(gè)O原子各提供1個(gè)電子,構(gòu)成一個(gè)特殊的化學(xué)鍵——三個(gè)O原子均等地享有這4個(gè)電子。請(qǐng)回答:
O3的分子結(jié)構(gòu)
(1)臭氧與氧氣的關(guān)系是___________。
(2)選出下列分子中與O3分子屬于等電子體的是 。
A.H2O B.CO2 C.SO2 D.BeCl2
(3)分子中某原子有1對(duì)沒有跟其他原子共用的價(jià)電子叫孤對(duì)電子,那么O3分子有_______ 對(duì)孤對(duì)電子。
(4)O3與O2間的轉(zhuǎn)化是否為氧化還原反應(yīng)___________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示:
化學(xué)反應(yīng) | 平衡常數(shù) | 溫度 | ||
500℃ | 700℃ | 800℃ | ||
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) | K2 | 1 | 1.7 | 2.52 |
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) | K3 |
請(qǐng)回答下列問題:
(1)判斷反應(yīng)①是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)
(2)據(jù)據(jù)反應(yīng)①與反應(yīng)②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系,則K3 =________(用K1、K2表示)
(3)某溫度下反應(yīng)①式中各物質(zhì)的平衡濃度符合下式:20c(CH3OH) = 3c(CO)·c2(H2),試判斷此時(shí)的溫度為________。
(4)500℃時(shí)測(cè)得反應(yīng)③在某時(shí)刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度分別為0.4 mol·L-1、1 mol·L-1、0.5 mol·L-1、0.4 mol·L-1,則此時(shí)ν(正)________ν(逆)(填“>”、“=”或“<”)。
(5)一定條件下將H2(g)和CO2(g)以體積比3:1置于恒溫恒容的密閉容器發(fā)生反應(yīng)③,下列能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有_____________
A.體系密度保持不變
B.H2和CO2的體積比保持不變
C.混合氣體的平均相對(duì)分子量不變時(shí),反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)
D.當(dāng)破壞CO2中2個(gè)碳氧雙鍵,同時(shí)破壞H2O 中的2個(gè)氧氫鍵,反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)
(6)若500℃時(shí)在2L密閉容器中加入2molH2和amolCO2進(jìn)行②的反應(yīng),反應(yīng)5min后達(dá)到平衡,平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為50%,求a =________mol,用H2表示該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的平均反應(yīng)速率ν(H2) =________mol·L-1·min-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列對(duì)物質(zhì)用途的描述中,錯(cuò)誤的是( )
A.鋁可用于冶煉某些熔點(diǎn)較高的金屬
B.Na2O2可用作漂白劑
C.堿石灰可用于干燥CO2、NH3等氣體
D.NaClO可用作消毒劑
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
A.乙烯和聚氯乙烯均能使溴水褪色,發(fā)生加成反應(yīng)
B.丁烷(C4H10)和二氯甲烷都存在同分異構(gòu)體
C.“地溝油”的主要成分是油脂,其成分與礦物油不同
D.淀粉,蛋白質(zhì),蔗糖都是能發(fā)生水解的高分子化合物
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】碳酸鈉、碳酸氫鈉是日常生產(chǎn)生活中常用的兩種鹽。在實(shí)驗(yàn)室中制取NaHCO3的方法有多種。請(qǐng)
依據(jù)下列方法回答問題:
方法一:模擬工業(yè)“侯氏制堿法”制。(原理NaCl+H2O+CO2+NH3 = NaHCO3↓+NH4Cl)
第一步:連接好裝置,檢驗(yàn)氣密性,在儀器內(nèi)裝人藥品。
第二步:讓某一裝置先發(fā)生反應(yīng),直到產(chǎn)生的氣體不能再在Ⅲ中溶解,再通入另一裝置中產(chǎn)生的氣體,片刻后,Ⅲ中出現(xiàn)固體。繼續(xù)向Ⅲ中通入兩種氣體,直到不再有固體產(chǎn)生。
第三步:分離Ⅲ中所得的混合物,得到NaHCO3固體。
第四步:向?yàn)V液中加入適量的某固體粉末,有NH4Cl晶體析出。
(1)圖中所示裝置的連接順序是:a接f;e接________;b接_________(填接口編號(hào))。
(2)I中盛放稀鹽酸的儀器名稱是_____________,IV中應(yīng)選用的液體為________________。
(3)第二步中讓_____________ (填序號(hào))裝置先發(fā)生反應(yīng)。
(4)第四步中所加固體粉末為________。所得的晶體中常含有少置的NaCl和NaHCO3(約占5%~8%),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn),不使用其他任何試劑,證明所得晶體大部分是NH4Cl。簡要寫出操作和現(xiàn)象______________________。
方法二:把CO2通人飽和Na2CO3溶液制取NaHCO3。裝置如下圖所示(氣密性已檢驗(yàn),部分夾持裝置略):
(5)請(qǐng)結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋B中溶液的作用_________________。
(6)當(dāng)C中有大量白色固體析出時(shí),停止實(shí)驗(yàn),將固體過濾、洗滌、干燥備用。為確定固體的成分,實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)方案如下(取一定量的固體,配成溶液作為樣液,其余固體備用):
①方案1:取樣液與澄清的Ca(OH)2溶液混合,出現(xiàn)白色沉淀。
實(shí)驗(yàn)小組對(duì)現(xiàn)象產(chǎn)生的原理進(jìn)行分析,認(rèn)為該方案不合理,理由是________________。
②方案2:取樣液與BaCl2溶液混合,出現(xiàn)白色沉淀并有氣體產(chǎn)生。
實(shí)驗(yàn)小組認(rèn)為固體中存在NaHCO3,其離子方程式是________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組離子在指定溶液中,可能大量共存的是
A. 加入鋁能放出H2的溶液中:NH4+、Na+、Cl-、Br-
B. 水電離出的c(H+)=10-13mol·L-1的溶液中:Fe3+、K+、CO32-、SO32-
C. 室溫下, =0.1mol·L-1的溶液中:Al3+、Na+、SiO32-、HCO3-
D. 使石蕊變紅的溶液中:Fe2+、K+、ClO-、SO42-
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