【題目】含鐵化合物在生活生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。如高鐵酸鹽(FeO42-)被科學(xué)家們公認(rèn)為綠色消毒劑,在強(qiáng)堿性溶液中比較穩(wěn)定;聚合硫酸鐵則是一種高效絮凝劑。
(1)KClO與Fe(NO3)3飽和溶液反應(yīng)可制備K2FeO4,兩種溶液的混合方式為____。
A.在攪拌下,將Fe(NO3)3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中
B.在攪拌下,將KClO飽和溶液緩慢滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中
C.在攪拌下,將KClO飽和溶液和Fe(NO3)3飽和溶液一起加入
反應(yīng)的離子方程式為______________________________。
(2)高鐵酸鹽有極強(qiáng)的氧化性,能迅速有效地去除淤泥中的臭味物質(zhì),自身被還原成新生態(tài)的Fe(OH)3。已知Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38。若要使溶液中Fe3+沉淀完全(使其濃度小于10-5 mol·L-1),需調(diào)節(jié)溶液的pH>____。
(3)聚合硫酸鐵[Fex(OH)y(SO4)z]的組成可通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)測(cè)定:
①稱(chēng)取一定質(zhì)量的聚合硫酸鐵配成100.00 mL溶液A;
②準(zhǔn)確量取20.00 mL溶液A,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,過(guò)濾、洗滌、干燥至恒重,得到白色固體11.65g;
③準(zhǔn)確量取20.00 mL溶液A,加入足量銅粉,充分反應(yīng)后過(guò)濾、洗滌,將濾液和洗液合并配成250.00 mL溶液B;
④準(zhǔn)確量取25.00 mL溶液B,用0.100 0 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液8.00 mL。
通過(guò)計(jì)算確定該聚合硫酸鐵的化學(xué)式(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)______________________。
【答案】A 3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 3 Fe4(OH)2(SO4)5
【解析】
(1)K2FeO4在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解,應(yīng)把Fe(NO3)3飽和溶液滴加到KClO溶液中;
(2)當(dāng)Fe3+完全沉淀時(shí),c(Fe3+)<10-5mol/L,則該溶液中c(OH-)=,然后根據(jù)水的離子積常數(shù)計(jì)算溶液中c(H+);
(3)根據(jù)S元素守恒,可由BaSO4沉淀的質(zhì)量計(jì)算20.00 mL溶液中:n(SO42-)=n(BaSO4),再根據(jù):5Fe3+~5Fe2+~MnO4-,計(jì)算n(Fe3+);由電荷守恒:3n(Fe3+)=2n(SO42-)+n(OH-)計(jì)算n(OH-),進(jìn)而計(jì)算n(Fe3+):n(OH-):n(SO42-),可確定化學(xué)式。
(1)制備K2FeO4時(shí),KClO飽和溶液與Fe(NO3)3溶液的混合方式為:將Fe(NO3)3溶液慢慢滴入KClO溶液中,根據(jù)電荷守恒、電子守恒、原子守恒,可得該反應(yīng)的離子方程式是3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
(2)當(dāng)Fe3+完全沉淀時(shí),c(Fe3+)<1.0×10-5mol/L,則該溶液中c(OH-)==1.0×10-11mol/L,則根據(jù)室溫下水的離子積常數(shù)Kw=1.0×10-14mol2/L2可知溶液中 c(H+)=mol/L=1.0×10-3mol/L,所以溶液的pH=3;
(3)20.00 mL溶液中:n(SO42-)=n(BaSO4)==0.0500 mol,根據(jù)電子守恒可得關(guān)系式:5Fe3+~5Fe2+~MnO4-,n(Fe3+)=5n(MnO4-)=5×0.100 0 mol/L×8.00×10-3 L×=0.0400 mol,由電荷守恒:3n(Fe3+)=2n(SO42-)+n(OH-),n(OH-)=3n(Fe3+)-2n(SO42-)=3×0.0400mol-2×0.0500mol=0.0200mol,所以n(Fe3+):n(OH-):n(SO42-)=0.0400mol:0.0200mol:0.0500mol=4:2:5,所以該聚合硫酸鐵的化學(xué)式為Fe4(OH)2(SO4)5。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】催化氧化反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0。在體積可變的密閉容器中,維持壓強(qiáng)為1.01×105Pa,充入2molSO2和一定量的O2,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率α(SO2)隨O2物質(zhì)的量n(O2)的變化關(guān)系如圖1所示:
已知反應(yīng)aA(g)+bB(g)gG(g)+hH(g)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ=,其中Pθ=1.01×105Pa,PG,PH,PA,PB分別表示G,H,A,B的分壓,P(分壓)=P(總壓)×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。
(1)在絕熱恒容的密閉容器中,能表明反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是___。
A.v(SO2)=2v(O2)
B.當(dāng)容器內(nèi)溫度不再變化時(shí)
C.各組分的物質(zhì)的量相等
D.容器內(nèi)氣體密度不變
E.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
(2)在1000℃時(shí)隨著O2物質(zhì)的量的增大,但SO2平衡轉(zhuǎn)化率升高緩慢,其原因是___。
(3)求圖1中a點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ=___。在a點(diǎn)達(dá)到平衡后,若保持溫度、壓強(qiáng)不變,再向體系中充入SO2(g),O2(g),SO3(g)各0.2mol時(shí),此時(shí)v(正)___v(逆)(填“<”“>”或“=”)。
(4)若在相同的恒容密閉容器中充入O2和SO2各2mol,在不同溫度下達(dá)到平衡,反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖2所示,則達(dá)到平衡狀態(tài)b和c時(shí),SO3體積分?jǐn)?shù)較大的是___(填“b”或“c”),原因是___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示。已知1mol SO2(g)氧化為1mol SO3的ΔH=-99kJ·mol-1.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)圖中A、C分別表示______、______,E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無(wú)影響?_______。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)升高還是降低?________,理由是________________________;
(2)圖中△H=__KJ·mol-1;
(3)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 KJ·mol-1,計(jì)算由S(s)生成3 molSO3(g)的△H__(要求寫(xiě)計(jì)算過(guò)程)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在不同溫度下,水溶液中與關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是
A.圖中五點(diǎn)間的關(guān)系:
B.點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水溶液中,可能有、、、大量同時(shí)存在
C.若的NaHA溶液水溶液中與關(guān)系如圖D點(diǎn)所示,則溶液中有:
D.向溶液中滴入溶液,當(dāng)與關(guān)系如圖E點(diǎn)所示,則溶液中反應(yīng):
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氨氮是水體中氮的主要形態(tài)之一,氨氮含量過(guò)高對(duì)水中生物會(huì)構(gòu)成安全威脅。
(1)一定條件下,水中的氨氮可以轉(zhuǎn)化為氮?dú)舛ァ?/span>
已知:2NH4+(aq)+3O2(g)=2NO2-(aq)+2H2O(l)+4H+(aq) ΔH=a kJ·mol-1
2NO2-(aq)+O2(g)=2NO3-(aq) ΔH=b kJ·mol-1
5NH4+(aq)+3NO3-(aq)=4N2(g)+9H2O(l)+2H+(aq) ΔH=c kJ·mol-1
則4NH4+(aq)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)+4H+(aq) ΔH=________kJ·mol-1。
(2)實(shí)驗(yàn)室用電解法模擬處理氨氮廢水。電解時(shí),不同氯離子濃度對(duì)溶液中剩余氨氮濃度的影響如圖所示。增大氯離子濃度可使氨氮去除率____(填“增大”、“減小”或“不變”),其原因是陽(yáng)極生成強(qiáng)氧化性氣體,則陽(yáng)極電極反應(yīng)為_______。
(3)化學(xué)沉淀法是一種處理高濃度氨氮廢水的有效方法。通過(guò)加入MgCl2和Na2HPO4將NH4+轉(zhuǎn)化為MgNH4PO4·6H2O沉淀除去。25 ℃時(shí),在氨氮初始質(zhì)量濃度400 mg·L-1、n(Mg)∶n(P)∶n(N)=1∶1∶1的條件下,溶液pH對(duì)氨氮去除率及剩余氨氮濃度和總磷濃度的影響如圖所示。
①反應(yīng)生成MgNH4PO4·6H2O沉淀的離子方程式為______________。
②該實(shí)驗(yàn)條件下,控制溶液的適宜pH范圍為________;當(dāng)pH>9時(shí),溶液中總磷濃度隨pH增大而增大的主要原因是_________(用離子方程式表示)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是( 。
A.向稀醋酸溶液中加入少量醋酸鈉固體,醋酸的電離程度增大
B.電鍍時(shí),通常把待鍍金屬制品作陽(yáng)極,鍍層金屬作陰極
C.常溫下,2NO2(g)=2NO(g)+O2(g)不能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH>0
D.工業(yè)通過(guò)反應(yīng)“Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)”冶煉鉀、說(shuō)明鈉的金屬性強(qiáng)于鉀
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】腦白金的主要成分的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖:
下列對(duì)腦白金主要成分的推論錯(cuò)誤的是( )
A.其分子式為C13H16N2O2
B.能水解生成乙酸
C.能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)
D.其營(yíng)養(yǎng)成分及官能團(tuán)與葡萄糖相同
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】向容積為2 L的密閉容器中充人2 mol A氣體和1 mol B氣體,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g) 3C(g);經(jīng)2 s后達(dá)到平衡,測(cè)得C氣體的濃度為0.6 mol·L-1。下列說(shuō)法中正確的是
①用物質(zhì)A表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.2 mol·L-1·s-1
②用物質(zhì)B表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.2 mol·L-1·s-1
③平衡時(shí)物質(zhì)A與B的轉(zhuǎn)化率相等
④平衡時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.2 mol·L-1
A. ①②③ B. ①③ C. ②④ D. ①④
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】甲烷和甲醇可以做燃料電池,具有廣闊的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景,回答下列問(wèn)題。
(1)甲醇燃料電池(簡(jiǎn)稱(chēng)DMFC)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量轉(zhuǎn)化率高、對(duì)環(huán)境無(wú)污染,可作為常規(guī)能源的替代品而越來(lái)越受到關(guān)注.DMFC工作原理如圖1所示:通入b氣體的電極是原電池的_________極(填“正”“負(fù)”),其電極反應(yīng)式為_________________。
(2)某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源,進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實(shí)驗(yàn),如圖2所示。閉合K后,若每個(gè)電池甲烷用量均為0.224L(標(biāo)況),且反應(yīng)完全,U形管中氯化鈉溶液的體積為800mL(氯化鈉足量),且在電解過(guò)程中溶液體積變化忽略不計(jì),產(chǎn)生的氣體全部逸出,則在石墨電極a產(chǎn)生的氣體為____________(填化學(xué)式),該氣體在標(biāo)況下的體積為___________。在電解后將U型管中溶液混合均勻,其pH為_______。
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