19.草酸亞鐵晶體(FeC2O4•2H2O)是一種淺黃色固體,難溶于水,受熱易分解,是生產(chǎn)鋰電池的原材料,也常用作分析試劑及顯影劑等,其制備流程如下:

(1)配制(NH42Fe(SO42•6H2O溶液時,需加少量硫酸,目的是抑制Fe2+水解.
(2)沉淀時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為(NH42Fe(SO42+H2C2O4+2H2O=FeC2O4•2H2O↓+H2SO4+(NH42SO4
(3)向盛有草酸亞鐵晶體的試管中滴入幾滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振蕩,發(fā)現(xiàn)溶液的顏色由紫紅色變?yōu)樽攸S色,同時有氣體生成.這說明草酸亞鐵晶體具有還原(填“氧化”或“還原”)性.若反應(yīng)中消耗1mol FeC2O4•2H2O,則參加反應(yīng)的n(KMnO4)為0.6 mol.
(4)稱取3.60g草酸亞鐵晶體(摩爾質(zhì)量是180g•mol-1)用熱重法對其進行熱分解,得到剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示:

①過程Ⅰ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeC2O4+2H2O.
②300℃時剩余固體是鐵的一種氧化物,試通過計算確定該氧化物的化學(xué)式草酸亞鐵晶體中的鐵元素質(zhì)量為:3.6g×$\frac{56}{180}$×100%=1.12g,草酸亞鐵晶體中的鐵元素完全轉(zhuǎn)化到氧化物中,
氧化物中氧元素的質(zhì)量為:1.60g-1.12g=0.48g,
鐵元素和氧元素的質(zhì)量比為:1.12g:0.48g=7:3,
設(shè)鐵的氧化物的化學(xué)式為FexOy
則有:56x:16y=7:3,
x:y=2:3,
鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe2O3.(寫出計算過程).

分析 在稀硫酸溶液中配置硫酸亞鐵氨,加入草酸沉淀沉淀亞鐵離子生成草酸亞鐵,靜置傾去上層溶液后處理得到草酸晶體,
(1)配制(NH42Fe(SO42•6H2O溶液時,需加少量硫酸的目的是抑制其水解;
(2)沉淀時發(fā)生反應(yīng)硫酸亞鐵氨溶液中加入草酸反應(yīng)生成草酸亞鐵沉淀、硫酸和硫酸氨;
(3)向盛有草酸亞鐵晶體的試管中滴入幾滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振蕩,發(fā)現(xiàn)溶液顏色逐漸變?yōu)樽攸S色,并檢測到CO2生成.說明草酸亞鐵被氧化為鐵離子、二氧化碳氣體,草酸亞鐵具有還原性,依據(jù)電子守恒計算得到消耗的高錳酸鉀物質(zhì)的量;
(4)根據(jù)圖中提供的信息,通過計算可以判斷反應(yīng)的化學(xué)方程式和物質(zhì)的化學(xué)式;
①過程Ⅰ發(fā)生的反應(yīng)是:草酸亞鐵晶體受熱失去結(jié)晶水;
②草酸亞鐵晶體中的鐵元素質(zhì)量為:3.6g×$\frac{56}{180}$×100%=1.12g,草酸亞鐵晶體中的鐵元素完全轉(zhuǎn)化到氧化物中,
氧化物中氧元素的質(zhì)量為:1.60g-1.12g=0.48g,
鐵元素和氧元素的質(zhì)量比為:1.12g:0.48g=7:3,
據(jù)此計算書寫化學(xué)式.

解答 解:(1)配制(NH42Fe(SO42•6H2O溶液時,溶液中亞鐵離子水解顯酸性,需加少量硫酸的目的是抑制其水解,
故答案為:抑制Fe2+水解;
(2)沉淀時發(fā)生反應(yīng)硫酸亞鐵氨溶液中加入草酸反應(yīng)生成草酸亞鐵沉淀、硫酸和硫酸氨,反應(yīng)的化學(xué)方程式依據(jù)原子守恒配平寫出為:(NH42Fe(SO42+H2C2O4+2H2O=FeC2O4•2H2O↓+H2SO4+(NH42SO4
故答案為:(NH42Fe(SO42+H2C2O4+2H2O=FeC2O4•2H2O↓+H2SO4+(NH42SO4;
(3)向盛有草酸亞鐵晶體的試管中滴入幾滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振蕩,發(fā)現(xiàn)溶液顏色逐漸變?yōu)樽攸S色,并檢測到CO2生成.說明草酸亞鐵被氧化為鐵離子、二氧化碳氣體,草酸亞鐵具有還原性,依據(jù)電子守恒計算得到消耗的高錳酸鉀物質(zhì)的量,依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒原子守恒配平書寫離子方程式為5Fe2++5C2O42-+3MnO4-+24H+=5Fe3++3Mn2++5CO2↑+12H2O,消耗1mol FeC2O4•2H2O,則參加反應(yīng)的KMnO4為0.6mol;
故答案為:還原性;0.6;
(4)①通過剩余固體的質(zhì)量可知,過程Ⅰ發(fā)生的反應(yīng)是:草酸亞鐵晶體受熱失去結(jié)晶水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeC2O4+2H2O
故答案為:FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeC2O4+2H2O;
②草酸亞鐵晶體中的鐵元素質(zhì)量為:3.6g×$\frac{56}{180}$×100%=1.12g,草酸亞鐵晶體中的鐵元素完全轉(zhuǎn)化到氧化物中,
氧化物中氧元素的質(zhì)量為:1.60g-1.12g=0.48g,
鐵元素和氧元素的質(zhì)量比為:1.12g:0.48g=7:3,
設(shè)鐵的氧化物的化學(xué)式為FexOy,
則有:56x:16y=7:3,
x:y=2:3,
鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe2O3
故答案為:Fe2O3

點評 本題考查了鐵及其化合物性質(zhì)的實驗驗證和實驗分析判斷,定量計算,圖象分析是解題關(guān)鍵,題目難度較大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

9.碳酸鈉一種重要的化工原料.工業(yè)碳酸鈉純度約為 98%,其中含有 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和 SO42-等雜質(zhì),提純工藝線路如圖:

有關(guān)物質(zhì)的溶度積如表:
物質(zhì)CaCO3MgCO3Ca(OH)2Mg(OH)2Fe(OH)3
Ksp4.96×10-96.82×10-64.68×10-65.61×10-122.64×10-39
請回答下列問題:
(1)碳酸鈉是制造普通玻璃的主要原料,請寫出制造普通玻璃過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式SiO2+Na2CO3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na2SiO3+CO2↑.
(2)上述提純過程中加入NaOH溶液時,反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,MgCO3+2OH-=Mg(OH )2+CO32-;當(dāng)溶液的pH=8時,溶液中c(Mg 2+):c(Fe3+)=2.125×1021
(3)“母液”中除了含有 Na+、CO32-離子外,還含有Cl-、SO42-等離子.
(4)有人從“綠色化學(xué)”角度設(shè)想將“母液”直接進行循環(huán)使用.請你分析實際工業(yè)生產(chǎn)中是否可行不可行(填“可行”或“不可行”)并說明理由若“母液”循環(huán)使用,則溶液中 c(Cl-)和c(SO42-)增大,最后所得產(chǎn)物
Na2 CO3混有雜質(zhì).
(5)試劑級碳酸鈉的檢驗標準為:純度≥99.5%,為了檢驗提純后的碳酸鈉是否達標,實驗室稱取1.06g樣品,溶于水配制成100mL溶液,量取20.00mL,滴入2滴甲基橙作為指示劑,用0.1000mol/L的標準鹽酸進行滴定,三次滴定后使用鹽酸的平均體積為39.84mL,請計算,該樣品碳酸鈉的純度為99.6%.

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10.某學(xué)生實驗小組,用稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液在如圖所示的裝置中,進行中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定.請回答下列問題:
(1)圖中裝置缺少一種儀器,該儀器名稱為環(huán)形玻璃攪拌棒.
(2)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(中和熱為57.3kJ•mol-1):$\frac{1}{2}$H2SO4(aq)+NaOH(aq)═$\frac{1}{2}$Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3 kJ•mol-1
(3)如果用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數(shù)值將偏小(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.如圖1為元素周期表的一部分,請根據(jù)元素①~⑧在表中的位置,回答下列問題:

(1)在上述元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中:屬于強酸的是H2SO4、HNO3(用化學(xué)式表示,下同);堿性最強的是NaOH.
(2)④、⑤、⑥的簡單離子半徑由大到小的順序是O2->Na+>Mg2+(用離子符號表示).
(3)有兩種離子化合物,均由①、④、⑤、⑧四種元素組成,這兩種物質(zhì)可在水溶液中發(fā)生反應(yīng).寫出該反應(yīng)的離子方程式:H++HSO3-=SO2+H2O.
(4)請寫出涉及上述有關(guān)元素的兩個置換反應(yīng)(要求:同一反應(yīng)中兩種單質(zhì)對應(yīng)元素既不同周期也不同主族)2Mg+CO2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$C+2MgO、Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑;
(5)由表中元素形成的常見無機化合物A、B、C、X有如圖2轉(zhuǎn)化關(guān)系:

若A、B、C含同一金屬元素,X為強電解質(zhì),且反應(yīng)都在溶液中進行.B的化學(xué)式為Al(OH)3.X的化學(xué)式可能為(寫出不同類物質(zhì))NaOH或H2SO4或HNO3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.雷美替胺是首個沒有列為特殊管制的非成癮失眠癥治療藥物,合成該有機物過程中涉及如下轉(zhuǎn)化,下列說法正確的是(  )
A.可用溴水區(qū)分化合物Ⅱ和化合物Ⅲ
B.化合物Ⅰ中所有原子可能在同一平面
C.化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均能與NaHCO3溶液發(fā)生反應(yīng)
D.1 mol化合物Ⅰ最多能與3 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.鉻是一種銀白色的金屬,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,常用于金屬加工、電鍍等行業(yè)中.
工業(yè)上以鉻鐵礦[主要成分是Fe(CrO22]為原料冶煉鉻及獲得強氧化劑Na2Cr2O7,其工藝流程如圖1所示:

(1)高溫氧化時,反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為7:4.
(2)Na2Cr2O7中鉻元素的化合價為+6,已知Cr(OH)3為兩性氫氧化物,寫出其電離方程式:H++H2O+CrO2-?Cr(OH)3?Cr3++3OH-
(3)酸化過程中,不選用鹽酸的原因是鹽酸中氯離子會被氧化生成氯氣.
(4)固體a的主要成分是Na2SO4.10H2O,根據(jù)如圖2分析操作a為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾.
(5)加入Na2 S溶液反應(yīng)后,硫元素全部以S2O32-的形式存在,寫出生成S2O32-的離子方程式6S2-+8CrO42-+23H2O=3S2O32-+8Cr(OH)3+22OH-
(6)寫出利用鋁熱反應(yīng)制取鉻的化學(xué)方程式2Al+Cr2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al2O3+2Cr,試劑c通常還可以是(至少寫兩種)CO、C、H2等.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

11.已知Ⅰ、Ⅱ反應(yīng)在一定條件下焓變及平衡常數(shù)如下:
2H2(g)+S2(g)?2H2S(g)      K1;△H1。á瘢
3H2(g)+SO2(g)?2H2O(g)+H2S(g)  K2;△H2。á颍
(1)用△Hl、△H2表示反應(yīng)4H2(g)+2SO2(g)?S2(g)+4H2O(g)的△H=△H2×2-△H1
(2)回答下列反應(yīng)(I)的相關(guān)問題:
①溫度為T1,在1L恒容容器中加入1.8molH2、1.2molS2,10min時反應(yīng)達到平衡.測得10min內(nèi)v(H2S)=0.08mol•L-1•min-1,則該條件下的平衡常數(shù)為0.8L•mol-1,若此時再向容器中充入H2(g)、S2(g)、H2S(g)各0.8mol,則平衡移動方向為正向(填“正向”、“逆向”或“不移動”);
②溫度為T2時T2>T1,在1L恒容容器中也加入1.8molH2(g)、1.2molS2(g),反應(yīng)建立平衡時測得S2(g)的轉(zhuǎn)化率為25%,據(jù)此判斷△H1<0(填“>”或“<”),與T1時相比,平衡常數(shù)K2減。ㄌ睢霸龃蟆薄ⅰ皽p小”或“不變”).
(3)常溫下,用SO2與NaOH溶液反應(yīng)可得到NaHSO3、Na2SO3等.
①已知Na2SO3水溶液顯堿性,原因是SO32-+H2O?HSO3-+OH-(寫出主要反應(yīng)的離子方程式),該溶液中,c(Na+)<2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)(填“>”、“<”或“='’).
②在某NaHSO3、Na2SO3混合溶液中,HSO3-和SO32-物質(zhì)的量之比與溶液pH變化如下表所示(部分):
n(SO32-):n(HSO3-91:91:11:91
pH8.27.26.2
根據(jù)表中數(shù)據(jù),求鹽Na2SO3溶液中SO32-的水解平衡常數(shù)K(SO32-)=10-6.2mol•L-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.Na2O2晶體中含有的化學(xué)鍵有( 。
A.離子鍵、σ鍵B.極性鍵、離子鍵C.離子鍵D.離子鍵、π鍵

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9.人們在研究金星大氣成分時發(fā)現(xiàn)金星大氣中有一種稱為羰基硫(COS)的分子,其結(jié)構(gòu)與CO2類似,羰基硫是一種與生命密切相關(guān)的物質(zhì),下列有關(guān)COS的推測不正確的是(  )
A.COS分子是含有極性鍵的極性分子
B.COS的電子式為:
C.COS的分子中所有原子滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
D.COS分子中三個原子處于同一直線上

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