【題目】檸檬酸亞鐵(FeC6H6O7)是一種易吸收的高效鐵制劑,可由綠礬(FeSO4·7H2O)通過下列反應制備:FeSO4+Na2CO3===FeCO3↓+Na2SO4 FeCO3 +C6H8O7=FeC6H6O7+CO2↑+H2O
(1)生成的FeCO3沉淀需經(jīng)充分洗滌,檢驗洗滌是否完全的方法是____________________。
(2)將制得的FeCO3加入到足量檸檬酸溶液中,再加入少量鐵粉,80℃下攪拌反應。
①鐵粉的作用是_________________。
②反應結(jié)束后,無需過濾,除去過量鐵粉的方法是_____________。
(3)最后溶液經(jīng)濃縮、加入適量無水乙醇、靜置、過濾、洗滌、干燥,獲得檸檬酸亞鐵晶體。分離過程中加入無水乙醇的目的是________________。
(4)某研究性學習小組欲從硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3 ) 出發(fā),先制備綠礬,再合成檸檬酸亞鐵。請結(jié)合下圖的綠礬溶解度曲線,補充完整由硫鐵礦燒渣制備FeSO4·7H2O晶體的實驗步驟(可選用的試劑:鐵粉、稀硫酸和NaOH溶液):
①向一定量燒渣中加入足量的稀硫酸充分反應,過濾
②向濾液中滴加過量的NaOH溶液,過濾,充分洗滌固體
③向固體中加入足量稀硫酸至固體完全溶解
④再加入足量的鐵粉,充分攪拌后,過濾得到FeSO4 溶液
⑤_______________________________________________,得到FeSO4·7H2O 晶體。
(5)取25.00g檸檬酸亞鐵晶體(摩爾質(zhì)量為246g/mol),配成100mL溶液,取20.00mL至錐形瓶中,另取0.2000mol.L-1的酸性KMnO4標準溶液裝入酸式滴定管中,用氧化還原法測定檸檬酸亞鐵晶體的質(zhì)量分數(shù),雜質(zhì)不與酸性KMnO4標準溶液反應,經(jīng)4次滴定,每次消耗KMnO4溶液的體積如下:
實驗序號 | 1 | 2 | 3 | 4 |
消耗KMnO4溶液體積 | 20.00mL | 19.98mL | 21.38mL | 20.02mL |
滴定終點時現(xiàn)象為:__________________________________檸檬酸亞鐵的質(zhì)量分數(shù)________________
【答案】 取最后一次洗滌液于試管中,向其中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生,則表明已洗滌干凈 防止+2的鐵元素被氧化 加入適量檸檬酸,讓鐵粉反應完全 降低檸檬酸亞鐵在水中的溶解量,有利于晶體析出 加熱濃縮得到60℃飽和溶液,冷卻至0℃結(jié)晶,過濾 用少量冰水洗滌,低溫干燥 錐形瓶內(nèi)溶液顏色變?yōu)樽仙,且半分鐘?nèi)不恢復原來顏色 98.40%
【解析】(1)本題中FeCO3的制備是用Na2CO3溶液和FeSO4溶液的反應,因而沉淀表面可能會有Na2SO4雜質(zhì),因而應該檢驗最后一次洗滌濾液中是否含有SO42-,即該題便轉(zhuǎn)化成SO42-的檢驗。
(2)①因+2的Fe元素易被空氣中的氧氣氧化,制備檸檬酸亞鐵過程中應盡量避免與氧氣接觸。
②除去過量的鐵粉可直接加入適量的檸檬酸,反應也生成了需要的產(chǎn)品檸檬酸亞鐵,不會引入雜質(zhì)。
(3)加入無水乙醇,可以降低檸檬酸亞鐵的溶解度,從而獲得更多的產(chǎn)品。
(4)根據(jù)金屬離子沉淀的pH值,然后通過滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至5.0把Al3+除去,過濾,即得到FeSO4溶液,再根據(jù)綠礬溶解度曲線,進行分析解答。
(5)當酸性KMnO4標準溶液與亞鐵離子反應結(jié)束后,錐形瓶內(nèi)溶液顏色變?yōu)樽仙,且半分鐘?nèi)不恢復原來顏色,達到滴定終點;根據(jù)反應關系Fe2+→Fe3+,MnO4-→Mn2+可知,根據(jù)電子守恒規(guī)律:5Fe2+---MnO4-,計算出檸檬酸亞鐵晶體的質(zhì)量,最后計算檸檬酸亞鐵晶體的純度。
(1)本題中FeCO3的制備是用Na2CO3溶液和FeSO4溶液的反應,因而沉淀表面可能會有Na2SO4雜質(zhì),因而應該檢驗最后一次洗滌濾液中是否含有SO42-,即該題便轉(zhuǎn)化成SO42-的檢驗;具體操作如下:取最后一次洗滌液于試管中,向其中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生,則表明已洗滌干凈;正確答案:取最后一次洗滌液于試管中,向其中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生,則表明已洗滌干凈。
(2)①因+2的Fe元素易被空氣中的氧氣氧化,制備檸檬酸亞鐵過程中應盡量避免與氧氣接觸;加入鐵粉的目的就是與檸檬酸反應產(chǎn)生H2,形成一個無氧的環(huán)境;正確答案:防止+2價的鐵元素被氧化。
②除去過量的鐵粉可直接加入適量的檸檬酸,反應也生成了需要的產(chǎn)品檸檬酸亞鐵,不會引入雜質(zhì)。正確答案:加入適量檸檬酸讓鐵粉反應完全。
(3)最后的溶液經(jīng)濃縮形成檸檬酸亞鐵的飽和溶液,要得到盡可能多的檸檬酸亞鐵晶體,可加入無水乙醇,可以降低檸檬酸亞鐵的溶解度,從而獲得更多的產(chǎn)品;正確答案:降低檸檬酸亞鐵在水中的溶解量,有利于晶體析出。
(4)⑤根據(jù)金屬離子沉淀的pH值,然后通過滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至5.0把Al3+除去,過濾,即得到FeSO4溶液,再根據(jù)綠礬溶解度曲線,60℃時綠礬的溶解度最大,可加熱濃縮到60℃的飽和溶液,然后放在冰水中冷卻,冷卻結(jié)晶至0℃,此時析出的晶體是最多的,之后過濾,洗滌,低溫烘干,所以操作a為加熱到60℃濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾,用少量冰水洗滌,低溫干燥;正確答案:加熱濃縮得到60℃飽和溶液,冷卻至0℃結(jié)晶,過濾,用少量冰水洗滌,低溫干燥 。
(5)酸性KMnO4標準溶液滴定檸檬酸亞鐵晶體,發(fā)生反應紫色溶液褪去,當錐形瓶內(nèi)溶液顏色變?yōu)樽仙,且半分鐘?nèi)不恢復原來顏色,達到滴定終點;根據(jù)反應關系Fe2+→Fe3+,MnO4-→Mn2+可知,根據(jù)電子守恒規(guī)律:5Fe2+---MnO4-,由于第3次數(shù)據(jù)誤差較大,不能用;根據(jù)1,2,4三組數(shù)據(jù)可知,消耗KMnO4溶液體積為20 mL,所以消耗MnO4-的量為0.2×20×10-3=4×10-3mol,則消耗的亞鐵離子的量為5×4×10-3mol,則檸檬酸亞鐵晶體的量為5×4×10-3mol×100/20=0.1 mol,檸檬酸亞鐵晶體的質(zhì)量為0.1×246=24.6g,檸檬酸亞鐵的質(zhì)量分數(shù)24.6/25×100%=98.40%;正確答案:錐形瓶內(nèi)溶液顏色變?yōu)樽仙,且半分鐘?nèi)不恢復原來顏色;98.40%。
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【題目】下列反應中,產(chǎn)物中只能生成鐵的+3價化合物的是
A.少量鐵與稀硫酸反應
B.鐵絲在氧氣中燃燒
C.少量FeCl2溶液中通入過量氯氣
D.Fe投入到CuSO4溶液中
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【題目】下列說法正確的是
A. 蛋白質(zhì)溶液中加入飽和硫酸銨溶液,蛋白質(zhì)發(fā)生變性
B. 全降解塑料可由環(huán)氧丙烷和CO2縮聚制得
C. 用牛油制肥皂,當在反應液中加入熱的飽和食鹽水并攪拌后,會發(fā)現(xiàn)燒杯底部有固體物質(zhì)析出
D. 在用油脂制肥皂實驗中,加入乙醇是為了增大油脂和NaOH 溶液的接觸面積,從而加快化學反應速率
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【題目】已知斷開1molH-H鍵吸收的能量為436KJ,形成1molH-N鍵放出的能量為391KJ,根據(jù)化學方程式N2+3H22NH3,反應完1molN2放出的能量為924KJ,則斷開1molN≡N鍵吸收的能量是
A.431KJ B.649KJ C.869KJ D.945.6KJ
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【題目】現(xiàn)取m克鋁鎂合金與一定濃度的稀硝酸恰好完全溶解(假定硝酸的還原產(chǎn)物只有NO),向反應后的混合溶液中滴加bmol/LNaOH溶液,當?shù)渭拥?/span>VmL時,得到沉淀質(zhì)量恰好為最大值n克,則下列有關該實驗的說法中不正確的是 ( )
A. 沉淀中氫氧根的質(zhì)量為(n-m)克
B. 恰好溶解后溶液中的NO3-離子的物質(zhì)的量為mol
C. 生成標準狀況下NO氣體的體積為L
D. 與合金反應反應的硝酸的物質(zhì)的量為(+)mol
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【題目】某氯化鉀樣品中含有少量碳酸鉀、硫酸鉀和不溶于水的雜質(zhì)。為了提純氯化鉀,先將樣品溶于適量水中,充分攪拌后過濾,再將濾液按如圖所示步驟進行操作。下列說法中正確的是
A. 起始濾液的pH=7
B. 試劑Ⅰ為Ba(NO3)2溶液
C. 步驟②中加入試劑Ⅱ的目的是除去Ba2+
D. 圖示的步驟中必須要經(jīng)過2次過濾操作
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【題目】A、B、C、D、E、F為短周期主族元素,其原子序數(shù)依次增大。A、B 兩元素最高正價和最低負價之和為零。E和A同主族;D、F是地殼中含量最高的非金屬元素和金屬元素。
(1)寫出C元素的元素名稱_______,其在周期表中的位置__________________。E離子結(jié)構(gòu)示意圖為__________________;E2D2的電子式________________________。
(2)由A、C以原子個數(shù)比為5︰1組成的一種化合物,其中各原子均達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),該化合物中所含化學鍵類型為_________________________。
(3)E2D2和A2D反應的離子方程式為__________________________________________。
(4)由C、E組成的一種離子化合物化學式為E3C,該化合物中兩種離子的半徑由大到小的順序是____________(用元素符號表示);該化合物遇水劇烈反應,該反應的化學方程式為___________________________________。
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【題目】化合物I是一種用于制備抗高血壓藥物阿替洛爾的中間體。其合成路線流程圖如下:
(1)I中含氧官能團名稱是____和____。
(2)B→C的反應類型是____。
(3)已知B的分子式為C9H10O2,寫出B的結(jié)構(gòu)簡式:____。
(4)寫出同時滿足下列條件的E的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:____。
①含有二個苯環(huán);
②能與NaHCO3反應生成CO2;
③分子中有5種不同化學環(huán)境的氫。
(5)以流程圖中化合物A為原料可通過四步轉(zhuǎn)化制備化合物。請用課本上學過的知識在橫線上補充①~④的反應試劑和反應條件(樣式:)______。
(6)請寫出以C2H5OH和為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】功能高分子P的合成路線如下:
(1)A的分子式是C7H8,其結(jié)構(gòu)簡式是________________________。
(2)試劑a是____________________。
(3)反應③的化學方程式:_________________________________________________。
(4)E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能團:_________________________。
(5)反應④的反應類型是____________________________。
(6)反應⑤的化學方程式:_________________________________________________。
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