8.某物質(zhì)用途廣泛,可用作分析試劑、媒染劑、催化劑及化工原料.經(jīng)測定它含有鐵元素,摩爾質(zhì)量為482g/mol.為進(jìn)一步確定它的組成,某化學(xué)興趣小組做了以下實(shí)驗(yàn):
Ⅰ).稱取48.20g該物質(zhì)溶于水,配成100mL溶液,所得溶液顯棕黃色.
Ⅱ).取上述溶液50mL于試管中,加入足量的0.1mol/LNaOH溶液,并加熱,產(chǎn)生的氣體經(jīng)干燥后通入濃硫酸中,濃硫酸增重0.85g;產(chǎn)生的紅褐色沉淀經(jīng)過過濾、洗滌、灼燒后得4.00g固體.
Ⅲ).另取上述溶液50mL于試管中,加入足量的BaCl2溶液,產(chǎn)生不溶于鹽酸的白色沉淀 23.30g.
請回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)Ⅱ中產(chǎn)生氣體的電子式
(2)該物質(zhì)的化學(xué)式為NH4Fe(SO42•12H2O,請寫出有關(guān)該物質(zhì)的一個用途氮肥.
(3)該物質(zhì)溶液中逐滴加入氫氧化鋇溶液至金屬元素完全沉淀時的化學(xué)反應(yīng)方程式NH4Fe(SO42+3Ba(OH)2=(NH42SO4+3BaSO4↓+2Fe(OH)3↓.
(4)將SO2氣體通入該物質(zhì)的溶液中可以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色,寫出該反應(yīng)的離子 方程式2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
(5)請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證該物質(zhì)中金屬陽離子:取少量固體于試管中,加水充分溶解,滴加硫氰化鉀溶液,若溶液顯血紅色,即可證明該物質(zhì)中一定存在Fe3+

分析 48.20g該物質(zhì)的物質(zhì)的量是$\frac{48.2g}{482g/mol}$=0.1mol,配成100mL溶液,經(jīng)測定它含有鐵元素,摩爾質(zhì)量為482g/mol,該物質(zhì)溶于水所得溶液顯棕黃色,則含有Fe3+,取上述溶液50mL,即0.05mol物質(zhì)中,加入足量的0.1mol/L NaOH溶液,并加熱,產(chǎn)生的氣體經(jīng)干燥后通入濃硫酸中,濃硫酸增重0.85g,則含有NH4+,產(chǎn)生的0.85g是氨氣,物質(zhì)的量是$\frac{0.85g}{17g/mol}$=0.05mol,所以含有銨根離子是0.05mol,即1mol物質(zhì)中含有銨根離子1mol,產(chǎn)生的紅褐色沉淀經(jīng)過過濾、洗滌、灼燒后得4.00g固體,即為Fe2O3,物質(zhì)的量是$\frac{4.00g}{160g/mol}$=0.025mol,即含有鐵離子0.05mol,所以1mol物質(zhì)中含有鐵離子1mol,0.05mol該物質(zhì)中加入足量的BaCl2溶液,產(chǎn)生不溶于鹽酸的白色沉淀即硫酸鋇 23.30g,即0.1mol,1mol物質(zhì)中所以含有硫酸根離子的物質(zhì)的量是2mol,結(jié)合物質(zhì)的摩爾質(zhì)量,得到該物質(zhì)的分子式為:NH4Fe(SO42•12H2O,然后結(jié)合元素化合物知識來解答.

解答 解:48.20g該物質(zhì)的物質(zhì)的量是$\frac{48.2g}{482g/mol}$=0.1mol,配成100mL溶液,經(jīng)測定它含有鐵元素,摩爾質(zhì)量為482g/mol,該物質(zhì)溶于水所得溶液顯棕黃色,則含有Fe3+,取上述溶液50mL,即0.05mol物質(zhì)中,加入足量的0.1mol/L NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生的氣體經(jīng)干燥后通入濃硫酸中,濃硫酸增重0.85g,則含有NH4+,產(chǎn)生的0.85g是氨氣,物質(zhì)的量是$\frac{0.85g}{17g/mol}$=0.05mol,所以含有銨根離子是0.05mol,即1mol物質(zhì)中含有銨根離子1mol,產(chǎn)生的紅褐色沉淀經(jīng)過過濾、洗滌、灼燒后得4.00g固體,即為Fe2O3,物質(zhì)的量是$\frac{4.00g}{160g/mol}$=0.025mol,即含有鐵離子0.05mol,所以1mol物質(zhì)中含有鐵離子1mol,0.05mol該物質(zhì)中加入足量的BaCl2溶液,產(chǎn)生不溶于鹽酸的白色沉淀即硫酸鋇23.30g,即0.1mol,1mol物質(zhì)中所以含有硫酸根離子的物質(zhì)的量是2mol,結(jié)合物質(zhì)的摩爾質(zhì)量,得到該物質(zhì)的分子式為NH4Fe(SO42•12H2O,
(1)氣體為氨氣,氨氣的電子式為,故答案為:;
(2)物質(zhì)的化學(xué)式為NH4Fe(SO42•12H2O,可以用作含酚廢水的檢測試劑、作氮肥等,故答案為:NH4Fe(SO42•12H2O;氮肥;
(3)NH4Fe(SO42•12H2O溶液中逐滴加入氫氧化鋇溶液至金屬元素完全沉淀時的化學(xué)反應(yīng)方程式為NH4Fe(SO42+3Ba(OH)2=(NH42SO4+3BaSO4↓+2Fe(OH)3↓,故答案為:NH4Fe(SO42+3Ba(OH)2=(NH42SO4+3BaSO4↓+2Fe(OH)3↓;
(4)鐵離子具有氧化性,能將二氧化硫氧化,反應(yīng)的方程式為:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色,
故答案為:溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色;2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;
(5)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證該物質(zhì)中金屬陽離子的方法為取少量固體于試管中,加水充分溶解,滴加硫氰化鉀溶液,若溶液顯血紅色,即可證明該物質(zhì)中一定存在Fe3+,
故答案為:取少量固體于試管中,加水充分溶解,滴加硫氰化鉀溶液,若溶液顯血紅色,即可證明該物質(zhì)中一定存在Fe3+

點(diǎn)評 本題考查無機(jī)物的推斷,為高頻考點(diǎn),把握沉淀、氣體的判斷及發(fā)生的反應(yīng)等為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析、推斷能力的考查,注意常見離子的檢驗(yàn)方法及應(yīng)用,題目難度不大.

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

15.工業(yè)上以CO2和NH3為原料合成尿素.在尿素合成塔中的主要反應(yīng)可表示如下:
反應(yīng)Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)?NH2CO2NH4(s)△H1=-159.47kJ•mol-1
反應(yīng)Ⅱ:NH2CO2NH4(s)?CO(NH22(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJ•mol-1
總反應(yīng)Ⅲ:2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(s)+H2O(g)△H3
回答下列問題:
(1)在相同條件下,反應(yīng)Ⅰ分別在恒溫恒容容器中和絕熱恒容容器中進(jìn)行,二者均達(dá)到平衡后,c(CO2恒溫小于c(CO2絕緣(填“大于”、“小于”或“等于”):△H3=-86.98KJ/mol.
(2)某研究小組為探究反應(yīng)Ⅰ中影響c(CO2)的因素,在恒溫下將0.4molNH3和0.2molCO2放入容積為2L的密閉容器中,t1時達(dá)到化學(xué)平衡,c(CO2)隨時間t變化曲線如圖1所示,在0-t1時間內(nèi)該化學(xué)反應(yīng)速率v(NH3)=$\frac{0.15}{{t}_{1}}$mol/(L•min);若其他條件不變,t1時將容器體積壓縮到1L,t2時達(dá)到新的平衡.請?jiān)趫D1中畫出t1-t2時間內(nèi)c(CO2)隨時間t變化的曲線.
(3)在150℃時,將2molNH3和1molCO2置于aL密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)Ⅲ,在t時刻,測得容器中CO2轉(zhuǎn)化率約為73%,然后分別在溫度為160℃、170℃、180℃、190℃時,保持其它初始實(shí)驗(yàn)條件不變,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),經(jīng)過相同時間測得CO2轉(zhuǎn)化率并繪制變化曲線(見圖2).在150℃-170℃之間,CO2轉(zhuǎn)化率呈現(xiàn)逐漸增大的變化趨勢,其原因是在150℃-170℃之間反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),溫度越高反應(yīng)速率越快,CO2轉(zhuǎn)化率就越向平衡靠攏.180℃時反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)K3=12a2(mol/L)2(用含a的式子表示).
(4)侯氏制堿法主要原料為NaCl、CO2和NH3,其主要副產(chǎn)品為NH4Cl,已知常溫下,NH3•H2O的電離常數(shù)Kb=1.8×10-5,則0.2mol•L-1NH4Cl溶液的pH約為5(取近似整數(shù)).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

16.下列敘述中,不正確的是( 。
A.2H與3H互為同位素B.金剛石與石墨互為同素異形體
C.3O2$\frac{\underline{\;放電\;}}{\;}$2O3是物理變化D.乙醇與二甲醚互為同分異構(gòu)體

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

16.25℃時,向100mL 0.1mol•L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1mol•L-1 NaOH溶液,得到的溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖(設(shè)滴加過程中無氣體產(chǎn)生).下列說法錯誤的是( 。
A.未滴加NaOH溶液時溶液的pH小于相同條件下0.1mol•L-1 NaHSO4溶液的pH
B.pH為7時混合溶液中水的電離程度最大
C.當(dāng)V(NaOH)=30mL時,c(NH3•H2O)+c(Na+)<2c(SO42-
D.滴加NaOH溶液的體積從30mL至40mL的過程中,$\frac{c(N{{H}_{4}}^{+})}{c({H}^{+})}$的值逐漸增大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.已知:H3PO2是一元中強(qiáng)酸.25℃,向20mL 0.1mol•L-1的H3PO2溶液中滴加0.1mol•L-1的NaOH溶液(滴定過程中溶液溫度保持不變),滴定曲線如圖,則下列說法不正確的是( 。
A.H3PO2的電離方程式為:H3PO2?H2PO2-+H+
B.常溫下,Ka(H3PO2)≈10-5
C.該滴定實(shí)驗(yàn)中,用酚酞作指示劑比用甲基橙作指示劑的誤差小
D.B點(diǎn)溶液中存在關(guān)系:c(H+)+c(H3PO2)=c(OH-)+c(H2PO2-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.常溫下,800ml pH=1的某溶液A中含有NH4+、K+、Na+、Fe3+、Al3+、Fe2+、CO32-、NO3-、Cl-、NO2-、I-、SO42-中的四種,且各離子的物質(zhì)的量濃度均為0.1mol•L-1,現(xiàn)取該溶液進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn),已知HNO2是一種不穩(wěn)定的弱酸,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示:

下列有關(guān)說法正確的是(  )
A.該溶液中一定有NO3-、Al3+、SO42-、Cl-四種離子
B.實(shí)驗(yàn)最多消耗Cu 1.92g,生成氣體丙在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積為448mL
C.沉淀乙一定有BaCO3,可能有BaSO4
D.為確定原溶液中是否有Na+、K+,可通過焰色反應(yīng)來確定

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.下列說法正確的是( 。
A.“霧霾天氣”“溫室效應(yīng)”“光化學(xué)煙霧”的形成都與氮的氧化物無關(guān)
B.液氨汽化時要吸收大量的熱,可用作制冷劑
C.在細(xì)菌作用下銅礦石可以直接轉(zhuǎn)換為單質(zhì)銅.這個過程叫作生物煉銅
D.天津港爆炸事件中參與燃燒的一種危險(xiǎn)品“甲苯二異氰酸酯(TDI)”,該危險(xiǎn)品屬于芳香烴

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.在化學(xué)學(xué)習(xí)與研究中經(jīng)常采用“推理”的思維方式,但有時也會得出錯誤的結(jié)論.下列“推理”正確的是(  )
A.根據(jù)lmolO2和Mg完全反應(yīng)獲得4mol電子;可推出lmo1 O2和其他金屬完全反應(yīng)都獲得4mol電子
B.相同pH值的H3PO4和H2SO4溶液,稀釋相同倍數(shù)再分別測其pH值,若H3PO4溶液的pH小于H2SO4溶液,可推出元素的非金屬性S>P
C.根據(jù)Cl2+2KI=2KCl+I2反應(yīng)中,氧化性:Cl2>I2;可推出SiO2+2C $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑反應(yīng)中,氧化性:C>Si
D.向3%H2O2溶液中加0.1gMnO2粉末比加2滴1mol•L-1FeCl3溶液反應(yīng)劇烈;根據(jù)此實(shí)驗(yàn)可推出MnO2的催化效果一定比FeCl3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

18.完成下表空白處
 原子序數(shù) 電子排布式 在周期表中的位置 是金屬還是非金屬 最高價氧化物的水化物及酸堿性 氣態(tài)氫化物的化學(xué)式
 15     
  1s22s22p63s23p4    
   第二周期VA族  

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同步練習(xí)冊答案