【題目】某校學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬用工業(yè)廢鐵屑(主要成分為Fe,還含有少量FeS、Fe3P等)制備FeSO4·7H2O,并探究FeSO4·7H2O高溫分解的產(chǎn)物。
I.制備實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①稱取一定量的廢鐵屑,用熱的碳酸鈉溶液浸泡,再用蒸餾水洗滌。
②將處理后的廢鐵屑放入錐形瓶中,加入適量3mol·L-1的硫酸,連接好裝置(如圖)后水浴加熱至反應(yīng)完全。
③依據(jù)現(xiàn)象停止加熱,趁熱過(guò)濾,向?yàn)V液中補(bǔ)加少量硫酸。
④將濾液冷卻、結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌。
回答下列問(wèn)題
(1)步驟①稱量5.6g廢鐵屑時(shí),若砝碼與物品的位置放反了,則稱得的廢鐵屑的質(zhì)量會(huì)____ (填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)步驟②中需控制硫酸的用量,使鐵粉過(guò)量,其目的是_____________________。
(3)裝置C的作用是__________________________。
(4)步驟④中洗滌時(shí)所用的洗滌劑最好是______(填標(biāo)號(hào))。
A.稀硝酸 B.無(wú)水乙醇 C.苯
(5)測(cè)定產(chǎn)品的純度:
稱取mg產(chǎn)品,放入錐形瓶中,用經(jīng)煮沸過(guò)且冷卻的蒸餾水和稀硫酸溶解,然后用cmol·L-1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,消耗VmLKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液。
蒸餾水煮沸的原因:______________,KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液用______(酸或堿)式滴定管,產(chǎn)品的純度為_______(列出計(jì)算表達(dá)式即可)。
Ⅱ.探究FeSO4·7H2O高溫分解的產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)裝置及步驟如下,請(qǐng)完成相關(guān)填空:
操作步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 解釋原因 |
組裝好儀器,先充入氮?dú),再加熱管式爐至700℃一段時(shí)間 | 試管E中的白色固體變藍(lán) | 分解得到的產(chǎn)物中含水蒸氣 |
氣體產(chǎn)物經(jīng)過(guò)試管B時(shí) | 品紅溶液褪色 | (6) 產(chǎn)物中含有 _________________ |
氣體產(chǎn)物經(jīng)過(guò)試管C時(shí) | 試管C中出現(xiàn)白色沉淀 | (7)C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ___________________________ |
將瓷舟中反應(yīng)后的固體溶于足量稀硫酸,再滴入幾滴KSCN溶液 | (8)____________________ | (9) 溶液中含有 _______________ |
【答案】減小 保證溶液中都是Fe2+ 除去H2S、PH3等雜質(zhì) B 除去蒸餾水中的氧氣 酸 二氧化硫 SO3+H2O+BaCl2=BaSO4↓+2HCl 溶液變成血紅色 溶液含有Fe3+
【解析】
根據(jù)亞鐵離子和三價(jià)鐵離子的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關(guān)系分析解答;根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)操作及注意事項(xiàng)分析解答;根據(jù)酸堿滴定實(shí)驗(yàn)操作及注意事項(xiàng)分析解答;
(1)左物右碼時(shí),稱量物品的質(zhì)量是砝碼加游碼,即5g(砝碼)+0.6g(游碼),當(dāng)藥品放錯(cuò)盤時(shí),即得到5g-0.6g=4.4g,故砝碼與物品的位置放反了,則稱得的廢鐵屑的質(zhì)量會(huì)偏小,故答案為:偏。
(2)反應(yīng)過(guò)程生成的Fe2+在空氣中易被氧化成Fe3+,所以需要Fe過(guò)量,可以避免生成Fe3+,故答案為:保證溶液中都是Fe2+;
(3)由于鐵粉中含有的少量FeS、Fe3P與硫酸反應(yīng)生成H2S、PH3氣體,不能直接排放在空氣中,故用硫酸銅溶液進(jìn)行尾氣處理,故答案為:除去H2S、PH3等雜質(zhì);
(4) 硝酸具有強(qiáng)氧化性,可將Fe2+氧化成Fe3+;無(wú)水乙醇可以除去晶體表面附著的硫酸等雜質(zhì),同時(shí)能降低FeSO4在水中的溶解度,減少FeSO47H2O的損耗;苯難以除去晶體表面附著的雜質(zhì),同時(shí)苯有毒;故B正確;
(5)將蒸餾水煮沸,是為了除去水中的氧氣,由于KMnO4具有強(qiáng)氧化性,能夠腐蝕堿式滴定管的橡膠管,故應(yīng)選用酸式滴定管盛裝,根據(jù)方程式:5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O可知5Fe2+~MnO4-,即n(Fe2+)=5n(MnO4-)=mol,m(FeSO4·7H2O)= g,故藥品純度為: ;
Ⅱ.能使品紅溶液褪色的氣體是SO2,說(shuō)明加熱FeSO4·7H2O時(shí)有SO2氣體生成,經(jīng)過(guò)C裝置時(shí),生成了白色沉淀說(shuō)明該沉淀是BaSO4,即反應(yīng)方程式為:SO3+H2O+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,加熱的過(guò)程中,F(xiàn)e2+被氧化生成Fe3+,故將瓷舟中反應(yīng)后的固體溶于足量稀硫酸,再滴入幾滴KSCN溶液,溶液變成血紅色,說(shuō)明溶液含有Fe3+;
故答案為:二氧化硫,SO3+H2O+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,溶液變成血紅色 , 溶液含有Fe3+。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各反應(yīng)中,水只做氧化劑的是
A.C+H2O=CO+H2
B.2H2O=2H2↑+O2↑
C.Na2O+H2O=2NaOH
D.CuO+H2=Cu+H2O
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列除去雜質(zhì)的方法正確的是( )
A.除去N2中的少量O2:通過(guò)灼熱的CuO粉末
B.除去CO2中的少量HCl:通入NaOH溶液
C.除去KCl溶液中的少量K2CO3:加入適量的鹽酸
D.除去KCl溶液中的少量MgCl2:加入適量NaOH溶液,過(guò)濾
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn),因而得到廣泛應(yīng)用.鋅﹣錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液,電池總反應(yīng)式為:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. 電池工作時(shí),鋅失去電子
B. 電池正極的電極反應(yīng)式為:2MnO2(s)+H2O(1)+2e﹣=Mn2O3(s)+2OH﹣(aq)
C. 電池工作時(shí),電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極
D. 外電路中每通過(guò)0.2mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列儀器能直接用酒精燈加熱的是
①量筒、诒砻婷蟆、蹮、茉嚬堋、萑萘科 ⑥蒸發(fā)皿、邿
A. ②③④⑥⑦ B. ③⑥ C. ④⑥ D. ④⑦
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】50mL0.5mol·L-1的鹽酸與50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液在下圖所示的位置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中放出的熱量可計(jì)算中和熱;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)從實(shí)驗(yàn)裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是__________。
(2)燒杯間填滿碎紙條的作用是____________。
(3)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值____(填“偏大、偏小、無(wú)影響”)
(4)如果用60mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,所放出的熱量_________(填“相等、不相等”),所求中和熱__________(填“相等、不相等”),簡(jiǎn)述理由___________
(5)用相同濃度和體積的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)______________;(填“偏大”、“偏小”、“無(wú)影響”)。
(6)肼(N2H4)可作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料,與氧化劑N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣。
已知:①N2(g)+2O2(g)═N2O4(l) △H1═-19.5kJmol-1
②N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g) △H2═-534.2kJmol-1
寫出肼和N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________ 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在不同情況下測(cè)得A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)的下列反應(yīng)速率,其中反應(yīng)速率最大的是
A. υ(D)=0.01 molL-1s-1 B. υ(C)=0.5 molL-1min-1
C. υ(B)=0.6 molL-1min-1 D. υ(A)=0.2molL-1min-1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】把分別盛有熔融的氯化鈉、氯化鎂、氧化鋁的三個(gè)電解槽串聯(lián),在一定條件下通電一段時(shí)間后,析出鈉、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為( )
A.1︰2︰3B.3︰2︰1C.6︰3︰1D.6︰3︰2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氫氧燃料電池是一種常見化學(xué)電源,其原理反應(yīng):2H2+O2=2H2O,其工作示意圖如圖。下列說(shuō)法不正確的是
A. a 極是負(fù)極
B. b 電極上發(fā)生還原反應(yīng)
C. 正極的電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=OH-
D. 放電前后電解質(zhì)溶液的pH發(fā)生改變
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