【題目】某草酸亞鐵水合物A可用于制作照相顯影劑、制藥等。下面是對(duì)該化合物的制備及分析的實(shí)驗(yàn)方案。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1)硫酸亞鐵的制備及收集純凈的氫氣:將2.00g鐵粉(含少量FeS及其他難溶性雜質(zhì))放入150mL錐形瓶中,加入25mL 3 mol/L H2SO4,水浴加熱。反應(yīng)完畢趁熱過(guò)濾,反應(yīng)裝置如下圖所示(每個(gè)裝置限用一次)。
①使用以上裝置完成實(shí)驗(yàn),指出裝置連接順序:a______________。
②反應(yīng)完畢后趁熱過(guò)濾的目的是________________________。
(2)草酸亞鐵水合物A的制備:將濾液轉(zhuǎn)移至事先已盛有50 mL 1 mol/L H2C2O4溶液的250mL燒杯中,攪拌下加熱至沸騰,一段時(shí)間后得到淡黃色沉淀(其主要成分為A)。
①已知A中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31%,其化學(xué)式為____________。
②3.6g A 在無(wú)氧條件下加熱,最終得到1.44g 固體化合物,試寫出該過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________________________。
③若對(duì)實(shí)驗(yàn)方案中的硫酸加入量略作調(diào)整,可以得到更高產(chǎn)率的A,試用化學(xué)平衡的相關(guān)知識(shí)分析,并指出該調(diào)整是增加還是減少硫酸的量:________。
(3)草酸亞鐵水合物A純度的測(cè)定:稱取mg產(chǎn)物于100mL燒杯中,用2 mol/L H2SO4溶解,轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶中并用2 mol/L H2SO4定容。移取25.00mL溶液至 250 mL 錐形瓶中,微熱后用濃度為c mol/L的標(biāo)準(zhǔn)高錳酸鉀溶液滴定,平行測(cè)定三次,平均消耗滴定劑VmL(假設(shè)雜質(zhì)不參與滴定反應(yīng))。
①寫出滴定過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:___________________________ ;
②列出表示產(chǎn)物中A的純度的計(jì)算式:_______________________。
【答案】edcbgfh 防止硫酸亞鐵晶體析出 FeC2O42H2O FeC2O42H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O 減少,經(jīng)粗略計(jì)算得知第一步用于溶解Fe的硫酸是遠(yuǎn)遠(yuǎn)過(guò)量的,草酸是弱酸,H+濃度增大,C2O42-濃度減少,不利于草酸亞鐵沉淀生成,故減少硫酸的量 5FeC2O4+3MnO4-+24H+=5Fe3++10CO2↑+3Mn2++12H2O [(5cV10-3×250.0×180)/(3×25.00×m)]×100%
【解析】
(1)①產(chǎn)生的H2中含有H2S和水蒸氣,從a中出來(lái)的氣體依次通過(guò)NaOH溶液除去H2S,CuSO4溶液檢驗(yàn)H2S是否除盡,濃硫酸除去水蒸氣,最后用真空球囊收集純凈的H2,故裝置連接順序:aedcbgfh;
②反應(yīng)完畢后,除去未反應(yīng)的固體,同時(shí)又防止硫酸亞鐵晶體析出,故采用趁熱過(guò)濾的方式;
(2)①令草酸亞鐵水合物A的化學(xué)式為FeC2O4xH2O, ,解得x=2,A的化學(xué)式為FeC2O42H2O;
②,n(Fe)=0.02mol,m(Fe)=0.02mol×56g/mol=1.12g,最終得到1.44g 固體化合物,,因此所得固體是FeO,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒,該過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:FeC2O42H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O;
③25mL 3 mol/L H2SO4的物質(zhì)的量為0.075mol,2.00g鐵粉的物質(zhì)的量為0.036mol,Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,所以第一步用于溶解Fe的硫酸是過(guò)量的,草酸是弱酸,H+濃度增大,C2O42-濃度減少,不利于草酸亞鐵沉淀生成,故應(yīng)減少硫酸的量;
(3)①草酸亞鐵難溶,在書寫離子方程式時(shí)應(yīng)寫成分子式,故滴定過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5FeC2O4+3MnO4-+24H+=5Fe3++10CO2↑+3Mn2++12H2O;
②5FeC2O4+3MnO4-+24H+=5Fe3++10CO2↑+3Mn2++12H2O,反應(yīng)物、生成物變化的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,即n(FeC2O4):n(KMnO4)=5:3,n(FeC2O4)= ,從250 mL容量瓶中移取25.00mL溶液,所以產(chǎn)物中FeC2O42H2O的純度為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】赤銅礦的主要成分是Cu2O,輝銅礦的主要成分是Cu2S,將赤銅礦與輝銅礦混合加熱發(fā)生以下反應(yīng):
Cu2S+2Cu2O=6Cu+SO2↑,關(guān)于該反應(yīng)的說(shuō)法中正確的是
A.該反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為2:1
B.Cu2S 在反應(yīng)中只做還原劑
C.Cu 是氧化產(chǎn)物,SO2是還原產(chǎn)物
D.每生成38.4gCu,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.6mol電子
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】現(xiàn)有 100 mL 0.5 mol/LCa(CIO)2溶液,向其中緩慢通入CO2(如圖所示)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
已知:①
②溶液中粒子濃度可用以下公式計(jì)算:
A.0.01 mol CO2通入溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
B.通入0.1 mol CO2后,用HNO3維持體系 pH=6,此時(shí)溶液中粒子濃度大小關(guān)系為c(HCO3-)>c(HCIO)>c(Ca2+)
C.迅速通入0.05 mol CO2后,關(guān)閉開關(guān),久置后發(fā)現(xiàn)體系中沉淀減少
D.緩慢通入0.05 mol CO2的過(guò)程中,水的電離程度一直減小
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在150℃時(shí)碳酸銨可以受熱完全分解,(NH4)2CO3 2NH3↑ + H2O↑ + CO2↑,則其完全分解后所產(chǎn)生的氣態(tài)混合物的密度是相同條件下氫氣密度的幾倍
A. 96倍 B. 48倍 C. 12倍 D. 32倍
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】海洋是元素的搖籃,海水中含有大量鹵族元素。NaCl晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如下所示(晶胞邊長(zhǎng)為a nm).
(1)元素 Na的價(jià)電子被激發(fā)到相鄰高能級(jí)后形成的激發(fā)態(tài)Na原子,其價(jià)電子軌道表示式為__________。
(2)除了 NaCl,Cl 元素還能形成多種價(jià)態(tài)的化合物,如NaClO、NaClO2、NaClO3、NaClO4,這四種鈉鹽對(duì)應(yīng)的酸的酸性依次增強(qiáng),試解釋HClO4的酸性強(qiáng)于HClO3的原因:__________。
(3)在適當(dāng)條件下,電解NaCl水溶液可制得 NaClO3。
①NaCl水溶液中存在的微粒間作用力有________(填序號(hào))。
A.離子鍵 B.極性鍵 C.配位鍵 D.氫鍵
②根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,預(yù)測(cè)ClO3-的空間構(gòu)型為________,寫出一個(gè)ClO3-的等電子體的化學(xué)符號(hào):______________
(4)在NaCl晶體中,Na 位于Cl 所圍成的正______面體的體心,該多面體的邊長(zhǎng)是______nm。
(5)Na 半徑與Cl半徑的比值為______(保留小數(shù)點(diǎn)后3位,=1.414)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列方法適合實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的是( )
A.N2和H2催化加熱制取氨氣
B.加熱NH4Cl制取氨氣
C.將濃氨水加入到堿石灰固體中
D.將NH4Cl溶液和NaOH溶液混合
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各組變化中,前者小于后者的是( )
①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH1
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) ΔH1
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH2
③t ℃時(shí),在一定條件下,將1 mol SO2和1 mol O2分別置于恒容和恒壓的兩個(gè)密閉容器中,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)分別反應(yīng)放出的熱量
④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH1
CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH2
A. ①②③ B. ②④ C. ②③④ D. ③④
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鈦是一種銀白色的過(guò)渡金屬,有良好的抗腐蝕性,是強(qiáng)度重量比最高的金屬。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
⑴基態(tài)鈦原子核外共有_____個(gè)填充了電子的原子軌道,其外圍電子的軌道表達(dá)式為_____。
⑵金屬鈦有兩種同素異形體。
①在較高溫度時(shí)具有體心立方晶胞,其空間利用率為_______(用含π的式子表示)。
②在較低溫度時(shí),采用面心立方最密堆積,其晶胞中有若干個(gè)正四面體空隙(如下圖中a、b、c、d四個(gè)鈦原子形成一個(gè)正四面體,其內(nèi)部為正四面體空隙),可以填充其他原子。若晶胞中所有的正四面體空隙中都填充1個(gè)氫原子,則形成的氫化鈦的化學(xué)式為________。
⑶金屬鈦的熔點(diǎn)、硬度均比鋁大,可能的原因是_______。
⑷TiCl4是氯化法制取鈦的中間產(chǎn)物。TiCl4和SiCl4在常溫下都是液體,分子結(jié)構(gòu)相同。采用蒸餾的方法分離TiCl4和SiCl4的混合物,先獲得的餾分是_______(填化學(xué)式)。
⑸有機(jī)合成中某種含鈦催化劑的結(jié)構(gòu)如圖所示。
①組成該催化劑的元素中,電負(fù)性最大的是____(填元素名稱)。
②該催化劑中碳原子的雜化方式為_____。
⑹配合物[TiCl(H2O)5]Cl2的配位數(shù)是__, 向含1 mol該配合物的水溶液中加入足量AgNO3溶液,可生成AgCl沉淀的物質(zhì)的量為__。
⑺腈化鈦(TiCN)可用于制備空氣凈化材料,已知氰氣分子[(CN)2]中所有原子均滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則氰氣分子中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比為____。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】為驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱,某小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去,氣密性已檢驗(yàn))。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
Ⅰ.打開彈簧夾,打開活塞a,滴加濃鹽酸。
Ⅱ.當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時(shí),夾緊彈簧夾。
Ⅲ.當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色時(shí),關(guān)閉活塞a。
Ⅳ.……
(1)驗(yàn)證氯氣的氧化性強(qiáng)于碘的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_________________________________________。
(2)B中溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________________________________________。
(3)為驗(yàn)證溴的氧化性強(qiáng)于碘,過(guò)程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是________________________________。
(4)過(guò)程Ⅲ實(shí)驗(yàn)的目的是_________________________________________________________。
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