【題目】草酸亞鐵晶體(FeC2O42H2O)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)配制硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液時(shí),除需加硫酸外還需要加少量鐵屑的目的是________。
(2)加熱至沸騰生成沉淀時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。
(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(shí)有氣體生成.這說明草酸亞鐵晶體具有________(填“氧化”或“還原”)性.若反應(yīng)中消耗1mol FeC2O42H2O,則參加反應(yīng)的n(KMnO4)為________。
(4)稱取3.60g草酸亞鐵晶體(摩爾質(zhì)量是180gmol﹣1)用熱重法對(duì)其進(jìn)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________________________。
②300℃時(shí)剩余固體是鐵的一種氧化物,試通過計(jì)算確定該氧化物的化學(xué)式___________(寫出計(jì)算過程)
【答案】防止Fe2+被氧化 (NH4)2Fe(SO4)2+H2C2O4+2H2O=FeC2O42H2O↓+H2SO4+(NH4)2SO4 還原 0.6mol FeC2O42H2OFeC2O4+2H2O↑ Fe2O3
【解析】
在稀硫酸溶液中配置硫酸亞鐵銨,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,結(jié)合題干中的問題、相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)和氧化還原反應(yīng)中電子得失守恒分析解答。
(1)配制(NH4)2Fe(SO4)2溶液時(shí),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,又因?yàn)閬嗚F離子易被氧化,所以還需要加少量鐵屑的目的是防止Fe2+被氧化;
(2)沉淀時(shí)發(fā)生反應(yīng)為硫酸亞鐵銨溶液中加入草酸反應(yīng)生成草酸亞鐵沉淀、硫酸和硫酸銨,反應(yīng)的化學(xué)方程式依據(jù)原子守恒配平寫出為(NH4)2Fe(SO4)2+H2C2O4+2H2O=FeC2O42H2O↓+H2SO4+(NH4)2SO4;
(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,同時(shí)有氣體生成,說明草酸亞鐵被氧化為鐵離子、二氧化碳?xì)怏w,草酸亞鐵具有還原性,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 FeC2O42H2O,則參加反應(yīng)的KMnO4為0.6mol;
(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FeC2O42H2OFeC2O4+2H2O↑;
②草酸亞鐵晶體中的鐵元素質(zhì)量為:3.6g×56/180=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,解得x:y=2:3,鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe2O3。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期金屬元素甲~戊在元素周期表中的相對(duì)位置如右表所示,下面判斷正確的是
A. 原子半徑:丙<。嘉B. 金屬性:甲>丙
C. 氫氧化物堿性:丙>丁>戊D. 最外層電子數(shù):甲>乙
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某反應(yīng)體系前30min各物質(zhì)的物質(zhì)的量的濃度變化如圖所示。下列說法正確的是
A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為XY
B.M點(diǎn)的正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率
C.Q點(diǎn)正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)停止。
D.前20min反應(yīng)速率v(X)=0.1mol·L-1·min-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】探究電場作用下陰陽離子的遷移。a、b、c、d 均為石墨電極,電極間距4cm。將pH試紙用不同濃度Na2SO4溶液充分潤濕,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
時(shí)間 | 試紙I | 試紙II |
lmin | a極附近試紙變紅,b極附近試紙變藍(lán) | c極附近試紙變紅,d極附近…… |
10min | 紅色區(qū)和藍(lán)色區(qū)不斷向中間擴(kuò)展,相遇時(shí)紅色區(qū)約2.7cm,藍(lán)色區(qū)約1.3cm | 兩極顏色范圍擴(kuò)大不明顯,試紙大部分仍為黃色 |
下列說法不正確的是
A. d極附近試紙變藍(lán)
B. a極附近試紙變紅的原因是:2H2O+2e-= H2↑+2OH-
C. 對(duì)比試紙I和試紙II的現(xiàn)象,說明電解質(zhì)濃度環(huán)境影響H+和OH-的遷移
D. 試紙I的現(xiàn)象說明,此環(huán)境中H+的遷移速率比OH-快
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】丙烯腈(CH2=CHCN)是一種重要的化工原料,工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn),主要副產(chǎn)物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等,回答下列問題:
(1)以丙烯、氨、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的熱化學(xué)方程式如下:
①C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH=-515kJ/mol
①C3H6(g)+O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=-353kJ/mol
兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢均很大,其原因是________;有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是________;提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是________。
(2)圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,最高產(chǎn)率對(duì)應(yīng)溫度為460℃。低于460℃時(shí),丙烯腈的產(chǎn)率________(填“是”或者“不是”)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率,判斷理由是________;高于460℃時(shí),丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是________(雙選,填標(biāo)號(hào))
A.催化劑活性降低B.平衡常數(shù)變大C.副反應(yīng)增多D.反應(yīng)活化能增大
(3)丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與n(氨)/n(丙烯)的關(guān)系如圖(b)所示。由圖可知,最佳n(氨)/n(丙烯)約為1理由是_______________。進(jìn)料氨、空氣、丙烯的理論體積約為________。
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【題目】環(huán)己烯常用于有機(jī)合成,F(xiàn)通過下列流程,以環(huán)己烯為原料合成環(huán)醚、聚酯、橡膠,其中F可以作內(nèi)燃機(jī)的抗凍劑,J分子中無飽和碳原子。
已知:R1—CH===CH—R2R1—CHO+R2—CHO
(1)③的反應(yīng)條件是_________________________________________________。
(2)A的名稱是_______________________________________________。
(3)有機(jī)物B和I的關(guān)系為________(填字母)。
A.同系物 B.同分異構(gòu)體
C.都屬于醇類 D.都屬于烴
(4)①~⑩中屬于取代反應(yīng)的________________________________________。
(5)寫出反應(yīng)⑩的化學(xué)方程式____________________________________。
(6)寫出兩種D的屬于酯類的鏈狀同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_____________。
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【題目】三元電池成為2018年我國電動(dòng)汽車的新能源,其電極材料可表示為,且x+y+z=1.充電時(shí)電池總反應(yīng)為LiNixCoyMnzO2+6C(石墨)=Li1-aNixCoyMnzO2+LiaC6,其電池工作原理如圖所示,兩極之間有一個(gè)允許特定的離子X通過的隔膜。下列說法正確的是
A. 允許離子X通過的隔膜屬于陰離子交換膜
B. 充電時(shí),A 為陰極,Li+被氧化
C. 可從無法充電的廢舊電池的石墨電極中回收金屬鋰
D. 放電時(shí),正極反應(yīng)式為 Li1-aNixCoyMnzO2+aLi ++ae-= LiNixCoyMnzO2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】甲、乙、丙三種物質(zhì)均含有同一種中學(xué)常見元素X,其轉(zhuǎn)化關(guān)系如下,下列說法不正確的是
A.若A為硝酸,X為金屬元素,則甲與丙反應(yīng)可生成乙
B.若乙為NaHCO3,則丙一定是CO2
C.若A為NaOH溶液,X為短周期的金屬元素,則乙一定為白色沉淀
D.若A為金屬單質(zhì),乙的水溶液遇KSCN溶液變紅,則甲可能為非金屬單質(zhì)
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【題目】由短周期前10號(hào)元素組成的物質(zhì)T和X,存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系。X不確定,易分解。下列有關(guān)說法正確的是
A.為使該轉(zhuǎn)化成功進(jìn)行,Y可以是酸性KMnO4溶液
B.等物質(zhì)的量的T、X分子中含有π鍵的數(shù)目均為NA
C.T、X分子中的原子分別采用sp2雜化和sp3雜化
D.T分子中只含有極性鍵,X分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵
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