【題目】草酸鐵晶體Fe2(C2O4)3·xH2O通過相關處理后可溶于水,且能做凈水劑,在110℃可完全失去結晶水。為測定該晶體中鐵的含量和結晶水的含量,某實驗小組做了如下實驗:
步驟1:稱量4.66g草酸鐵晶體進行處理后,配制成250 mL一定物質的量濃度的溶液。
步驟2:取所配溶液25.00 mL于錐形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根
恰好全部氧化成二氧化碳,同時MnO4-被還原成Mn2+。向反應后的溶液中加入一小匙鋅粉,加熱至溶液黃色剛好消失,過濾、洗滌,將過濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中,此時溶液仍呈酸性。
步驟3:用0.0200 mol·L-1KMnO4溶液滴定步驟2所得溶液至終點,消耗KMnO4溶液V1 mL,滴定中MnO4-被還原成Mn2+。
重復步驟2、步驟3的操作2次,分別滴定消耗0.0200 mol·L-1 KMnO4溶液為V2、V3 mL。
記錄數(shù)據(jù)如下表:
實驗編號 | KMnO4溶液的濃度(mol·L-1) | KMnO4溶液滴入的體積(mL) |
1 | 0.0200 | V1 = 20.02 |
2 | 0.0200 | V2 = 20.12 |
3 | 0.0200 | V3 = 19.98 |
請回答下列問題:
(1)草酸鐵溶液能做凈水劑的原因_________________(用離子方程式表示)
(2)該實驗步驟1和步驟3中使用的儀器除托盤天平、鐵架臺、滴定管夾、燒杯、玻璃棒外,一定需用下列儀器中的______________ (填序號)
酸式滴定管 B.堿式滴定管 C.量筒(10 mL) D.錐形瓶
E.膠頭滴管 F.漏斗 G.250 mL容量瓶
(3)加入鋅粉的目的是______________________
(4)步驟3滴定時是否選擇指示劑_________(是或否);說明理由_________________________寫出步驟3中發(fā)生反應的離子方程式____________________________
(5)在步驟2中,若加入的KMnO4溶液的量不夠,則測得的鐵含量________(填“偏低”、“偏高”或“不變”);實驗測得該晶體中結晶水的個數(shù)x為________。
【答案】 Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3(膠體)+ 3H+ A、D、E、G 將Fe3+還原為Fe2+ 否 因為KMnO4被還原劑還原成Mn2+,紫紅色褪去,所以不需要指示劑 5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O 偏高 10
【解析】(1)草酸鐵溶液水解生成氫氧化鐵膠體,具有吸附性,能做凈水劑,反應的兩種方程式為Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3(膠體)+ 3H+,故答案為:Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3(膠體)+ 3H+;
(2)實驗步驟1是配制溶液,需要的儀器有托盤天平、燒杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、膠頭滴管;步驟3是滴定,使用的儀器有鐵架臺、滴定管夾、錐形瓶、酸式滴定管,因此需用下列儀器中A、D、E、G,故答案為:A、D、E、G;
(3)根據(jù)題意,加入的鋅粉可以將Fe3+還原為Fe2+,故答案為:將Fe3+還原為Fe2+;
(4)高錳酸鉀溶液顯紫紅色,步驟3滴定時發(fā)生的反應為5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O,因為KMnO4被還原劑還原成Mn2+,紫紅色褪去,所以不需要指示劑,故答案為:否;因為KMnO4被還原劑還原成Mn2+,紫紅色褪去,所以不需要指示劑;5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O;
(5)在步驟2中,若加入的KMnO4溶液的量不夠,導致草酸根不能完全被氧化,在步驟3中消耗的高錳酸鉀溶液的體積偏大,則測得的鐵含量偏高;三次的平均體積為,根據(jù)步驟三中的離子反應可知:n(Fe)=5n(MnO4-)=5××10-3×0.02molL-1× =2.04×10-2mol,
草酸鐵晶體Fe2(C2O4)3·xH2O 中含有Fe2(C2O4)3的質量為 ×2.04×10-2mol×276g/mol=2.8152g,則結晶水的物質的量為=0.102mol,則Fe2(C2O4)3和H2O的物質的量之比為1:10,即x=10,故答案為:偏高;10。
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【題目】Ⅰ.選擇合適的圖象,用字母填空:
(1)將等質量的兩份鋅粉a、b分別加入過量的稀硫酸中,同時向a中加入少量的CuSO4溶液,產(chǎn)生H2的體積V(L)與時間t(min)的關系的圖像是_______。
(2)將(1)中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液,其他條件不變,則圖象是_______。
Ⅱ.Na2FeO4是一種既能殺菌、消毒,又能絮凝凈水的高效水處理劑,其電解制法如下圖所示。電解過程中,兩極均有氣體產(chǎn)生,Y極區(qū)域溶液逐漸變成紫紅色;停止實驗,鐵電極明顯變細,電解液仍澄清。查閱資料得知,高鐵酸根離子(FeO42-)在溶液中呈紫紅色。
(3)電解過程中,X極區(qū)溶液的pH______(填“增大”“減小”或“不變”)。
(4)電解過程中,Y極發(fā)生的電極反應為___________和_____________。
(5)若在X極收集到672 mL氣體,在Y極收集到168 mL氣體(均已折算為標準狀況時氣體體積),則Y電極(鐵電極)質量減少__________g。
(6)在堿性鋅電池中,用高鐵酸鉀作為正極材料,電池反應為2K2FeO4+3Zn===Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2。該電池正極的電極反應式為______________________。
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【題目】O3能吸收有害紫外線,保護人類賴以生存的空間。O3分子的結構如圖,呈V型,鍵角116.5℃。三個原子以一個O原子為中心,與另外兩個O原子分別構成一個非極性共價鍵;中間O原子提供2個電子,旁邊兩個O原子各提供1個電子,構成一個特殊的化學鍵——三個O原子均等地享有這4個電子。請回答:
O3的分子結構
(1)臭氧與氧氣的關系是___________。
(2)選出下列分子中與O3分子屬于等電子體的是 。
A.H2O B.CO2 C.SO2 D.BeCl2
(3)分子中某原子有1對沒有跟其他原子共用的價電子叫孤對電子,那么O3分子有_______ 對孤對電子。
(4)O3與O2間的轉化是否為氧化還原反應___________。
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【題目】工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關化學反應以及在不同溫度下的化學反應平衡常數(shù)如下表所示:
化學反應 | 平衡常數(shù) | 溫度 | ||
500℃ | 700℃ | 800℃ | ||
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) | K2 | 1 | 1.7 | 2.52 |
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) | K3 |
請回答下列問題:
(1)判斷反應①是________(填“吸熱”或“放熱”)反應
(2)據(jù)據(jù)反應①與反應②可推導出K1、K2與K3之間的關系,則K3 =________(用K1、K2表示)
(3)某溫度下反應①式中各物質的平衡濃度符合下式:20c(CH3OH) = 3c(CO)·c2(H2),試判斷此時的溫度為________。
(4)500℃時測得反應③在某時刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度分別為0.4 mol·L-1、1 mol·L-1、0.5 mol·L-1、0.4 mol·L-1,則此時ν(正)________ν(逆)(填“>”、“=”或“<”)。
(5)一定條件下將H2(g)和CO2(g)以體積比3:1置于恒溫恒容的密閉容器發(fā)生反應③,下列能說明該反應達到平衡狀態(tài)的有_____________
A.體系密度保持不變
B.H2和CO2的體積比保持不變
C.混合氣體的平均相對分子量不變時,反應一定達到平衡狀態(tài)
D.當破壞CO2中2個碳氧雙鍵,同時破壞H2O 中的2個氧氫鍵,反應一定達到平衡狀態(tài)
(6)若500℃時在2L密閉容器中加入2molH2和amolCO2進行②的反應,反應5min后達到平衡,平衡時CO2的轉化率為50%,求a =________mol,用H2表示該反應達到平衡時的平均反應速率ν(H2) =________mol·L-1·min-1
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【題目】下列對物質用途的描述中,錯誤的是( )
A.鋁可用于冶煉某些熔點較高的金屬
B.Na2O2可用作漂白劑
C.堿石灰可用于干燥CO2、NH3等氣體
D.NaClO可用作消毒劑
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【題目】下列說法正確的是( )
A.乙烯和聚氯乙烯均能使溴水褪色,發(fā)生加成反應
B.丁烷(C4H10)和二氯甲烷都存在同分異構體
C.“地溝油”的主要成分是油脂,其成分與礦物油不同
D.淀粉,蛋白質,蔗糖都是能發(fā)生水解的高分子化合物
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【題目】碳酸鈉、碳酸氫鈉是日常生產(chǎn)生活中常用的兩種鹽。在實驗室中制取NaHCO3的方法有多種。請
依據(jù)下列方法回答問題:
方法一:模擬工業(yè)“侯氏制堿法”制。(原理NaCl+H2O+CO2+NH3 = NaHCO3↓+NH4Cl)
第一步:連接好裝置,檢驗氣密性,在儀器內(nèi)裝人藥品。
第二步:讓某一裝置先發(fā)生反應,直到產(chǎn)生的氣體不能再在Ⅲ中溶解,再通入另一裝置中產(chǎn)生的氣體,片刻后,Ⅲ中出現(xiàn)固體。繼續(xù)向Ⅲ中通入兩種氣體,直到不再有固體產(chǎn)生。
第三步:分離Ⅲ中所得的混合物,得到NaHCO3固體。
第四步:向濾液中加入適量的某固體粉末,有NH4Cl晶體析出。
(1)圖中所示裝置的連接順序是:a接f;e接________;b接_________(填接口編號)。
(2)I中盛放稀鹽酸的儀器名稱是_____________,IV中應選用的液體為________________。
(3)第二步中讓_____________ (填序號)裝置先發(fā)生反應。
(4)第四步中所加固體粉末為________。所得的晶體中常含有少置的NaCl和NaHCO3(約占5%~8%),請設計一個簡單的實驗,不使用其他任何試劑,證明所得晶體大部分是NH4Cl。簡要寫出操作和現(xiàn)象______________________。
方法二:把CO2通人飽和Na2CO3溶液制取NaHCO3。裝置如下圖所示(氣密性已檢驗,部分夾持裝置略):
(5)請結合化學平衡移動原理解釋B中溶液的作用_________________。
(6)當C中有大量白色固體析出時,停止實驗,將固體過濾、洗滌、干燥備用。為確定固體的成分,實驗小組設計方案如下(取一定量的固體,配成溶液作為樣液,其余固體備用):
①方案1:取樣液與澄清的Ca(OH)2溶液混合,出現(xiàn)白色沉淀。
實驗小組對現(xiàn)象產(chǎn)生的原理進行分析,認為該方案不合理,理由是________________。
②方案2:取樣液與BaCl2溶液混合,出現(xiàn)白色沉淀并有氣體產(chǎn)生。
實驗小組認為固體中存在NaHCO3,其離子方程式是________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列各組離子在指定溶液中,可能大量共存的是
A. 加入鋁能放出H2的溶液中:NH4+、Na+、Cl-、Br-
B. 水電離出的c(H+)=10-13mol·L-1的溶液中:Fe3+、K+、CO32-、SO32-
C. 室溫下, =0.1mol·L-1的溶液中:Al3+、Na+、SiO32-、HCO3-
D. 使石蕊變紅的溶液中:Fe2+、K+、ClO-、SO42-
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