【題目】草酸亞鐵晶體(FeC2O42H2O,M=180g/mol)呈淡黃色,可用作曬制藍(lán)圖。某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)其進(jìn)行了一系列探究。
I.純凈草酸亞鐵晶體熱分解產(chǎn)物的探究
(1)氣體產(chǎn)物成分的探究。小組成員采用如下裝置(可重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
①按照氣流從左到右的方向,上述裝置的接口順序?yàn)?/span> a→g→f→___________→尾氣處理裝置(儀器可重復(fù)使用)。
②實(shí)驗(yàn)前先通入一段時(shí)間 N2,其目的為__________。
③實(shí)驗(yàn)證明了氣體產(chǎn)物中含有 CO,依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為__________。
(2)小組成員設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明了 A 中分解后的固體成分為 FeO,則草酸亞鐵晶體分解的化學(xué)方程式為__________。
(3)曬制藍(lán)圖時(shí),以 K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。
Ⅱ.草酸亞鐵晶體樣品純度的測(cè)定:工業(yè)制得的草酸亞鐵晶體中常含有 FeSO4 雜質(zhì),測(cè)定其純度的步驟如下:
步驟 1:稱(chēng)取 mg 草酸亞鐵晶體樣品并溶于稀 HSO4 中,配成 250mL 溶液;
步驟 2:取上述溶液 25.00mL,用 cmol/L KMnO4 標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)液 V1mL;
步驟 3:向反應(yīng)后溶液中加入適量鋅粉,充分反應(yīng)后,加入適量稀 H2SO4,再用 cmol/L KMnO4 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)液 V2mL。
(4)步驟 2 中滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為__________;步驟 3 中加入鋅粉的目的為__________。
(5)草酸亞鐵晶體樣品的純度為__________;若步驟 1配制溶液時(shí)部分Fe2+被氧化變質(zhì),則測(cè)定結(jié)果將__________(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。
【答案】b→c→h→i(或i→h)→d→e→b→c 排盡裝置中的空氣,防上加熱時(shí)發(fā)生爆炸 C中固體由黑色變?yōu)榧t色,后B裝置中出現(xiàn)渾濁 FeC2O4·2H2O FeO+CO↑+CO2↑+2H2O 3FeC2O4+2K3[FeCN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4 錐形瓶中溶液顏色變?yōu)闇\紫色,且30s內(nèi)不褪色 將Fe3+還原為Fe2+ ×100% 偏低
【解析】
Ⅰ.(1)①氣體產(chǎn)物成分的探究,草酸亞鐵晶體在裝置A中加熱分解,生成的氣體通過(guò)裝置D中硫酸銅檢驗(yàn)水蒸氣的存在,通過(guò)裝置B中澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳的生成,通過(guò)裝置E中堿石灰干燥氣體后,通入裝置C中玻璃管中和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳,再通過(guò)B裝置檢驗(yàn)生成的二氧化碳?xì)怏w,最后尾氣處理;
②驗(yàn)前先通入一段時(shí)間N2,把裝置內(nèi)空氣趕凈,防止加熱爆炸;
③實(shí)驗(yàn)證明了氣體產(chǎn)物中含有CO,是利用一氧化碳的還原性還原氧化銅生成紅色銅和二氧化碳設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;
(2)依據(jù)結(jié)論,可知A處反應(yīng)管中發(fā)生反應(yīng)是草酸亞鐵晶體分解生成氧化亞鐵、一氧化碳、二氧化碳和水;
(3)FeC2O4與反應(yīng)K3[Fe(CN)6]生成藍(lán)色的Fe3[Fe(CN)6]2沉淀,同時(shí)生成K2C2O4;
Ⅱ.(4)用 cmolL-1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),滴入最后一滴溶液無(wú)色變化為紫紅色且半分鐘不變,說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行到終點(diǎn),向反應(yīng)后溶液中加入適量鋅粉是將Fe3+還原為Fe2+;
(5)草酸亞鐵溶液中滴入高錳酸鉀溶液,發(fā)生氧化還原反應(yīng),亞鐵離子和草酸根離子都被氧化,向反應(yīng)后溶液中加入適量鋅粉,充分反應(yīng)后,加入適量稀H2SO4,再用cmolL-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)液V2mL,此時(shí)滴定的是亞鐵離子,第一次消耗高錳酸鉀減去第二次高錳酸鉀為滴定亞鐵離子的量,利用化學(xué)反應(yīng)定量關(guān)系計(jì)算,若步驟1配制溶液時(shí)部分Fe2+被氧化,消耗高錳酸鉀減少,計(jì)算得到亞鐵離子物質(zhì)的量減小。
Ⅰ.(1)①草酸亞鐵晶體在裝置A中加熱分解,生成的氣體通過(guò)裝置D中硫酸銅檢驗(yàn)水蒸氣的存在,通過(guò)裝置B中澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳的生成,通過(guò)裝置E中堿石灰干燥氣體后通入裝置C中玻璃管中,和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳,再通過(guò)B裝置檢驗(yàn)生成的二氧化碳?xì)怏w,按照氣流從左到右的方向,上述裝置的連接順序?yàn)椋篴gfbchi(或ih)de(或ed)bc,最后連接尾氣處理裝置,正確的順序?yàn)椋篴gfbchi(或ih)de(或ed)bc;
故答案為:bchi(或ih)de(或ed)bc;
②實(shí)驗(yàn)前先通入一段時(shí)間N2,其目的為:排盡裝置中的空氣,防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸;
故答案為:排盡裝置中的空氣,防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸;
③實(shí)驗(yàn)證明了氣體產(chǎn)物中含有CO,依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:C處反應(yīng)管中固體由黑變紅,其后的B裝置中澄清石灰水變渾濁;
故答案為:C處反應(yīng)管中固體由黑變紅,其后的B裝置中澄清石灰水變渾濁;
(2)A處反應(yīng)管中發(fā)生反應(yīng)是草酸亞鐵晶體分解生成氧化亞鐵、一氧化碳、二氧化碳和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:FeC2O4·2H2O FeO+CO↑+CO2↑+2H2O,
故答案為:FeC2O4·2H2O FeO+CO↑+CO2↑+2H2O;
(3)FeC2O4與反應(yīng)K3[Fe(CN)6]生成藍(lán)色的Fe3[Fe(CN)6]2沉淀,同時(shí)生成K2 C2O4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3FeC2O4+2K3[FeCN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4;
故答案為:3FeC2O4+2K3[FeCN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4 ;
Ⅱ.(4)用 cmolL1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),滴入最后一滴溶液,無(wú)色變化為紫紅色且半分鐘不變,說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行到終點(diǎn),步驟3中加入鋅粉的目的為:將Fe3+還原為Fe2+;
故答案為:滴入最后一滴溶液無(wú)色變化為紫紅色且半分鐘不變,說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行到終點(diǎn);將Fe3+還原為Fe2+;
(5)取上述溶液25.00mL,用cmolL 1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)液V1mL,向反應(yīng)后溶液中加入適量鋅粉,充分反應(yīng)后,加入適量稀H2SO4,再用cmolL1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)液V2mL,第一次消耗高錳酸鉀減去第二次高錳酸鉀為滴定亞鐵離子的量,為亞鐵離子消耗高錳酸鉀物質(zhì)的量,反應(yīng)的離子方程式:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;草酸亞鐵晶體樣品的純度= ×100% ;若步驟1配制溶液時(shí)部分Fe2+被氧化,消耗高錳酸鉀減少,計(jì)算得到亞鐵離子物質(zhì)的量減小,測(cè)定結(jié)果偏低;
故答案為: ×100% ; 偏低。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】Ⅰ.甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料,工業(yè)上可利用CO或CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如表所示:
化學(xué)反應(yīng) | 平衡常數(shù) | 溫度℃ | |
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) | K3 |
(1)據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系,則K3=__________(用K1、K2表示)
(2)反應(yīng)③的ΔS__________0(填“>”、“<”);反應(yīng)③的ΔH__________0(填“>”、“<”)
(3)500℃時(shí)測(cè)得反應(yīng)③在某時(shí)刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol/L)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時(shí)V正__________V逆(填“>”、“=”或“<”)
Ⅱ.一定條件下,在容積為2L的密閉容器中充入lmolCO與2molH2合成甲醇,平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示:
(1)p1__________p2(填“>”、“=”或“<”)。
(2)該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的關(guān)系是CO____________H2(填“>”、“=”或“<”)。
(3)若100℃P1時(shí)達(dá)平衡所用的時(shí)間為5min,則從開(kāi)始到平衡這段時(shí)間用H2表示的速率為_______________________。
(4)該甲醇合成反應(yīng)在A點(diǎn)的平衡常數(shù)K=___________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一體積可變密閉容器中,加入一定量的X、Y,發(fā)生反應(yīng)mX(g)nY(g) ΔH=Q kJ·mol-1。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示:
下列說(shuō)法正確的是
A.m<n
B.Q<0
C.溫度不變,壓強(qiáng)增大,Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少
D.體積不變,溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一定溫度下,把1molN2和3molH2通入一個(gè)一定容積的密閉的容器里,發(fā)生如下反應(yīng):N2+3H22NH3;當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí),反應(yīng)混和物就處于化學(xué)平衡狀態(tài),F(xiàn)在該容器中,維持溫度不變,令a、b、c分別代表初始加入的N2、H2和NH3的物質(zhì)的量(mol)。如果a、b、c取不同的數(shù)值,它們必須滿足一定的相互關(guān)系,才能保證達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時(shí)的完全相同。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:
(1)若a=0,b=0,則c=__________。
(2)若a=0.5,則b=__________和c=__________。
(3)a、b、c取值必須滿足的一般條件是:請(qǐng)用兩個(gè)方程式表示,其中一個(gè)只含a和c,另一個(gè)只含b和c______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是( )
A.HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH=-57.3 kJ/mol,則H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)的中和熱ΔH=2×(-57.3) kJ/mol
B.CO(g)的燃燒熱是ΔH=-283.0 kJ/mol,則2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反應(yīng)的ΔH=+2×283.0 kJ/mol
C.101kPa時(shí),1mol碳燃燒所放出的熱量為碳的燃燒熱
D.反應(yīng)物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量時(shí),△H<0
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氮化鎵(GaN)被稱(chēng)為第三代半導(dǎo)體材料,其應(yīng)用已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展。
已知:(i)氮化鎵性質(zhì)穩(wěn)定,不與水、酸反應(yīng),只在加熱時(shí)溶于濃堿。
(ii)NiCl2 溶液在加熱時(shí),先轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,后分解為NiO。
(iii)制備氮化鎵的反應(yīng)為:2Ga+2NH32GaN+3H2
某學(xué);瘜W(xué)興趣小組實(shí)驗(yàn)室制備氮化鎵,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①滴加幾滴NiCl2 溶液潤(rùn)濕金屬鎵粉末,置于反應(yīng)器內(nèi)。
②先通入一段時(shí)間后的H2,再加熱。
③停止通氫氣,改通入氨氣,繼續(xù)加熱一段時(shí)間。
④停止加熱,繼續(xù)通入氨氣,直至冷卻。
⑤將反應(yīng)器內(nèi)的固體轉(zhuǎn)移到盛有鹽酸的燒杯中,充分反應(yīng)過(guò)濾、洗滌、干燥。
(1)儀器X中的試劑是___________,儀器Y的名稱(chēng)是__________________。
(2)指出該套裝置中存在一處明顯的錯(cuò)誤是________________________。
(3)步驟①中選擇NiCl2 溶液,不選擇氧化鎳的原因是____________________。
a.增大接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率
b使鎳能均勻附著在鎵粉的表面,提高催化效率
c.為了能更好形成原電池,加快反應(yīng)速率
(4)步驟③中制備氮化鎵,則判斷該反應(yīng)接近完成時(shí)觀察到的現(xiàn)象是____________________。
(5)請(qǐng)寫(xiě)出步驟⑤中檢驗(yàn)產(chǎn)品氮化鎵固體洗滌干凈的操作________________________。
(6)鎵元素與鋁同族,其性質(zhì)與鋁類(lèi)似,請(qǐng)寫(xiě)出氮化鎵溶于熱NaOH溶液的離子方程式:______________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下圖是由常見(jiàn)元素組成的一些單質(zhì)及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。各方框表示有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物(部分物質(zhì)已經(jīng)略去)。其中A、B、D在常溫下均為無(wú)色無(wú)味的氣體,C是能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,M是最常見(jiàn)的無(wú)色液體。
(1)寫(xiě)出C→E的化學(xué)方程式: 。
(2)實(shí)驗(yàn)室常用加熱兩種固體混合物的方法制備物質(zhì)C,其化學(xué)方程式為: ,干燥C常用 (填寫(xiě)試劑名稱(chēng))。
(3)E物質(zhì)遇到D物質(zhì)時(shí),會(huì)觀察到 現(xiàn)象,若用排水法收集F,則最終集氣瓶中收集到的氣體為 (填寫(xiě)物質(zhì)的化學(xué)式)。
(4)寫(xiě)出A→D的化學(xué)方程式: 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用鐵泥(主要成分為Fe2O3、FeO和少量Fe)制備納米Fe3O4,的流程示意圖如下:
下列敘述錯(cuò)誤的是
A. 為提高步驟①的反應(yīng)速率,可采取攪拌、升溫等措施
B. 步驟②中,主要反應(yīng)的離子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+
C. 步驟④中,反應(yīng)完成后剩余的H2O2無(wú)需除去
D. 步驟⑤中,“分離”包含的操作有過(guò)濾、洗滌
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組進(jìn)行了有關(guān)Cu、硝酸、硫酸化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.實(shí)驗(yàn)①中試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生,說(shuō)明稀硝酸被Cu還原為NO2
B.實(shí)驗(yàn)③中滴加稀硫酸,銅片繼續(xù)溶解,說(shuō)明稀硫酸的氧化性比稀硝酸強(qiáng)
C.由上述實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論:Cu在常溫下既可以與稀硝酸反應(yīng),也可以與稀硫酸反應(yīng)
D.實(shí)驗(yàn)③發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4 =4CuSO4+2NO↑+4H2O
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