【題目】硫酸亞鐵銨(NH4)aFeb(SO4)cdH2O又稱莫爾鹽,是淺綠色晶體。用硫鐵礦(主要含FeS2、SiO2等)制備莫爾鹽的流程如下:
已知:“還原”時,FeS2與H2SO4不反應,Fe3+通過反應Ⅰ、Ⅱ被還原,反應Ⅰ如下:FeS2 + 14Fe3+ + 8H2O =15Fe2+ + 2SO42— + 16H+
(1)寫出“還原”時Fe3+與FeS2發(fā)生還原反應Ⅱ的離子方程式:______。實驗室檢驗“還原”已完全的方法是_______________。
(2) “還原”前后溶液中部分離子的濃度見下表(溶液體積變化忽略不計):
離子 | 離子濃度(mol·L-1) | |
還原前 | 還原后 | |
SO42- | 3.20 | 3.40 |
Fe2+ | 0.05 | 2.15 |
請計算反應Ⅰ、Ⅱ中被還原的Fe3+的物質(zhì)的量之比______。
(3)稱取11.76g新制莫爾鹽,溶于水配成250mL溶液。取25.00 mL該溶液加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀1.398 g;另取25.00 mL該溶液用0.0200 mol/L KMnO4酸性溶液滴定,當MnO4-恰好完全被還原為Mn2+時,消耗溶液的體積為30.00mL。試確定莫爾鹽的化學式_________________(請寫出計算過程)。
【答案】 FeS2 +2Fe3+ = 3Fe2++2S↓ 取少量酸浸后的溶液,向其中滴加數(shù)滴KSCN溶液,如果溶液變紅則“還原”未完全,反之,已完全 7:2 原樣品中的n(SO42-)=10×1.398g÷233g/mol=0.06mol , n(MnO4-)=0. 0200mol/L×0.03L=0.000 6 mol ,由得失電子守恒可知:n(Fe2+)=5 n(MnO4-)=0.003mol ,原樣品中n(Fe2+)=0.03 mol , 由電荷守恒可知:原樣品中n(NH4+)=0. 06mol 由質(zhì)量守恒:n(H2O)=0.18 mol ,故化學式為: (NH4)2Fe(SO4)26H2O或 (NH4)2SO4FeSO46H2O
【解析】本題主要考查對于“用硫鐵礦(主要含FeS2、SiO2等)制備莫爾鹽的流程”的評價。涉及Fe3+的氧化性等。
(1)“還原”時Fe3+與FeS2發(fā)生還原反應Ⅱ生成S,反應的離子方程式:FeS2 +2Fe3+ = 3Fe2++2S↓。實驗室檢驗“還原”已完全就是檢驗Fe3+不存在,方法是取少量酸浸后的溶液,向其中滴加數(shù)滴KSCN溶液,如果溶液變紅則“還原”未完全,反之,已完全。
(2) “還原”前后溶液中c(Fe2+)的變化為2.10mol/L,c()的變化為0.20mol/L,對應反應I的c(Fe2+)的變化為1.50mol/L,其中還原而成Fe2+的濃度c(Fe2+)為1.40mol/L,反應II的c(Fe2+)的變化為(2.10-0.15)mol/L=0.60mol/L,其中還原而成Fe2+的濃度c(Fe2+)為0.40mol/L,所以反應Ⅰ、Ⅱ中被還原的Fe3+的物質(zhì)的量之比1.40:0.40=7:2。
(3)原樣品中n(SO42-)=10×1.398g÷233g/mol=0.06mol,n(MnO4-)=0.0200mol/L×0.03L=0.0006mol,由得失電子守恒可知:n(Fe2+)=5n(MnO4-)=0.003mol,原樣品中n(Fe2+)=0.03 mol,由電荷守恒可知:原樣品中n(NH4+)=0.06mol,由質(zhì)量守恒得:n(H2O)=0.18mol,得出化學式為: (NH4)2Fe(SO4)26H2O或(NH4)2SO4FeSO46H2O。
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【題目】某環(huán)保部門處理含CN-電鍍廢水的方法如圖(CN-和CNO-中N的化合價均為-3價):
某學習小組依據(jù)上述方法,用下圖實驗裝置進行該電鍍廢水處理的研究。
操作步驟:
ⅰ.先關閉裝置甲的開關,再將含CN-廢水與過量NaClO溶液混合,取200 mL混合液[其中c(CN-)=0.200mol/L]加入裝置甲中,塞上橡皮塞。
ⅱ.待裝置甲中充分反應后,打開開關,使溶液全部流入裝置乙中,關閉開關。
ⅲ.測定干燥管Ⅰ增加的質(zhì)量。
(1)寫出裝置乙中反應的離子方程式:________________________________________。
(2)裝置丙中的試劑是_______________,裝置丁的作用是_______________________。
(3)假定上述實驗中的氣體都被充分吸收。若干燥管Ⅰ增重1.408 g。則CN-被處理的百分率為__________。
(4)你認為用此裝置進行實驗,與(3)對比,CN-被處理的百分率將________(填“偏高”、“偏低”、“無法確定”或“無影響”),簡述你的理由:________________________________。
Ⅱ.防治空氣污染,燃煤脫硫很重要。目前科學家對Fe3+溶液脫硫技術的研究已取得新成果。
(5)某學習小組為了探究“SO2與Fe3+反應的產(chǎn)物”,將過量的SO2通入FeCl3溶液中后,各取10 mL反應液分別加入編號為A、B、C的試管中,并設計以下3種實驗方案:
方案①:A中加入少量KMnO4溶液,溶液紫紅色褪去。
方案②:B中加入KSCN溶液,溶液不變紅,再加入新制的氯水,溶液變紅。
方案③:C中加入稀鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀。
上述實驗方案中不合理的是________________。
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【題目】下列關于實驗室制備乙酸乙酯和乙酸丁酯的描述中,正確的是
A.均采用水浴加熱B.制備乙酸乙酯時乙醇過量
C.均采用邊反應邊蒸餾的方法D.制備乙酸丁酯時正丁醇過量
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【題目】阿塞那平用于治療精神分裂癥,可通過以下方法合成(部分反應條件略去):
(1)阿塞那平中的含氧官能團為______________(填官能團的名稱)。由F→阿塞那平的反應類型為____________。
(2)化合物X的分子式為C4H9NO2,則由B→C反應的另一產(chǎn)物的化學式___________。
(3)由D生成E的過程中先后發(fā)生加成反應和消去反應,則加成反應后中間體的結構簡式為 ________。
(4)寫出同時滿足下列條件的B的一種同分異構體的結構簡式:___________。
Ⅰ.屬于芳香化合物,分子中含有酯基且只有5種不同化學環(huán)境的氫;
Ⅱ.能發(fā)生銀鏡反應和水解反應,水解產(chǎn)物能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應。
(5)已知:,鹵代烴堿性條件下不與醇反應。請寫出以CH3Cl、 CH3NH2和為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑任用)。合成路線流程圖示例如:_________________
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【題目】在2 L的密閉容器中發(fā)生反應xA(g)+yB(g)zC(g)。圖甲表示200 ℃時容器中A、B、C物質(zhì)的量隨時間的變化,圖乙表示不同溫度下平衡時C的體積分數(shù)隨起始n(A)∶n(B)的變化關系。則下列結論正確的是( )。
A. 200 ℃時,反應從開始到平衡的平均速率v(B)=0.04 mol·L-1·min-1
B. 200℃時,該反應的平衡常數(shù)為25 L2/mol2
C. 當外界條件由200℃降溫到100℃,原平衡一定被破壞,且正逆反應速率均增大
D. 由圖乙可知,反應xA(g)+yB(g)zC(g)的ΔH<0,且a=2
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【題目】已知: 將Cl2通入適量KOH溶液,產(chǎn)物中可能有KCl、KClO、KC1O3,且與溫度高低有關。當n(KOH)=amol 時,下列有關說法錯誤的是
A. 若某溫度下,反應后=11,則溶液中=
B. 參加反應的氯氣的物質(zhì)的量等于amol
C. 改變溫度,產(chǎn)物中KC1O3的最大理論產(chǎn)量為amol
D. 改變溫度,反應中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n的范圍: amol≤n≤amol
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【題目】下列物質(zhì)中既能與鹽酸反應,又能與NaOH溶液反應的是( )
①NaHCO3②(NH4)2S③Al(OH)3④NH4Cl⑤H2N-CH2-COOH ⑥CH3COOH
A. ①②③ B. ①②④⑤ C. ⑤⑥ D. ①②③⑤
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