【題目】氯化鐵是常見的水處理劑,利用廢鐵屑可制備無水氯化鐵,實驗室制備裝置和工業(yè)制備流程圖如下:
已知:(1)無水FeCl3的熔點為555K、沸點為588K.
(2)廢鐵屑中的雜質(zhì)不與鹽酸反應
(3)不同溫度下六水合氯化鐵在水中的溶解度如下:
溫度/℃ | 0 | 20 | 80 | 100 |
溶解度(g/100g H2O) | 74.4 | 91.8 | 525.8 | 535.7 |
實驗室制備操作步驟如下:
Ⅰ.打開彈簧夾K1,關閉彈簧夾K2,并打開活塞a,緩慢滴加鹽酸.
Ⅱ.當…時,關閉彈簧夾K1,打開彈簧夾K2,當A中溶液完全進入燒杯后關閉活塞a.
Ⅲ.將燒杯中溶液經(jīng)過一系列操作后得到FeCl36H2O晶體.
請回答:
(1)燒杯中足量的H2O2溶液的作用是______________________。
(2)為了測定廢鐵屑中鐵的質(zhì)量分數(shù),操作Ⅱ中“…”的內(nèi)容是______________________。
(3)從FeCl3溶液制得FeCl36H2O晶體的操作步驟是:加入______________后、_________________、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。
(4)試寫出吸收塔中反應的離子方程式:_____________________。
(5)捕集器溫度超過673K時,存在相對分子質(zhì)量為325的鐵的氯化物,該物質(zhì)的分子式為____________。
(6)FeCl3的質(zhì)量分數(shù)通常可用碘量法測定:稱取m g無水氯化鐵樣品,溶于稀鹽酸,配制成100mL溶液;取出10.00mL,加入稍過量的KI溶液,充分反應后,滴入幾滴淀粉溶液,并用cmolL-1Na2S2O3溶液滴定,消耗V mL(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-)。
①滴定終點的現(xiàn)象是:_____________________。
②樣品中氯化鐵的質(zhì)量分數(shù)________________。
【答案】把亞鐵離子全部氧化成三價鐵離子 裝置A中不產(chǎn)生氣泡或量氣管和水準管液面不變(其他合理答案也給分) 鹽酸 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- Fe2Cl6 溶液由藍色變無色,且半分鐘內(nèi)不變色
【解析】
實驗室制備中,廢鐵屑和鹽酸反應得到FeCl2,FeCl2再與H2O2反應得到FeCl3·6H2O;在工業(yè)制備中,鐵屑和氯氣反應得到FeCl3,經(jīng)過處理得到FeCl3·6H2O。
(1)根據(jù)實驗裝置和操作步驟可知,實驗室制備無水FeCl3,是利用鐵與鹽酸反應生成FeCl2,然后把FeCl2氧化成FeCl3,先制得FeCl36H2O晶體,再脫結(jié)晶水制得無水FeCl3.燒杯中足量的H2O2溶液是作氧化劑,將FeCl2氧化成FeCl3,把Fe2+全部氧化成Fe3+;
(2)鐵與鹽酸反應完全時,不再產(chǎn)生氫氣,所以裝置A中不產(chǎn)生氣泡或量氣管和水準管的液面不再變化,此時,可將A中FeCl2溶液放入燒杯中進行氧化;
(3)從FeCl3·6H2O在不同溫度下的溶解度可以看出,隨著溫度的變化,溶解度變化很大,因此采用降溫結(jié)晶的方法得到晶體。從FeCl3溶液制得FeCl36H2O晶體的操作步驟是:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥;
(4)從工業(yè)制備流程圖分析可知,反應爐中進行的反應是 2Fe+3Cl2=2FeCl3,因此,進入吸收塔中的尾氣是沒有參加反應的氯氣,在吸收塔中氯氣被吸收劑吸收,反應后生成2FeCl3溶液,所以吸收劑應是2FeCl2溶液,反應的離子方程式為:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(5)捕集器收集的是氣態(tài)FeCl3,FeCl3的相對分子質(zhì)量是162.5,由相對分子質(zhì)量為325的鐵的氯化物可以推出,當溫度超過673K時,二分子氣態(tài)FeCl3可以聚合生成雙聚體Fe2Cl6;
(6)①稱取m g無水氯化鐵樣品,溶于稀鹽酸,配制成100mL溶液;取出10.00mL,加入稍過量的KI溶液,充分反應后,滴入幾滴淀粉溶液,此時溶液呈藍色,用 Na2S2O3溶液滴定,滴入最后一滴Na2S2O3溶液,錐形瓶內(nèi)的溶液由藍色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不變色.所以滴定終點的現(xiàn)象是:溶液由藍色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不變色;
②由反應:2Fe3++2I-=2Fe2++I2; I2+2S2O32-═2I-+S4O62-;可得關系式:
求得n(Fe3+)=cV×10-3mol,則樣品中氯化鐵的質(zhì)量分數(shù)為:
ω(Fe3+)= =。
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【題目】H2C2O4 是二元弱酸,常溫下,Ka1(H2C2O4)=5.4×10-2,Ka2(H2C2O4)=5.4×10-4下列溶液的離子濃度關系式正確的是
A.pH=2的H2C2O4溶液中,c(H+)=c(HC2O4-)=10-2mol/L
B.pH=2的H2C2O4溶液與pH=12的NaOH溶液任意比例混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)
C.將NaOH溶液滴加到H2C2O4溶液中至混合溶液呈中性:c(C2O42-)>c(HC2O4-)
D.NaHC2O4溶液中:c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)
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【題目】蘋果醋是一種由蘋果汁發(fā)酵而成的酸性飲品,具有解毒、降脂等藥效。蘋果酸是一種常見的有機酸,其結(jié)構簡式為。
(1)蘋果酸的分子式為___。
(2)1mol蘋果酸與足量金屬鈉反應,能生成標準狀況下的氫氣___L。
(3)蘋果酸可能發(fā)生的反應是___(填序號)。
A.與NaOH溶液反應
B.與石蕊試液作用
C.與乙酸在一定條件下發(fā)生酯化反應
D.與乙醇在一定條件下發(fā)生酯化反應
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【題目】CPAE是蜂膠的主要活性成分,它可由咖啡酸合成,其合成過程如下。下列說法不正確的是
A. 咖啡酸的分子式為C9H8O4
B. 咖啡酸可發(fā)生加聚反應,并且所得聚合分子中含有3種官能團
C. 1 mol CPAE與足量的NaOH溶液反應,最多消耗3molNaOH
D. 1 mol CPAE與足量H2反應,最多消耗7 mol H2
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【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列判斷正確的是( )
A.0.1mol H2和0.1mol I2在密閉容器中充分反應后,其分子總數(shù)為0.2NA
B.30g乙烷(C2H6)含有共價鍵總數(shù)為6NA
C.1L 1mol·L-1的(NH4)2SO4溶液中含有的NH4+數(shù)目為2NA
D.常溫下,將2.7g鋁片投入過量濃硝酸中充分反應轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.3NA
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【題目】如圖所示的實驗裝置可用來測定含兩種元素的某種氣體X的分子式。在注射器A中裝有240mL氣體X慢慢通過不含空氣并裝有紅熱的氧化銅的玻璃管B,使之完全反應,得到下面的實驗結(jié)果:實驗前B管重20.32g,實驗后B管重20.00g,B管中的黑色粉末變成紅色粉末。在C管中收集的無色液體是水;在注射器D中收集的氣體是氮氣,試回答下列問題:
(1)X氣體是由______和______元素組成的。
(2)若240mL X氣體完全反應后,收集到氮氣的質(zhì)量是0.28g。根據(jù)實驗時的溫度和壓強計算1molX的氣體的體積是24000mL,則X的摩爾質(zhì)量是______g/mol。
(3)通過計算,確定X的分子式為______。
(4)寫出B中發(fā)生反應的化學方程式(X在該條件下不發(fā)生分解反應)______。
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【題目】肼(N2H4)是火箭發(fā)動機的燃料,它與N2O4反應生成氮氣和水蒸氣。已知:
①N2(g)+2O2(g)===N2O4(g)ΔH=+8.7 kJ·mol-1
②N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534.0 kJ·mol-1
下列表示肼跟N2O4反應的熱化學方程式正確的是
A.2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-542.7 kJ·mol-1
B.2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 076.7 kJ·mol-1
C.N2H4(g)+N2O4(g)=== N2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 076.7 kJ·mol-1
D.2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 059.3 kJ·mol-1
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【題目】下列關于水溶液中的離子平衡問題敘述正確的是
A.將10mL0.1mol·L-1鹽酸加入到10mL0.1mol·L-1碳酸鈉溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO)>c(CO)
B.某溫度下0.1mol·L-1的醋酸pH為3,加水稀釋10倍,則稀釋后的溶液pH等于4
C.0.02mol·L-1HCN溶液與0.02mol·L-1NaCN溶液等體積混合c(HCN)+c(CN-)=0.04mol·L-1
D.向0.01mol·L-1醋酸溶液中加水,稀釋后溶液中比值增大(忽略稀釋過程中溶液溫度變化)
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【題目】常溫下,用溶液滴定溶液,曲線如圖所示。下列說法錯誤的是
A.滴定終點a可選擇甲基橙作指示劑
B.c點溶液中
C.b點溶液中
D.a、b、c三點中水的電離程度最大的是c
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