【題目】氯化鐵是常見的水處理劑,工業(yè)上制備無水FeCl3的一種工藝如下:
(1)由FeCl3· 6H2O晶體制備無水FeCl3應(yīng)采取的措施是: 。
(2)六水合氯化鐵在水中的溶解度如下:
溫度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 50 | 80 | 100 |
溶解度(g/100gH2O) | 74.4 | 81.9 | 91.8 | 106.8 | 315.1 | 525.8 | 535.7 |
從FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶體的操作步驟是:加入少量鹽酸、 、 、過濾、洗滌、干燥。
(3)常溫下,若溶液的pH控制不當(dāng)會(huì)使Fe3+沉淀,pH=4時(shí),溶液中c(Fe3+)= mol·L-1。(常溫下Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)。
(4)FeCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通?捎玫饬糠y(cè)定:稱取2.300g無水氯化鐵樣品,溶于稀鹽酸, 再轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶,用蒸餾水定容;取出10.00mL,加入稍過量的KI溶液,充分反應(yīng)后,滴入某一指示劑并用0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定用去12.50mL。
已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
① 寫出加入稍過量的KI溶液反應(yīng)的離子方程式: 。
② 求樣品中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計(jì)算過程)
【答案】(12分)
(1)在通HCl氣體的氛圍下加熱。(2分)
(2)蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶(每空1分,共2分)
(3)2.6×10-9mol·L-1(2分)
(4)①2Fe3++2I-=2Fe2++I2(2分)
②10ml水樣中2Fe3++2I-=2Fe2++I2;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
n(FeCl3)=2n(I2)=n(Na2S2O3)=12.50mL×10-3L·mL-1×0.1000mol·L-1=1.25×10-3mol(2分)
氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=162.5g.mol-1×1.25×10-3mol×10l/2.300g×100%=88.32%(2分)
【解析】
試題解析: (1)尾氣中含有氯氣,由工藝流程可知,用吸收劑X在吸收塔中吸收氯氣,生成氯化鐵,所以吸水劑X為氯化亞鐵,氯化亞鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵反應(yīng)離子方程式為:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故答案為:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;(2)由表中數(shù)據(jù)可知,溫度越高氯化鐵的溶解度越高,由溶液獲得晶體需加熱蒸發(fā)、冷卻晶體.Fe3+易水解應(yīng)先加入少量的鹽酸,抑制Fe3+水解,再熱蒸發(fā)、冷卻晶體獲得FeCl3·6H2O,故答案為:加熱濃縮;再冷卻結(jié)晶;(3)當(dāng)溶液pH為4時(shí),溶液中c(OH-)=10-10mol/L,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)?c3(OH-)=2.6×10-39,所以溶液中c(Fe3+)= 2.6×10-39/(10-10)3=2.6×10-9mol·L-1,(4)①滴入最后一滴,溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)闊o色,半分鐘內(nèi)不再變色,說明滴定到終點(diǎn),②VmLNa2S2O3溶液含有Na2S2O3物質(zhì)的量為V×10-3L×cmol/L=c×V×10-3mol,則:
根據(jù)關(guān)系式:2Fe3+~~I(xiàn)2~~2S2O32-
2 2
n(Fe3+) c×V×10-3mol×10
所以 n(Fe3+)=c×V×10-3mol×10=0.01cVmol,所以m克無水氯化鐵樣品中氯化鐵的質(zhì)量為0.01c × Vmol × 162.5 g/mol=1.625cVg所以m克無水氯化鐵樣品中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為162.5g.mol-1 × 1.25 × 10-3mol × 10l/2.300 g × 100%=88.32%
考點(diǎn):有關(guān)物質(zhì)制備的綜合考察。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一種新型燃料電池,它以多孔鎳板為電極插入KOH溶液中,然后分別向兩極通入乙烷和氧氣,則有關(guān)此電池推斷正確的是( )
A.通入乙烷的電極為正極
B.參加反應(yīng)的乙烷與氧氣的物質(zhì)的量之比為7∶2
C.放電一段時(shí)間后,KOH的物質(zhì)的量濃度減少
D.負(fù)極反應(yīng)式為C2H6+6H2O-14e-===2CO32-+18H+
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一種新型高效凈水劑PAFC(聚合氯化鐵鋁[AlFe(OH)nC16-n]m),廣泛用于日常生活用水和工業(yè)污水的處理。某化工廠欲以工業(yè)生產(chǎn)廢料(金屬鐵、鋁及其氧化物)為原料制取PAFC,設(shè)計(jì)生產(chǎn)流程如下:
請(qǐng)回答下列問題:
(1)用l0 mol/L的濃鹽酸配制2mol/L的稀鹽酸,所用玻璃儀器除量筒和玻璃棒外,還有 。
A.容量瓶 B.燒杯 C.燒瓶 D.膠頭滴管
(2)下列關(guān)于PAFC的說法中正確的有( )
A.PAFC是一種無機(jī)高分子化合物
B.PAFC中Fe顯+2價(jià)
C.PAFC溶于水電離出OH—,是堿
D.PAFC在強(qiáng)酸性和強(qiáng)堿性溶液中均不能穩(wěn)定存在
(3)步驟Ⅱ中取樣分析的目的是( )
A.測(cè)定溶液中Fe2+與Fe3+的含量比
B.測(cè)定原料是否完全溶解
C.測(cè)定溶液中Fe2+的含量,以確定加入NaClO3的量
D.測(cè)定溶液中Al3+的含量
(4)寫出向溶液中加入NaClO3時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________。
(5)該化工廠的化驗(yàn)室為測(cè)定產(chǎn)品PAFC中A1和Fe的含量,進(jìn)行下列試劑的選擇和基本操作:測(cè)定時(shí)所需的試劑有_______________。
A.NH3·H2O B.NaOH C.CO2 D.NaClO3
(6)在測(cè)定過程中的操作順序是: 過濾、___________、灼燒、_________、稱量。(寫操作名稱)。
(7)測(cè)定時(shí),直接稱量的是____________和_____________的質(zhì)量(填化學(xué)式)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中,加入100 mL 1 mol/L的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,放出224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的氣體。所得溶液中加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn),混合物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
A.81.4% B.77.8% C.68.6% D.無法計(jì)算
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將一小塊鈉投入盛20 mL飽和澄清石灰水的燒杯里,不可能觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是
A. 鈉熔成小球、四處游動(dòng) B. 鈉浮在液面上
C. 溶液底部有銀白色物質(zhì)生成 D. 溶液變渾濁
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于焓變ΔH的說法正確的是( )
A. 焓變是指1 mol物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)的能量變化
B. 當(dāng)反應(yīng)放熱時(shí)ΔH>0,反應(yīng)吸熱時(shí)ΔH<0
C. 在加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)
D. 在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中,當(dāng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量時(shí),反應(yīng)放熱ΔH為“-”
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】相同物質(zhì)的量的SO2和SO3相比較,下列敘述正確的是
①分子數(shù)之比為1:1 ②所含O原子數(shù)之比為2:3③原子總數(shù)之比為3:4 ④S原子數(shù)之比為1:1 ⑤質(zhì)子數(shù)之比4:5
A. ①②③④⑤ B. ②③ C. ①⑤ D. ③④⑤
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列溶液一定呈堿性的是
A. 使甲基橙變黃 B. c(H+)=1×10-7mol/L C. c(OH-)>c(H+) D. 含OH-的溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】碳和氮是動(dòng)植物體中的重要組成元素,向大氣中過度排放二氧化碳會(huì)造成溫室效應(yīng),氮氧化物會(huì)產(chǎn)生光化學(xué)煙霧,目前,這些有毒有害氣體的處理成為科學(xué)研究的重要內(nèi)容。
(1)已知2.00g的C2H2完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳?xì)怏w放出99.6kJ熱量,寫出表示C2H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式。
(2)利用上述反應(yīng)設(shè)計(jì)燃料電池(電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀溶液),寫出電池負(fù)極的電極反應(yīng)式。
(3)用活性炭還原法處理氮氧化物,有關(guān)反應(yīng)為:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。某研究小組向一個(gè)容器容積為3L且容積不變的密閉真空容器(固體試樣體積忽略不計(jì))中加入NO和足量的活性炭,在恒溫(T1℃)條件下反應(yīng),測(cè)得不同時(shí)間(t)時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)如表:
物質(zhì) n/mol t/min | NO | N2 | CO2 |
0 | 2.00 | 0 | 0 |
10 | 1.16 | 0.42 | 0.42 |
20 | 0.80 | 0.60 | 0.60 |
30 | 0.80 | 0.60 | 0.60 |
①10min~20min以v(NO)表示的反應(yīng)速率為。
②下列各項(xiàng)能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填序號(hào)字母)。
A.v(NO)(正)=2v(N2)(逆)B.容器內(nèi)CO2和N2的體積比為1:1
C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變D.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
E.混合氣體的密度保持不變
③一定溫度下,隨著NO的起始濃度增大,則NO的平衡轉(zhuǎn)化率(填“增大”、“不變”或“減小”)。
(4)在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng):H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g),恒溫下c(CO)隨反應(yīng)時(shí)間t變化的曲線Ⅰ如下圖所示。
①若在t0時(shí)改變一個(gè)條件,使曲線Ⅰ變成曲線Ⅱ,則改變的條件是________;
②若在t0時(shí)刻將容器體積快速壓縮至2L(其他條件不變),請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫出c(CO)隨反應(yīng)時(shí)間t變化的曲線。
(5)已知:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)△H=-41.2kJ/mol,850℃時(shí)在一體積為10L的恒容密閉容器中,通入一定量的CO和H2O,CO和H2O濃度變化如右圖所示:下列說法正確的是(填序號(hào))
A.達(dá)到平衡時(shí),氫氣的物質(zhì)的量是0.12mol
B.達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)體系最終會(huì)放出49.44kJ熱量
C.第6min時(shí),若升高溫度,反應(yīng)正向移動(dòng)
D.第8min時(shí),若充入氦氣,會(huì)導(dǎo)致v正(CO)<v逆(H2O)
(6)下圖表示在溫度分別為T1、T2時(shí),平衡體系中CO的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線,A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率AC(填“>”、“=”或“<”,下同),由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可采用的方法(填“升溫”或“降溫”)。
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