【題目】聚合硫酸鐵[Fe2(OH)n(SO4)3﹣n/2]m是一種新型高效的水處理混凝劑,某課題小組設計如下方案制備聚合硫酸鐵,其簡單工藝流程如圖1:
為測定溶液Ⅰ中鐵元素的總含量,實驗操作如下:準確量取20.00mL溶液Ⅰ于帶塞錐形瓶中,加入足量H2O2 , 調節(jié)pH<3,加熱煮沸;加入過量KI充分反應后,再用0.1 000molL﹣1 Na2S2O3標準溶液滴定至終點,消耗標準溶液VXmL.已知:I2+2S2O32﹣═I﹣+S4O62﹣ . .
(1)實驗過程中加熱煮沸的目的是 .
(2)在測定過程中加入足量H2O2發(fā)生反應離子方程式: .
(3)滴定過程中選擇裝標準溶液儀器(如圖2)是否合理(填“是”或“否”)
(4)寫出滴定選用的指示劑 , 滴定終點觀察到的現(xiàn)象 .
(5)根據(jù)圖1消耗的Na2S2O3標準溶液體積,計算出溶液Ⅰ中鐵元素的總含量為gL﹣1 . 若滴定前溶液中H2O2沒有除盡,所測定的鐵元素的含量將會(填“偏高”“偏低”或“不變”).
(6)上述流程中溶液Ⅰ中鐵元素存在不同的離子,根據(jù)題意完成下面假設并設計實驗方案證明假設假設1:溶液Ⅰ中只存在Fe2+ 假設2:溶液Ⅰ中只存在Fe3+ 假設3: .
根據(jù)提供試劑和實驗用品驗證假設3成立
限選實驗試劑:1.0molL﹣1 NaOH溶液、8.0molL﹣1 NaOH溶液、0.01molL﹣1KMnO4、淀粉﹣KI溶液、3moLL﹣1H2SO4、紫色石蕊試液、0.1molL﹣1 K3[Fe(CN)6]溶液、試管、膠頭滴管
實驗步驟 | 預期現(xiàn)象和結論 |
步驟1:取少量溶液Ⅰ于試管A、B中 | |
步驟2: | |
步驟3: |
【答案】
(1)除去殘留的H2O2 , 防止影響測定
(2)2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O
(3)否
(4)淀粉;溶液由藍色變無色且保持半分鐘不變色
(5)5.6;偏高
(6)溶液Ⅰ中存在Fe2+和Fe3+
實驗步驟 | 預期現(xiàn)象和結論 |
步驟1:取少量溶液Ⅰ于試管A、B中 | ﹣ |
步驟2: | 往試管A中滴入2~3滴淀粉﹣KI溶液,振蕩,觀察變化;溶液變藍色,證明溶液Ⅰ中含有Fe3+; |
步驟3: | 往試管B加入3moL?L﹣1H2SO4酸化,再滴入2~3滴KMnO4溶液,振蕩,觀察變化; |
【解析】解:(1)由于雙氧水具有氧化性,能夠氧化Na2S2O3 , 影響碘單質的測定,雙氧水不穩(wěn)定,加熱后能夠除去,所以加熱煮沸的目的是除去殘留的H2O2 , 防止影響測定,所以答案是:除去殘留的H2O2 , 防止影響測定;(2)雙氧水與亞鐵離子反應的離子方程式為:2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O,
所以答案是:2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O; (3)Na2S2O3溶液顯示堿性,應該使用堿式滴定管盛放,圖示滴定管為酸式滴定管,所以不合理,
所以答案是:否;(4)由于碘單質遇到淀粉顯示藍色,故可選用淀粉為滴定指示劑;滴定結束前溶液為藍色、滴定結束時為無色,則滴定終點的現(xiàn)象為:溶液由藍色變無色且保持半分鐘不變色,
所以答案是:淀粉;溶液由藍色變無色且保持半分鐘不變色; (5)圖2中初讀數(shù)為0.20mL,末讀數(shù)為20.20mL,則滴定過程中消耗Na2S2O3溶液的體積為:20.20mL﹣0.20mL=20.00mL,含有硫代硫酸鈉的物質的量為:0.1 000molL﹣1×0.02L=0.002mol,
根據(jù)電子守恒及反應2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O、I2+2S2O32﹣═I﹣+S4O62﹣可得關系式:2Fe2+~2Fe3+~I2~2S2O32﹣ , 則20.00mL溶液Ⅰ中含有亞鐵離子的物質的量為:n(Fe2+)=n(S2O32﹣)=0.002mol,
所以溶液Ⅰ中鐵元素的總含量為: =5.6g/L;
若滴定前溶液中H2O2沒有除盡,雙氧水能夠氧化硫代硫酸鈉,則測定的碘單質的物質的量偏大,所測定的鐵元素的含量將會偏高,
所以答案是:5.6;偏高;(6)根據(jù)假設1:溶液Ⅰ中只存在Fe2+、假設2:溶液Ⅰ中只存在Fe3+可知,溶液中可能同時存在鐵離子和亞鐵離子,故假設3為:溶液Ⅰ中存在Fe2+和Fe3+;
驗證假設3成立,需要分別檢驗Fe2+和Fe3+同時存在,具體操作方法和步驟為:取少量溶液Ⅰ于試管A、B中,往試管A中滴入2~3滴淀粉﹣KI溶液,振蕩,溶液變藍色,證明溶液Ⅰ中含有Fe3+;往試管B加入3moLL﹣1H2SO4酸化,再滴入2~3滴KMnO4溶液,振蕩,若溶液顏色從深紫色變成黃色或變淺,則含有Fe2+(或加入鐵氰化鉀溶液,有藍色沉淀生成,則含有Fe2+)結合步驟2可知假設3成立,
所以答案是:溶液Ⅰ中存在Fe2+和Fe3+;
實驗步驟 | 預期現(xiàn)象和結論 |
步驟1:取少量溶液Ⅰ于試管A、B中 | ﹣ |
步驟2: | 往試管A中滴入2~3滴淀粉﹣KI溶液,振蕩,觀察變化;溶液變藍色,證明溶液Ⅰ中含有Fe3+; |
步驟3: | 往試管B加入3moLL﹣1H2SO4酸化,再滴入2~3滴KMnO4溶液,振蕩,觀察變化; |
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】A,B,C,D都是中學化學中常見的有機化合物,它們在一定的條件下有如下轉化關系(部分物質和條件被略去).其中,A是最簡單的烯烴,分子式為C2H4 , 其產(chǎn)量可用來衡量一個國家石油化工發(fā)展的水平.C是生活中常用的一種具有酸味的調味品的成分;通常狀況下,D是具有濃郁香味的油狀液體.
(1)在有機化合物A,B,C,D中,屬于烴類的是(填結構簡式);反應④的反應類型是 .
(2)在A,B,C,D中,密度比水小且難溶于水的液體是(填物質名稱).A在一定條件下可以發(fā)生加聚反應生成一種塑料,該塑料的結構簡式為 .
(3)反應①中,素瓷片的主要作用是 . 一定條件下, B,C,D三種物質中不能和NaOH溶液反應發(fā)生反應的是(填物質名稱).
(4)植物秸稈在一定條件下能水解成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下能轉化為B,B在某種微生物存在下發(fā)生氧化反應得到C.寫出葡萄糖轉化為B的化學方程式: .
(5)在實驗室獲得的D中往往含有少量的B,C;為提純D,可以先將此不純的D和一充分混合,然后再靜置、(填操作名稱)即可.
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列反應中,水只作氧化劑的氧化還原反應為: ( )
A.Cl2+H2O=HCl+HClOB.2F2+2H2O=4HF+O2
C.H2O+CaO=Ca(OH)2D.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】干燥的氨氣在高溫下能被氧化銅氧化,生成兩種單質和一種化合物。完成上述反應可選用下列裝置進行。
(1)當氣體流向從左到石時,儀器連接的順序是___________。
(2)裝置B中試劑的作用是_________,裝置C的作用是______。
(3)裝置D 中反應的化學方程式是__________。
(4)裝置A 中反應的化學方程式是_________ 。
(5)若實驗室要收集氨氣,選擇E裝置時,棉花的作用為_________,選擇F 裝置時,氨氣應從______口進。
(6)工業(yè)制備氨氣的化學方程式為_________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】陰離子Xn﹣含中子N個,X的質量數(shù)為A,則ag X的氫化物中含質子的物質的量是( )
A. (N﹣a)mol B. (n+A)mol
C. (N+n)mol D. (A﹣N+n)mol
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】根據(jù)所學知識完成下面題目:
(1)X基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等,則X所在周期中第一電離能最大的元素是 .
(2)①Y2+離子的3d軌道中有9個電子,基態(tài)Y原子的價電子排布式為
②將Y粉末加入NH3的濃溶液中,通入O2 , 充分反應后溶液呈深藍色,發(fā)生如下反應:
2Y+8NH3H2O+O2=2[Y(NH3)4](OH)2+6H2O,該過程中形成的化學鍵類型有
a金屬鍵 b離子鍵 c極性鍵 d非極性鍵 e配位鍵 f氫鍵 g范德華力
(3)K2Cr2O7是一種常見的強氧化劑,酸性條件下會被還原劑還原成Cr3+ . Cr3+能與OH﹣、CN﹣形成配合物[Cr(OH)4]﹣、[Cr(CN)6]3﹣ .
①不考慮空間構型,[Cr(OH)4]﹣的結構可用示意圖表示為(若有配位鍵,用箭號表示)
②一種新型陽極材料LaCrO3的晶胞如圖1所示,已知距離每個Cr原子最近的O原子有6個,則圖中原子代表的是Cr原子(填A、B、C).
(4)碳的一種單質結構如圖2所示,其相對分子質量為720,分子構型為一個32面體,其中有12個五元環(huán),20個六元環(huán).則該單質中碳原子的雜化方式是 , 1mol該單質中存在的π鍵數(shù)目為 .
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