【題目】將綠礬(FeSO47H2O)隔絕空氣條件下加強熱分解,已知產(chǎn)物全部為氧化物,為探究綠礬分解的反應(yīng)產(chǎn)物,某同學(xué)進行了以下實驗:

(實驗一)為探究固體產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài),該同學(xué)將固體產(chǎn)物溶于足量的稀硫酸得到相應(yīng)的溶液,進行以下猜想和實驗:

猜想

實驗操作

預(yù)期現(xiàn)象

猜想一:鐵元素只顯_______

取溶液樣品,滴入KSCN溶液;②取溶液樣品,滴入稀酸性KMnO4溶液

加入KSCN溶液無明顯現(xiàn)象稀酸性KMnO4溶液顏色______

猜想二:鐵元素只顯_______

加入KSCN溶液呈______色;稀酸性KMnO4溶液顏色無變化

猜想三:鐵元素顯+2,+3

加入KSCN溶液呈血紅色;稀酸性KMnO4溶液顏色褪色

(實驗二)為進一步探究該反應(yīng)的產(chǎn)物,進行了如下圖所示的實驗:

1)實驗開始時,點燃C處酒精噴燈之前應(yīng)先打開A處活塞通CO2,其目的是_________。

2)飽和NaHCO3的作用是______,其水溶液呈堿性的原因(用離子方程式解釋)____________。

3)該組同學(xué)稱取了55.6克綠礬按如圖裝置進行試驗,待綠礬分解完全后,E瓶中只出現(xiàn)白色沉淀且質(zhì)量為23.3克;C中固體產(chǎn)物加入足量稀硫酸中,固體產(chǎn)物全部溶解,取溶液樣品,加入KSCN,溶液呈血紅色,取另一份溶液,加入酸性KMnO4,不褪色。根據(jù)這些實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),可以得知綠礬分解的化學(xué)方程式為____________________________。

4)該組同學(xué)設(shè)計的裝置存在著一個明顯的缺陷是__________________________。

【答案】+2 褪色 +3 血紅色 趕走裝置內(nèi)的空氣 除去CO2中的HCl HCO3-+H2OH2CO3+OH FeSO47H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O 未進行尾氣處理

【解析】

實驗一,Fe元素有+2價、+3價,所以產(chǎn)物可能為Fe2(SO4)3FeSO4Fe2(SO4)3FeSO4的混合物,鐵元素化合價可能是+2價,+3價,或+2,+3價;①向所得溶液中滴入KSCN溶液;②向稀酸性KMnO4溶液中滴入所得溶液.KSCN溶液無明顯現(xiàn)象,稀酸性KMnO4溶液顏色褪去,證明只含有Fe2+;稀酸性KMnO4溶液顏色無變化,證明一定是+3價鐵元素;若KSCN溶液出現(xiàn)血紅色現(xiàn)象,稀酸性KMnO4溶液顏色褪去,證明Fe元素既有+2價又有+3價;所以答案為+2價,褪色,+3價,血紅色

實驗二:(1)實驗開始時,點燃C處酒精噴燈之前應(yīng)先打開A處活塞通CO2,目的是趕走裝置內(nèi)的空氣,避免影響測定結(jié)果;

2)由石灰石和鹽酸反應(yīng)制取的CO2氣體中有HCl雜質(zhì),必須除去,所以飽和碳酸氫鈉溶液的作用是除去CO2中的HCl;NaHCO3溶液是弱酸的酸式鹽,HCO3-的水解程度大于其電離程度,導(dǎo)致其溶液呈堿性,用離子方程式表示為HCO3-+H2OH2CO3+OH

355.6克綠礬FeSO47H2O的物質(zhì)的量是0.2摩爾,其中A中產(chǎn)生的二氧化碳是不會和氯化鋇反應(yīng)生成沉淀的,二氧化硫也不和氯化鋇產(chǎn)生沉淀;所以,產(chǎn)生的沉淀就只能是硫酸鋇,也就是說,一定會有三氧化硫產(chǎn)生,根據(jù)沉淀的質(zhì)量是23.3克,所以硫酸鋇的物質(zhì)的量是0.1摩爾,所以產(chǎn)生的三氧化硫是0.1摩爾,根據(jù)原子守恒,在綠礬中的硫是0.2摩爾,剩余的0.1摩爾的硫可能有很多的生成形式,可能是單質(zhì)硫,也可以使其他形態(tài)的硫,但是C瓶中并沒有單質(zhì)硫析出;不管是那種形態(tài)的硫存在,硫元素化合價一定降低了,所以鐵元素化合價一定要升高,根據(jù)電子守恒計算,0.2molFe2+變化為Fe3+;硫元素化合價從+6價變化為x價,0.2×1=0.1×6-x),x=+4,所以實驗生成的產(chǎn)物中有SO2,依據(jù)原子守恒配平書寫化學(xué)方程式為FeSO47H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O;

4)分析裝置生成的氣體中二氧化硫有毒不能排放到空氣中需要尾氣吸收;則答案為未進行尾氣吸收;

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】關(guān)于反應(yīng)過程中的先后順序,下列評價正確的是

A.向濃度都為0.1mol/LFeCl3CuCl2加入鐵粉,溶質(zhì)CuCl2首先與鐵粉反應(yīng)

B.向過量的Ba(OH)2溶液中滴加少量的KAl(SO4)2溶液,開始沒有白色沉淀生成

C.向濃度都為0.1mol/L Na2CO3NaOH的混合溶液通入CO2氣體,NaOH首先反應(yīng)

D.向濃度為0.1mol/LFeCl3溶液中,加入質(zhì)量相同、顆粒大小相同的鐵和銅,銅單質(zhì)首先參加反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】乙醇是重要的有機化工原料,可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn);卮鹣铝袉栴}:

1)間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式_______

2)已知:

甲醇脫水反應(yīng):2CH3OHg)=CH3OCH3g)+H2Og H1=-23.9kJ·mol-1

甲醇制烯烴反應(yīng):2CH3OHg)=C2H4 g)+2H2Og H2=-29.1kJ·mol-1

乙醇異構(gòu)化反應(yīng):CH3CH2OHg)=CH3OCH3g H3=+50.7kJ·mol-1

則乙烯氣相直接水合反應(yīng) C2H4 g)+H2OgC2H5OHg)的H_______kJ·mol-1。與間接水合法相比,氣相直接水合法的優(yōu)點是______

3)下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系:(其中nH2O:nC2H4=1:1

①列式計算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中 A 點的平衡常數(shù)Kp_______(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。

②圖中壓強 P1、P2P3P4 的大小順序為_______,理由是_______。

③氣相直接水合法常采用的工藝條件為:磷酸/硅藻土為催化劑,反應(yīng)溫度 290 ℃,壓強 6.9MPa, n H2 O nC2 H4 0.61。乙烯的轉(zhuǎn)化率為 5℅,若要進一步提高乙烯的轉(zhuǎn)化率, 除了可以適當改變反應(yīng)溫度和壓強外,還可以采取的措施有______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A.25 ℃水的電離常數(shù)是1.0×1012

B.中性溶液的c(H)

C.純水在100 ℃時,c(H)>107 mol·L1,所以此時純水中c(H)>c(OH)

D.pH<7的溶液一定是酸溶液

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【題目】下列分子或離子中,VSEPR模型名稱與分子或離子的立體構(gòu)型名稱不一致的是

A. CO2 B. CO32- C. H2O D. CCl4

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【題目】Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2為原料可制備N2H4·H2O(水合肼)和無水Na2SO3,其主要實驗流程如下:

已知:①Cl2+2OHClO+Cl+H2O是放熱反應(yīng)。

N2H4·H2O沸點約118 ℃,具有強還原性,能與NaClO劇烈反應(yīng)生成N2。

(1)步驟Ⅰ制備NaClO溶液時,若溫度超過40 ,Cl2NaOH溶液反應(yīng)生成NaClO3NaCl,其離子方程式為____________________________________;實驗中控制溫度除用冰水浴外,還需采取的措施是____________________________________。

(2)步驟Ⅱ合成N2H4·H2O的裝置如題191所示。NaClO堿性溶液與尿素水溶液在40 ℃以下反應(yīng)一段時間后,再迅速升溫至110 ℃繼續(xù)反應(yīng)。實驗中通過滴液漏斗滴加的溶液是_____________;使用冷凝管的目的是_________________________________。

(3)步驟Ⅳ用步驟Ⅲ得到的副產(chǎn)品Na2CO3制備無水Na2SO3(水溶液中H2SO3、pH的分布如題192所示,Na2SO3的溶解度曲線如題193所示)。

①邊攪拌邊向Na2CO3溶液中通入SO2制備NaHSO3溶液。實驗中確定何時停止通SO2的實驗操作為_________________。

②請補充完整由NaHSO3溶液制備無水Na2SO3的實驗方案: _______________________,用少量無水乙醇洗滌,干燥,密封包裝。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】直接排放含SO2的煙氣會危害環(huán)境。利用工業(yè)廢堿渣(主要成分Na2CO3)可吸收煙氣中的SO2并制備無水Na2SO3,其流程如圖1。

已知:H2SO3、HSO3、SO32在水溶液中的物質(zhì)的量分數(shù)隨pH的分布如圖2, Na2SO3·7H2ONa2SO3的溶解度曲線如圖3

1Na2CO3溶液顯堿性,用離子方程式解釋其原因:______________

2)吸收煙氣

①為提高NaHSO3的產(chǎn)率,應(yīng)控制吸收塔中的pH______________。

NaHSO3溶液中cSO32)>cH2SO3),結(jié)合方程式解釋其原因:____________。

③已知下列反應(yīng):

SO2g)+2OHaq)=SO32aq)+H2Ol

CO2g)+2OHaq)=CO32aq)+H2Ol

2HSO3aq)=SO32aq)+SO2g)+H2Ol

吸收塔中Na2CO3溶液吸收SO2生成HSO3的熱化學(xué)方程式是______________。

④吸收塔中的溫度不宣過高,可能的原因是______________(寫出1種即可)。

3)制備無水Na2SO3:將中和塔中得到的Na2SO3溶液______________(填操作),過濾出的固體用無水乙醇洗滌、干燥,得無水Na2SO3固體。

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【題目】利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成,電池工作時MV2/MV在電極與酶之間傳遞電子,示意圖如圖所示。下列說法錯誤的是(

A.相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨,該方法條件溫和,同時還可提供電能

B.陽極區(qū),在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H22MV22H2MV

C.正極區(qū),在固氮酶催化作用下發(fā)生反應(yīng)N26MV6H2O2NH36MV26OH

D.電池工作時質(zhì)子通過交換膜由負極區(qū)向正極區(qū)移動

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【題目】中國女藥學(xué)家屠呦呦因成功提取青蒿素而獲得2015年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎,有關(guān)青蒿素的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列關(guān)于靑蒿素的推斷,不合理的是(  )

A. 青蒿素的分子式是

B. 青蒿素所有碳原子均在同一平面上

C. 青蒿素在堿性條件下不能穩(wěn)定存在

D. 青蒿素可以發(fā)生氧化反應(yīng)

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