【題目】碳酸亞鐵(白色固體,難溶于水)是種重要的工業(yè)原料,可用于制備補(bǔ)血?jiǎng)┤樗醽嗚F。某研究小組 通過(guò)下列實(shí)驗(yàn),尋找利用復(fù)分解反應(yīng)制各FeCO3的最佳方案:

實(shí)驗(yàn)

試劑

現(xiàn)象

滴管

試管

0.8mol/LFeSO4溶液(pH=4.5)

1mol/LNa2CO3溶液(pH=11.9)

實(shí)驗(yàn)Ⅰ:立即產(chǎn)生灰綠色沉淀,后出現(xiàn)明顯的紅褐色

0.8mol/LFeSO4溶液(pH=4.5)

1mol/LNaHCO3溶液(pH=8.6)

實(shí)驗(yàn)Ⅱ: 產(chǎn)生白色沉淀及少量無(wú)色氣泡,2min,后出現(xiàn)明顯的灰綠色

0.8mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液(pH=4.0)

1mol/LNaHCO3溶液(pH=8.6)

實(shí)驗(yàn)Ⅲ: 產(chǎn)生白色沉淀及無(wú)色氣泡,較長(zhǎng)時(shí)間保持白色

(1)實(shí)驗(yàn)I中產(chǎn)生HCO3-和紅褐色沉淀的離子方程式為___________

(2)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生FeCO3的離子方程式為___________

(3)為了探究實(shí)驗(yàn)NH4+所起的作用,甲同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究:

操作

現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)

0.8mol/LFeSO4溶液中加入_____,再加入一定量Na2SO4固體配制成混合溶液(已知Na+對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)影響,忽略混合后溶液體積變化)。再取該溶液一滴管,與2mL1mol/LNaHCO3溶液混合

與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同

實(shí)驗(yàn)中加入Na2SO4固體的目的是_____

對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,甲同學(xué)得出結(jié)論:NH4+水解產(chǎn)生H+,降低溶液pH,減少了副產(chǎn)物Fe(OH)2的產(chǎn)生。

乙同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)方案不夠嚴(yán)謹(jǐn),應(yīng)補(bǔ)充的對(duì)比實(shí)驗(yàn)操作是_____.再取該溶液一滴管2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合。

(4)小組同學(xué)進(jìn)一步討論認(rèn)為,定性實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不能直接證明實(shí)驗(yàn)FeCO3的純度最高。需要利用如圖所示的裝置進(jìn)行定量測(cè)定。

分別將實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的沉淀進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥后稱量,然后轉(zhuǎn)移至A處的廣口瓶中。反應(yīng)完成后通入N2的作用是_______。為測(cè)定FeCO3的純度,除樣品總質(zhì)量外,還需測(cè)定的物理量是_________

(5)實(shí)驗(yàn)反思:經(jīng)測(cè)定,實(shí)驗(yàn)中的FeCO3純度高于實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)。通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)分析。制備FeCO3實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵因素是__________.

【答案】 4Fe2+ + 8CO32 + O2 + 10H2O 4Fe(OH)3↓ + 8HCO3 Fe2+ + 2HCO3 FeCO3↓+ CO2↑ + H2O 硫酸至pH=4.0 控制SO42-濃度,排除干擾 向已調(diào)至pH=4、0.8 mol/L FeSO4溶液中加入Na2SO4固體至c(SO42-)=1.6 mol/L 使產(chǎn)生的CO2被充分吸收 CU形管的增重 調(diào)節(jié)溶液pH

【解析】試題分析:(1)實(shí)驗(yàn)IFeSO4、Na2CO3發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氫氧化亞鐵和NaHCO3,氫氧化亞鐵被氧氣氧化為氫氧化鐵;(2)實(shí)驗(yàn)FeSO4、NaHCO3發(fā)生反應(yīng)生成白色沉淀FeCO3及少量無(wú)色氣體二氧化碳;(3)探究實(shí)驗(yàn)NH4+所起的作用應(yīng)控制溶液PH、SO42-濃度與0.8mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液相同;加入Na2SO4固體應(yīng)控制c(SO42-)=1.6 mol/L;(4)根據(jù)題意,通過(guò)堿石灰吸收二氧化碳的質(zhì)量定量計(jì)算FeCO3的純度;(5)根據(jù)對(duì)比,實(shí)驗(yàn)Ⅲ的PH小于實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)Ⅱ;

解析:(1)實(shí)驗(yàn)IFeSO4、Na2CO3發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氫氧化亞鐵和NaHCO3,氫氧化亞鐵被氧氣氧化為氫氧化鐵,總反應(yīng)的離子方程式是4Fe2+ + 8CO32 + O2 + 10H2O 4Fe(OH)3↓ + 8HCO3;(2)實(shí)驗(yàn)FeSO4、NaHCO3發(fā)生反應(yīng)生成白色沉淀FeCO3及少量無(wú)色氣體二氧化碳反應(yīng)離子方程式是Fe2+ + 2HCO3 FeCO3↓+ CO2↑ + H2O;(3)探究實(shí)驗(yàn)NH4+所起的作用,應(yīng)控制溶液PH、SO42-濃度0.8mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液相同,所以向0.8mol/LFeSO4溶液中加入硫酸至pH=4.0,再加入一定量Na2SO4固體配制成混合溶液的目的是控制SO42-濃度,排除干擾;應(yīng)補(bǔ)充的對(duì)比試驗(yàn)是向已調(diào)至pH=4、0.8 mol/L FeSO4溶液中加入Na2SO4固體至c(SO42-)=1.6 mol/L,再取該溶液一滴管2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合。(4)根據(jù)題意,通過(guò)堿石灰吸收二氧化碳的質(zhì)量定量計(jì)算FeCO3的純度,所以通入氮?dú)獾哪康氖鞘巩a(chǎn)生的CO2被堿石灰充分吸收;除樣品總質(zhì)量外,還需測(cè)定的物理量是CU形管的增重;(5)根據(jù)對(duì)比,實(shí)驗(yàn)Ⅲ的PH小于實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)Ⅱ,所以制備FeCO3實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵因素是調(diào)節(jié)溶液pH。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(I)某氨基酸中含有C、N、H、O四種元素,已知除氫原子外,其他原子均達(dá)到最外層8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。如圖為該氨基酸分子的球棍模型:

(1)氨基酸是__________(填“淀粉”、“纖維素”、“蛋白質(zhì)”或“油脂”)完全水解的產(chǎn)物,該氨基酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______________

(2)該氨基酸中含氧官能團(tuán)的名稱是__________________。

(3)一定條件下,該氨基酸能與乙醇發(fā)生反應(yīng),此反應(yīng)類似于乙酸與乙醇的反應(yīng),寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________________________________________________。

(4)互為同系物的有機(jī)物具有相同的官能團(tuán),與該氨基酸互為同系物且少一個(gè)碳原子的氨基酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_____________________。

(II)如圖,在左試管中先加入2 mL 95%的乙醇,并在搖動(dòng)下緩緩加入3 mL濃硫酸,再加入2 mL乙酸,充分搖勻。按圖連接好裝置,用酒精燈對(duì)左試管小火加熱3~5 min后,改用大火加熱,當(dāng)觀察到右試管中有明顯現(xiàn)象時(shí)停止實(shí)驗(yàn)。

試回答:

①在右試管中通常加入________溶液,實(shí)驗(yàn)生成的乙酸乙酯,其密度比水________,是有特殊香味的液體。分離右試管中所得乙酸乙酯的操作為(只填名稱)________。

②反應(yīng)中加入濃硫酸的作用是___________________________。

③反應(yīng)類型是:______________________ 。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】研究NOx、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義.
(1)處理含CO、SO2煙道氣污染的一種方法是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S.已知:1molCO(g)與適量的SO2(g)反應(yīng)生成S(s)和CO2(g)時(shí),放出135kJ的熱量,則此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為.
(2)用CH4催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染.例如: ①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=﹣574kJ/mol
②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2
若1molCH4(g)直接將NO2(g)還原至N2(g),整個(gè)過(guò)程中放出的熱量為867kJ,則△H2=
(3)汽車尾氣中的NO(g)和CO(g)在一定溫度和催化劑條件下可轉(zhuǎn)化為N2(g)和CO2(g)得到凈化.已知 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H<0 在25℃、101kPa下,將2molNO、2.4molCO通入固定容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)過(guò)程中部分物質(zhì)的濃度變化如圖所示.

①0~15min 內(nèi),v(CO2)= , 25℃時(shí)該反應(yīng)平衡常數(shù)為(該空保留2位小數(shù));
②20min 時(shí)若改變反應(yīng)條件,導(dǎo)致NO濃度下降,則改變的條件不可能是(填選項(xiàng)序號(hào)).
a.升高溫度 b.增加CO的量 c.降低溫度 d.?dāng)U大容積
(4)SO2尾氣常用飽和Na2SO3溶液吸收,減少SO2氣體污染并可得到重要的化工原料NaHSO3 . 已知NaHSO3溶液同時(shí)存在以下兩種平衡: ①HSO3SO32+H+ , ②HSO3+H2OH2SO3+OH;常溫下,0.1 mol/L NaHSO3溶液的pH<7,則該溶液中c(H2SO3c(SO32)(填“>”、“=”或“<”).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列變化中,一定需加還原劑才能實(shí)現(xiàn)的是(

A.CO2CO32B.FeCl3FeCl2C.CCO2D.Na2O2O2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】按鈉、鉀、銣、銫的順序,下列有關(guān)敘述正確的是

A. 其氫氧化物中堿性最強(qiáng)的是NaOH

B. 單質(zhì)還原能力最強(qiáng)的是鈉原子

C. 單質(zhì)的熔點(diǎn)逐漸增大

D. 原子半徑隨核電荷數(shù)的增大而增大

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列事實(shí)不能用來(lái)判斷非金屬性強(qiáng)弱依據(jù)的是

A. 單質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高低

B. 非金屬之間發(fā)生的置換反應(yīng)

C. 非金屬與氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易程度

D. 非金屬元素的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列變化中,加入還原劑才能實(shí)現(xiàn)的是(  )

A. Na2O→NaOH B. H2SO4→H2

C. CuO→CuSO4 D. SO2→SO3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】2018年春節(jié),京津冀及周邊區(qū)域遭遇跨年霧霾,二氧化硫、氮氧化物以及可吸入顆粒物這三項(xiàng)是霧霾主要組成,消除氮氧化物污染是研究方向之一。

(1)用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:

① H2O(g)=H2O(l) ΔH=-A kJ·mol-1

② 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)=CH4(g)+4NO(g) ΔH=+B kJ·mol-1

③ CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-C kJ·mol-1

請(qǐng)寫出CH4(g)NO2(g)反應(yīng)生成N2(g)、CO2(g)H2O(l)的熱化學(xué)方程式________。

(2)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)。某研究小組向恒容密閉容器加入一定量的活性炭和NO,恒溫(T0C)條件下反應(yīng)。下列說(shuō)法能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的是_____________。

A.活性炭的質(zhì)量 B.v(N2)=2v(NO)

C.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變 D.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變

E.容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變 F.容器內(nèi)CO2的濃度保持不變

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知:25 ℃時(shí), Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。 該溫度下,用 0.100mol·L-1 的氨水滴定 10.00 mL 0.100mol·L-1 的一元酸 HA 的溶液, 滴定過(guò)程中加入氨水的體積(V)與溶液中 的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是

A. HA 為強(qiáng)酸

B. a=10

C. 25 ℃時(shí),NH4的水解平衡常數(shù)為

D. 當(dāng)?shù)稳?20 mL 氨水時(shí),溶液中存在 c(NH4)>c(A)

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