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555 K、沸點為588 K。
(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/100 g H2O) | 74.4 | 91.8 | 525.8 | 535.7 |
(1)把亞鐵離子全部氧化成三價鐵離子 (2分)
(2)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)(2分)
(3)鹽酸(1分) 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶(1分)
(4)2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ (2分)
(5)Fe2Cl6(2分)
(6)① 溶液由藍色變無色,且半分鐘內(nèi)不變色(2分)
②(2分)
解析試題分析:(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FeCl3·6H2O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,把亞鐵離子全部氧化成三價鐵離子;
(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溶液制得FeCl3?6H2O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+。
(5)捕集器收集的是氣態(tài)FeCl3,F(xiàn)eCl3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673 K時,二分子氣態(tài)FeCl3可以聚合生成雙聚體Fe2Cl6。(備注:FeCl3屬共價型化合物,能溶于乙醚、丙酮等有機溶劑,在673K蒸氣中有雙聚體,1023K以上分解為單分子)。
(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 求樣品中氯化鐵的質(zhì)量分數(shù)
由反應:2Fe3+ + 2I - = 2Fe2+ + I2; I2+2S2O32-═2I-+S4O62-;可得關(guān)系式:
2Fe3+ — I2 — 2S2O32-
1 1
n cV×10-3
求得n(Fe3+) = cV×10-3 mol, 則樣品中氯化鐵的質(zhì)量分數(shù)為:
ω(Fe3+) = cV×10-3 mol×10×162.5g/mol×100% =
考點:化學實驗設(shè)計與評價
科目:高中化學 來源: 題型:問答題
(14分)硒34Se和碲52Te都是第VIA族元素,硒是分布在地殼中的稀有元素。工業(yè)上用硒鼓廢料(主要成分硒、碲、碳、銅和鐵合金)回收精煉硒的流程如下:
已知:
(1)Se的氫化物的電子式是____。
(2)步驟①中通人的氧氣使硒鼓廢料翻騰,目的是 。
(3)廢氣的主要成分是____ ;廢渣II的主要成分是 。
(4)步驟④中主要反應的化學方程式是 ;步驟⑥反應的化學方程式是 。
(5)根據(jù)表中數(shù)據(jù),步驟⑤最適宜的分離方法是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的鋁灰制備A12(SO4)3·18H2O,工藝流程如下(部分操作和條件略)
Ⅰ.向鋁灰中加入過量稀H2SO4,過濾:
Ⅱ.向濾液中加入過量KMnO4溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH約為3;
Ⅲ.加熱,產(chǎn)生大量棕色沉淀,靜置,上層溶液呈紫紅色:
Ⅳ.加入MnSO4至紫紅色消失,過濾;
Ⅴ.濃縮、結(jié)晶、分離,得到產(chǎn)品。
(1)H2SO4溶解A12O3的離子方程式是
(2)KMnO4氧化Fe2+的離子方程式補充完整:
(3)已知:生成氫氧化物沉淀的pH
| Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
開始沉淀時 | 3.4 | 6.3 | 1.5 |
完全沉淀時 | 4.7 | 8.3 | 2.8 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
阿司匹林(乙酰水楊酸,)是世界上應用最廣泛的解熱、鎮(zhèn)痛和抗炎藥。乙酰水楊酸受熱易分解,分解溫度為128~135℃。某學習小組在實驗室以水楊酸(鄰羥基苯甲酸)與醋酸酐[(CH3CO)2O]為主要原料合成阿司匹林,制備基本操作流程如下:
主要試劑和產(chǎn)品的物理常數(shù)
請根據(jù)以上信息回答下列問題:
(1)①合成阿斯匹林時,最合適的加熱方式是 。
②抽濾所得粗產(chǎn)品要用少量冰水洗滌,則洗滌的具體操作是 。
(2)提純粗產(chǎn)物中加入飽和NaHCO3溶液至沒有CO2產(chǎn)生為止,再抽濾,則加飽和NaHCO3溶液的目的是 。
另一種改進的提純方法,稱為重結(jié)晶提純法。方法如下:
(3)改進的提純方法中加熱回流的裝置如圖所示,
①使用溫度計的目的是 。冷凝水的流進方向是 。(填“b”或“c”)。
②重結(jié)晶提純法所得產(chǎn)品的有機雜質(zhì)要比原方案少的原因 。
(4)檢驗產(chǎn)品中是否含有水楊酸的化學方法是 。
(5)該學習小組在實驗中原料用量:2.0 g水楊酸、5.0 mL醋酸酐(ρ=1.08 g/cm3),最終稱得產(chǎn)品m=2.2 g,則所得乙酰水楊酸的產(chǎn)率為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
利用酸解法制鈦白粉產(chǎn)生的廢液[含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3TiOSO4],生產(chǎn)硫酸亞鐵和補血劑乳酸亞鐵。其生產(chǎn)步驟如下:
請回答:
(1)步驟①中分離操作的名稱是______;步驟⑥必須控制一定的真空度,原因是_________;
(2)廢液中的TiOSO4在步驟①能水解生成濾渣(主要成分為TiO2?xH2O)的化學方程式為__________;步驟④的離子方程式為_____________________。
(3)用平衡移動原理解釋步驟⑤中加乳酸能得到乳酸亞鐵的原因_______。
(4)配平酸性高錳酸鉀溶液與硫酸亞鐵溶液反應的離子方程式:_____Fe2++_____MnO4-+_____H+=_____Fe3++_____Mn2++_____
取步驟②所得晶體樣品ag,溶于稀硫酸配成100.00 mL溶液,取出20. 00 mL溶液,用KMnO4溶液滴定(雜質(zhì)與KMnO4不反應)。若消耗0.1000 mol·L-1KMnO4溶液20.00mL,則所得晶體中FeSO4?7H2O的質(zhì)量分數(shù)為(以含a的式子表示)_____________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
溴苯是一種化工原料,實驗室合成溴苯的裝置示意圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
| 苯 | 溴 | 溴苯 |
密度/(g·cm-3) | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
沸點/℃ | 80 | 59 | 156 |
水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
碘是人體必需的元素之一,海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的、以化合態(tài)形式存在的碘元素。在實驗室中,從海藻里提取碘的流程和實驗裝置如下:
(1)指出上述提取碘的過程中有關(guān)實驗操作的名稱:步驟③ ,步驟⑤ 。
(2)寫出步驟④對應反應的離子方程式: 。
(3)提取碘的過程中,可供選擇的有機試劑是 。(填編號)
A.酒精 B.醋酸 C.四氯化碳 D.苯
(4)步驟④除了加入過量Cl2,下列氧化劑最好選用 (填代號)。
A.濃硫酸 B.H2O2溶液 C.KMnO4溶液
理由是____________________________。
(5)為了使海藻灰中的碘離子轉(zhuǎn)化為碘的有機溶液,即完成步驟③至⑤,實驗室里有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器和物品,尚缺少的玻璃儀器是 。
(6)從含碘的有機溶劑中提取碘和回收有機溶劑,還需要經(jīng)過蒸餾。指出下圖實驗裝置中存在的錯誤之處: 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
某同學設(shè)計了如圖所示裝置進行石油分餾的實驗。
(1)指出實驗裝置中儀器A、B、C、D的名稱:
A________、B________、C________、D________。
(2)指出該同學所設(shè)計的實驗裝置中存在的錯誤,并給予改正。
錯誤:①_______________________________________;
②_____________________________________________。
改正:①_______________________________________;
②_____________________________________________。
(3)實驗裝置改正后,進行氣密性檢查的方法:______________________________。
(4)蒸餾燒瓶中放入幾片碎瓷片的作用是__________________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
苯甲酸乙酯(C9H10O2)稍有水果氣味,用于配制香水香精和人造精油,大量用于食品工業(yè)中,也可用作有機合成中間體、溶劑等。其制備方法為:
已知:
| 顏色、狀態(tài) | 沸點(℃) | 密度(g·cm-3) |
*苯甲酸 | 無色、片狀晶體 | 249 | 1.2659 |
苯甲酸乙酯 | 無色澄清液體 | 212.6 | 1.05 |
乙醇 | 無色澄清液體 | 78.3 | 0.7893 |
環(huán)己烷 | 無色澄清液體 | 80.8 | 0.7318 |
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