【題目】綠礬是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學興趣小組對綠礬的一些性質(zhì)進行探究;卮鹣铝袉栴}:
(1)在試管中加入少量綠礬樣品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣,溶液逐漸變紅。由此可知:______________、_______________。
(2)為測定綠礬中結(jié)晶水含量,將石英玻璃管(帶端開關(guān)K1和K2)(設(shè)為裝置A)稱重,記為m1 g。將樣品裝入石英玻璃管中,再次將裝置A稱重,記為 m2 g。按下圖連接好裝置進行實驗。
①儀器B的名稱是____________________。
②將下列實驗操作步驟正確排序___________________(填標號);重復(fù)上述操作步驟,直至A恒重,記為m3 g。
a.點燃酒精燈,加熱 b.熄滅酒精燈 c.關(guān)閉K1和K2
d.打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2 e.稱量A f.冷卻至室溫
③根據(jù)實驗記錄,計算綠礬化學式中結(jié)晶水數(shù)目x=________________(列式表示)。若實驗時按a、d次序操作,則使x__________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
(3)為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物,將(2)中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中,打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2,加熱。實驗后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末。
①C、D中的溶液依次為_________(填標號)。C、D中有氣泡冒出,并可觀察到的現(xiàn)象分別為_______________。
a.品紅 b.NaOH c.BaCl2 d.Ba(NO3)2 e.濃H2SO4
②寫出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學方程式_____________________。
【答案】 樣品中無Fe3+ 硫酸亞鐵易被空氣氧化為硫酸鐵 干燥管 dabfce 偏小 c、a 產(chǎn)生白色沉淀、品紅溶液褪色 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3
【解析】(1)樣品溶于水滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化,說明樣品中無Fe3+;再向試管中通入空氣,溶液逐漸變紅,這說明有鐵離子產(chǎn)生,即硫酸亞鐵易被空氣氧化為硫酸鐵,鐵離子遇KSCN溶液顯紅色;
(2)①根據(jù)儀器構(gòu)造可知B是干燥管;
②由于裝置中含有空氣,空氣能氧化硫酸亞鐵,所以加熱前需要排盡裝置中空氣,利用氮氣排出空氣,為了使生成的水蒸氣完全排除,應(yīng)該先熄滅酒精燈再冷卻,然后關(guān)閉K1和K2,最后稱量,即正確的排序是dabfce;
③樣品的質(zhì)量是(m2-m1)g,加熱后剩余固體是硫酸亞鐵,質(zhì)量為(m3-m1)g,生成水的質(zhì)量為(m2-m3)g,
FeSO4·xH2OFeSO4 + xH2O
152 18x
(m3-m1)g (m2-m3)g
則: ,解得:x=;
若實驗時按a、d次序操作,在加熱過程中硫酸亞鐵被空氣氧化為硫酸鐵,導致m3增加,因此x偏。
(3)①最終得到紅棕色固體,說明有氧化鐵生成,即分解過程發(fā)生了氧化還原反應(yīng),根據(jù)化合價變化可知一定有SO2生成,這說明硫酸亞鐵分解生成氧化鐵、SO2和三氧化硫。三氧化硫溶于水生成硫酸,硫酸和鋇離子結(jié)合生成白色沉淀硫酸鋇,由于硝酸鋇在酸性溶液中有氧化性,能氧化SO2,所以應(yīng)該用氯化鋇,檢驗SO2用品紅溶液,所以C、D的溶液依次為氯化鋇溶液和品紅溶液,實驗現(xiàn)象是C中溶液變渾濁產(chǎn)生白色沉淀,D中品紅溶液褪色,故答案為c、a;
②根據(jù)以上分析可知硫酸亞鐵高溫分解生成氧化鐵、SO2和SO3,根據(jù)電子守恒和原子守恒得此反應(yīng)的方程式為2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3。
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【題目】用石墨電極完成下列電解實驗。
實驗一 | 實驗二 | |
裝置 | ||
現(xiàn)象 | a 、d處試紙變藍;b處變紅,局部褪色;c處無明顯變化 | 兩個石墨電極附近均有氣泡產(chǎn)生;銅珠n的右側(cè)有氣泡產(chǎn)生。 |
下列對實驗現(xiàn)象的解釋或推測不合理的是( )
A. 根據(jù)實驗一的原理,實驗二中銅珠m左側(cè)變厚
B. a、d處:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C. b處:2Cl--2e-=Cl2↑;Cl2 + H2O =HCl + HClO
D. c處發(fā)生了反應(yīng):Fe-2e-=Fe2+
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【題目】中國古代陶瓷燒制工藝的珍品“唐三彩”中的藍色,其釉料的著色劑是一種含鈷礦物。鈷在制取顏料和制備合金方面有著重要的應(yīng)用,回答下列問題。
(1)基態(tài)Co2+的核外電子排布式為__________,基態(tài)Co原子中空間運動狀態(tài)不同的電子數(shù)為___種。
(2)配合物[Co(NH3)5Br](NO3)2中存在的化學鍵類型有__________,配體NH3中配位原子的雜化軌道類型為__________,NO3-的空間構(gòu)型是__________,第一電離能N__________(填“大于”或“小于”)O。
(3)CoO2具有如圖所示的層狀結(jié)構(gòu)(小球表示Co,大球表示O)。下列用粗實線畫出的結(jié)構(gòu)單元不能描述其化學組成的是__________(填字時代號)。
A. B. C. D.
(4)MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)(示意圖如圖所示),其中陰離子采用面心立方最密堆積方式,X射線衍射實驗測得MgO的晶胞參數(shù)為a=0.420nm,則r(O2-)為________ nm(結(jié)果保留三位小數(shù),下同)。CoO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)為a'=0.488 nm,則r(Co2+)為________ nm
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【題目】為落實“五水共治”,某工廠擬綜合處理含NH4+廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考慮其他成分),設(shè)計了如下流程:
下列說法不正確的是
A. 固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3
B. X可以是空氣,且需過量
C. 捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO
D. 處理含NH4+廢水時,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:NH4++NO2-==N2↑+2H2O
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【題目】K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黃色)+2H+。用K2Cr2O7溶液進行下列實驗:
結(jié)合實驗,下列說法不正確的是( )
A.①中溶液橙色加深,③中溶液變黃
B.②中Cr2O72-被C2H5OH還原
C.對比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性強
D.若向④中加入70%H2SO4溶液至過量,溶液變?yōu)槌壬?/span>
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【題目】某化學實驗小組將裝有銅與濃硫酸燒瓶加熱一段時間后,取出燒瓶中固體,探究其成分。查資料可知,濃硫酸與銅反應(yīng)可能生成CuS或Cu2S,它們都難溶于水,能溶于稀硝酸。實驗如下:
(i)用蒸餾水洗滌固體,得到藍色溶液,固體呈黑色。
(ii)取少量黑色固體于試管中,加入適量稀硝酸,黑色固體逐漸溶解,溶液變?yōu)樗{色,產(chǎn)生無色氣泡。取少量上層清液于試管,滴加氯化鋇溶液,產(chǎn)生白色沉淀。
①根據(jù)實驗(i)得到藍色溶液可知,固體中含____________(填化學式)
②根據(jù)實驗(ii)的現(xiàn)象_______(填“能”或“不能”)確定黑色固體是CuS還是Cu2S,理由是__________________________________________________________________________。
寫出Cu2S與稀硝酸反應(yīng)的化學方程式____________________________________________
③為了進一步探究黑色固體的成分,將實驗(i)中黑色固體洗滌、烘干,再稱取48.0g黑色固體進行如下實驗,通入足量O2,使硬質(zhì)玻璃管中黑色固體充分反應(yīng),觀察到F瓶中品紅溶液褪色。
實驗序號 | 反應(yīng)前黑色固體質(zhì)量/g | 充分反應(yīng)后黑色固體質(zhì)量/g |
I | 48.0 | 48.0 |
Ⅱ | 48.0 | 44.0 |
Ⅲ | 48.0 | 40.0 |
根據(jù)上表實驗數(shù)據(jù)推測:實驗I中黑色固體的化學式為_____________________________;實驗Ⅱ中黑色固體的成分及質(zhì)量為_______________________________________________。
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【題目】0.1mol以CnHmCOOH所表示的羧酸加成時需50.8g碘,0.1mol該羧酸完全燃燒時,產(chǎn)生CO2和H2O共3.4mol,該羧酸是( 。
A. C15H27COOHB. C15H31COOH
C. C17H31COOHD. C17H33COOH
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【題目】用煤油作溶劑,二(2-乙基己基)磷酸酯作流動載體,H2SO4 作內(nèi)相酸處理含銅廢水。 在其他條件相同時,Cu2+萃取率[萃取率=×100% ]與初始 Cu2+濃度關(guān)系如圖 1 所示;在其他條件相同時,處理前初始 Cu2+濃度為 200 mg·L-1,Cu2+萃取率與廢水 pH 的關(guān)系如圖 2 所示。下列說法錯誤的是
A.根據(jù)圖 1 可知,廢水中初始 Cu2+濃度越大,Cu2+的萃取效果越好
B.根據(jù)圖 2 可知,廢水初始 pH>2 時,去除 Cu2+的效果較好
C.根據(jù)圖 1 可知,Cu2+初始濃度為 200 mg·L-1 時,Cu2+的萃取率為 97.0%
D.根據(jù)圖 2 可知,若取 800 mL 初始 Cu2+濃度為 200 mg·L-1 的廢水,在 pH=1.5 時處理廢水,則處理后的廢水中剩余 Cu2+的物質(zhì)的量為 1.5×10-3mol(假設(shè)體積不變)
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【題目】酸性鋅錳干電池是一種一次電池,外殼為金屬鋅,中間是碳棒,其周圍是碳粉,MnO2,ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物,該電池在放電過程產(chǎn)生MnOOH,回收處理該廢電池可得到多種化工原料,有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示:
溶解度/(g/100g水)
0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | |
NH4Cl | 29.3 | 37.2 | 45.8 | 55.3 | 65.6 | 77.3 |
ZnCl2 | 343 | 395 | 452 | 488 | 541 | 614 |
溶度積常數(shù)
化合物 | Zn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp近似值 | 10-17 | 10-17 | 10-39 |
回答下列問題:
(1)該電池的正極反應(yīng)式為______,電池反應(yīng)的離子方程式為____
(2)維持電流強度為0.5A,電池工作五分鐘,理論上消耗Zn_____g。(已經(jīng)F=96500C/mol)
(3)廢電池糊狀填充物加水處理后,過濾,濾液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通過____分離回收;濾渣的主要成分是MnO2、______和______,欲從中得到較純的MnO2,最簡便的方法是_____________,其原理是_______/span>。
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