【題目】【貴州省貴陽(yáng)市2017屆高三2月適應(yīng)性考試(一)】硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]俗稱莫爾鹽,是淺綠色晶體,可溶于水,在100℃~110℃時(shí)分解,常用作定量分析中的標(biāo)準(zhǔn)試劑。某化學(xué)小組以廢鐵屑為原料在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究——制備硫酸亞鐵銨并檢驗(yàn)其純度,過(guò)程如下:
I.制備硫酸亞鐵銨
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)步驟l的作用是_________。(用離子方程式及必要的文字說(shuō)明);
(2)步驟2中所加硫酸需過(guò)量,且不宜等到鐵屑完全反應(yīng)后才過(guò)濾,其中蘊(yùn)含的道理是_______________;
II.測(cè)定硫酸亞鐵銨的純度
稱取mg實(shí)驗(yàn)室制備的硫酸亞鐵銨樣品,配成500ml溶液,取25. 00mL硫酸亞鐵按溶液,用0 . 1mol/L的酸性KMnO4溶液進(jìn)行滴定,再重復(fù)滴定兩次。
(3)配制(NH4)2SO4·FeSO4溶液所用的蒸餾水,通常需加熱煮沸一段時(shí)間后,冷卻至室溫再使用,這樣操作的好處是___________________;
(4)滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________________;
(5)滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為 ___________________;
(6)三次滴定測(cè)得酸性KMnO4溶液的用量平均值為VmL,則硫酸亞鐵銨樣品的純度為__________;
(7)化學(xué)小組分析發(fā)現(xiàn)這種檢測(cè)純度的方法不夠準(zhǔn)確,目前處理氮氧化物污染的方法有多種,請(qǐng)你幫助他們?cè)O(shè)計(jì)一種檢測(cè)方案________________。
【答案】(1)Na2CO3溶液水解顯堿性便于除去鐵屑表面的油污,CO32-+H2OHCO3-+OH-
(2)硫酸過(guò)量可抑制Fe2+水解,反應(yīng)未結(jié)束時(shí)還有鐵屑可防止Fe2+氧化
(3)除去水中的氧氣,防止Fe2+被氧化
(4)MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
(5)滴入最后一滴KMnO4溶液時(shí),錐形瓶?jī)?nèi)溶液變?yōu)樽仙,?0s內(nèi)不褪去
(6)×100%
(7)通過(guò)測(cè)定SO42-的物質(zhì)的量或NH4+的物質(zhì)的量來(lái)計(jì)算硫酸亞鐵銨的量
【解析】廢鐵屑在碳酸鈉溶液中洗滌除去表面的油污,小火加熱用傾析法分離洗滌鐵屑,加入稀硫酸溶液水浴加熱、趁熱過(guò)濾,得到濾液中加入一定量硫酸銨固體,溶液表面出現(xiàn)晶膜時(shí),停止加熱,蒸干時(shí)溶液中的雜質(zhì)離子會(huì)被帶入晶體中,溫度過(guò)高晶體分解被空氣中氧氣氧化,采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶方法,通過(guò)減壓過(guò)濾(或抽濾)等得到較為干燥的晶體。
(1)Na2CO3溶液中CO32-水解CO32-+H2OHCO3-+OH-,使Na2CO3溶液呈堿性,Na2CO3的主要作用是除去鐵屑表面的油污,故答案為:Na2CO3溶液水解顯堿性便于除去鐵屑表面的油污,CO32-+H2OHCO3-+OH-;(2)亞鐵離子水解的方程式是:Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+;過(guò)量硫酸溶液中的氫離子會(huì)抑制Fe2+的水解,F(xiàn)e2+易被氧化為Fe3+,氧化的Fe3+與Fe發(fā)生反應(yīng)Fe+2Fe3+=3Fe2+,反應(yīng)未結(jié)束時(shí)還有鐵屑可防止Fe2+被氧化為Fe3+,故答案為:硫酸過(guò)量可抑制Fe2+水解,反應(yīng)未結(jié)束時(shí)還有鐵屑可防止Fe2+氧化;(3)水中溶有一定的氧氣,氧氣具有氧化性,(NH4)2Fe(SO4)2溶液中含有亞鐵離子,F(xiàn)e2+易被氧化,配制(NH4)2Fe(SO4)2溶液所用的蒸餾水,通常需加熱煮沸一段時(shí)間后,冷卻至室溫再使用,這樣操作可除去水中的氧氣,防止Fe2+被氧化,故答案為:除去水中的氧氣,防止Fe2+被氧化;(4)高錳酸鉀與Fe2+的反應(yīng)是MnO4-~Mn2+~5e-;Fe2+~Fe3+~e-;依據(jù)電子守恒,鐵離子和亞鐵離子前乘5,依據(jù)原子守恒和電荷守恒得到反應(yīng)的離子方程式為:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;故答案為:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;(5)MnO4-為紫色,滴定終點(diǎn)時(shí),加入最后一滴酸性高錳酸鉀溶液的紫色不褪去,溶液由無(wú)色被紫色且30s內(nèi)無(wú)變化,說(shuō)明滴定到終點(diǎn),故答案為:滴入最后一滴KMnO4溶液時(shí),錐形瓶?jī)?nèi)溶液變?yōu)樽仙,?0s內(nèi)不褪去;(6)三次滴定測(cè)得酸性KMnO4溶液的用量平均值為VmL,消耗KMnO4的物質(zhì)的量為V×10-3L×0.1000molL-1=V×10-4mol,MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,n(Fe2+)=5V×10-4mol,則(NH4)2SO4FeSO46H2O的質(zhì)量為5V×10-4mol×392g/moL,硫酸亞鐵銨樣品的純度為 ×100%= ×100%,故答案為:×100%;(7)亞鐵離子易被氧化,通過(guò)亞鐵離子量的測(cè)定,計(jì)算(NH4)2SO4FeSO46H2O的物質(zhì)的量不準(zhǔn)確,但硫酸根離子不被氧化,銨根離子在溶液中也不易被氧化,所以通過(guò)測(cè)定硫酸根離子的物質(zhì)的量或銨根離子的物質(zhì)的量來(lái)計(jì)算硫酸亞鐵銨的量,故答案為:通過(guò)測(cè)定硫酸根離子的物質(zhì)的量或銨根離子的物質(zhì)的量來(lái)計(jì)算硫酸亞鐵銨的量。
【名師點(diǎn)評(píng)】:本題以莫爾鹽的制備為載體,考查鹽類水解、氧化還原反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)滴定應(yīng)用、物質(zhì)分離提純等有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作以及在新情境下綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。解答本題的關(guān)鍵是理順流程掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作,易錯(cuò)點(diǎn)是(6)的計(jì)算。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下表是元素周期表的一部分。
已知A、B、C、D、E、X、Y是由表中給出元素組成的常見單質(zhì)或化合物,并存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分生成物和反應(yīng)條件已略去):
(1)元素⑧的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式是_________________________。
(2)元素⑤與As兩種元素中,簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物較穩(wěn)定的是___________(填化學(xué)式)。
(3)元素②⑥⑦的簡(jiǎn)單離子半徑由大到小的順序是___________(用化學(xué)符號(hào)表示)。
(4)元素③的單質(zhì)與元素②的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)的離子方程式是________________。
(5)若A為紅棕色氣體,則X、D的化學(xué)式分別為___________、___________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鋁是重要的金屬材料,鋁土礦(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3雜質(zhì))是工業(yè)上制取鋁的原料。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)上以鋁土礦為原料制取Al2(SO4)3和銨明礬晶體[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工藝流程如圖所示;
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)固體a的化學(xué)式為 ,Ⅲ中通入足量CO2氣體發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)由Ⅴ制取銨明礬溶液的化學(xué)方程式為 ,從銨明礬溶液中獲得銨明礬晶體的實(shí)驗(yàn)操作依次為(填操作名稱) 、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌。
(3)以1 000 kg含氧化鋁36%的鋁土礦為原料制取Al2(SO4)3,需消耗質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的硫酸(密度1.84 g·cm-1 L(保留一位小數(shù))。
(4)若同時(shí)制取銨明礬和硫酸鋁,通過(guò)控制硫酸的用量調(diào)節(jié)兩種產(chǎn)品的產(chǎn)量。若欲使制得的銨明礬和硫酸鋁的物質(zhì)的量之比為1∶1,則投料時(shí)鋁土礦中的Al2O3和H2SO4的物質(zhì)的量之比為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】【2017屆北京市西城區(qū)高三上學(xué)期期末考試】25℃時(shí),向10 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中逐滴滴入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH與NaOH溶液體積關(guān)系如右圖所示:
(1)用電離方程式表示P點(diǎn)pH<7的原因是________。
(2)M、Q兩點(diǎn)中,水的電離程度較大的是________點(diǎn)。
(3)下列關(guān)系中,正確的是________。
a.M點(diǎn)c(Na+)>c(NH4+)
b.N點(diǎn)c(NH4+)+c(Na+)=2c(SO42-)
c.Q點(diǎn)c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Na+)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組為了研究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
【實(shí)驗(yàn)原理】2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 == K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及記錄】
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 室溫下,試管中所加試劑及其用量 / mL | 室溫下溶液顏色褪至無(wú)色所需時(shí)間 / min | |||
0.6 mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 0.2 mol/L KMnO4溶液 | 3 mol/L 稀硫酸 | ||
1 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 4.0 |
2 | 3.0 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 5.2 |
3 | 3.0 | 4.0 | 1.0 | 2.0 | 6.4 |
請(qǐng)回答:
(1)根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得到的結(jié)論是 。
(2)利用實(shí)驗(yàn)1數(shù)據(jù)計(jì)算,用KMnO4的濃度變化表示反應(yīng)速率 v(KMnO4)= 。
(3)該小組同學(xué)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)繪制了n(Mn2+) 隨時(shí)間變化趨勢(shì)的示意圖,如圖甲所示。但有同學(xué)查閱已有的實(shí)驗(yàn)資料發(fā)現(xiàn),該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中n(Mn2+) 隨時(shí)間變化的趨勢(shì)應(yīng)如圖乙所示。 該小組同學(xué)根據(jù)圖乙所示信息提出了新的假設(shè),并繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
①該小組同學(xué)提出的假設(shè)是 。
②請(qǐng)你幫助該小組同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)方案,并選表中空白處應(yīng)加入的物質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 室溫下,試管中所加試劑及其用量 / mL | 再向試管中加入少量固體 | 室溫下溶液顏色褪至無(wú)色所需時(shí)間 / min | |||
0.6 mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 0.2 mol/L KMnO4溶液 | 3 mol/L 稀硫酸 | |||
4 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.0 |
A.KMnO4 B.H2C2O4 C.K2SO4 D.MnSO4
③若該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立,應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】甲~辛等元素在周期表中的相對(duì)位置如下表。甲與戊的原子序數(shù)相差3,戊的一種單質(zhì)是自然界硬度最大的物質(zhì),丁與辛屬同周期元素,下列判斷正確的是
A. 金屬性:甲>乙>丁
B. 乙的單質(zhì)在空氣中燃燒生成只含離子鍵的化合物
C. 原子半徑:辛>己>戊
D. 丙與庚的原子核外電子數(shù)相差3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】【天津市紅橋區(qū)2017屆高三上學(xué)期期末考試】一定溫度下,下列溶液的離子濃度關(guān)系式正確的是( )
A. pH=5的H2S溶液中,c(H+)= c(HS-)=1×10—5 mol·L—1
B. pH=a的氨水溶液,稀釋10倍后,其pH=b,則a=b+1
C. pH=2的H2C2O4溶液與pH=12的NaOH溶液任意比例混合:c(Na+)+ c(H+)= c(OH-)+c( HC2O4-)
D. pH相同的①CH3COO Na②NaHCO3③NaClO三種溶液的c(Na+):①>②>③
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)溶液中離子存在和轉(zhuǎn)化的表達(dá)合理的是
A.向0.lmol/L、pH=l的NaHA 溶液中加入 NaOH 溶液:HA-+OH-=A2-+H2O
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將1.12LCO2氣體通入lL0.lmol/L的NaA1O2溶液中:
CO2+2H2O+A1O2-=A1(OH)3↓+HCO3-
C.由水電離出的c(H+)=1×1012mol/L的溶液中可能大量存在K+、I-、Mg2+、NO3-
D.向NH4A1(SO4)2溶液中滴加 Ba(OH)2溶液使 SO42-完全沉淀:
NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=NH3·H2O+Al(OH)3↓+2BaSO4↓
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】50 mL酸式滴定管中盛有鹽酸,液面恰好在a mL刻度處,把管內(nèi)液體全部放入量筒內(nèi),所得液體的體積一定 ( )
A. 等于a mL B. 等于(50-a)mL C. 大于(50-a)mL D. 大于a mL
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