【题目】某兴趣小组以废铁屑制得硫酸亚铁铵后,按下列流程制备二水合草酸亚铁(FeC2O4·2H2O),进一步制备高纯度还原铁粉。
已知:FeC2O4·2H2O难溶于水,150℃开始失结晶水;常温下H2C2O4为晶体,易溶于水,溶解度随温度升高而增大。
请回答:
(1)步骤②,发生反应的离子方程式____________________________;该步骤H2C2O4稍过量主要是为了_________________。
(2)下列操作或描述正确的是_______________。
A.步骤①,酸化主要是为了抑制Fe2+水解
B.步骤③,如果采用冷水洗涤可提高除杂效果
C.步骤③,如果在常压下快速干燥,温度可选择略高于100℃
(3)称取一定量的FeC2O4·2H2O试样,用硫酸溶解,采用KMnO4滴定法测定,折算结果如下:
n(Fe2+)/mol | n(C2O42-)·mol-1 | 试样中FeC2O4·2H2O的质量分数 |
9.80×10-4 | 9.80×10-4 | 0.98 |
由表中数据推测试样中最主要的杂质是_________________。
(4)实现步骤④必须用到的两种仪器是_________(供选仪器如下)
a.坩埚;b.烧杯;c.蒸馏烧瓶;d.锥形瓶;e.表面皿:f.高温炉
该步骤的化学方程式是______________________________________________。
【答案】Fe2+ + H2C2O4 + 2H2O = FeC2O4·2H2O +2H+ 将溶液里的Fe2+完全转化为草酸亚铁晶体,提高原料利用率 AC (NH4)2SO4 af 4FeC2O4·2H2O+3O22Fe2O3+8CO2+8H2O
【解析】
(1)步骤②是Fe2+与草酸反应生成FeC2O4·2H2O晶体的反应;从提高产率的角度分析;
(2)A. Fe2+水解使溶液显酸性;
B.H2C2O4易溶于水,溶解度随温度的升高而增大;
C. FeC2O4·2H2O难溶于水,150℃开始失结晶水;
(3)溶液中c(Fe2+)和c(C2O42-)之间满足电荷守恒,杂质中不存在Fe2+和C2O42-;
(4)灼烧固体在坩埚中进行;FeC2O4在空气中灼烧生成Fe2O3和CO2,根据电子守恒和原子守恒书写方程式。
(1)硫酸亚铁铵晶体溶于水,为了防止Fe2+的水解,在溶液中加入酸可抑制其水解,加入过量的草酸,可将Fe2+完全转化为FeC2O4·2H2O,反应的离子方程式为:Fe2++H2C2O4+ 2H2O = FeC2O4·2H2O+2H+;为了将Fe2+完全沉淀,将溶液里的Fe2+完全转化为FeC2O4·2H2O,提高产率,所以草酸要过量;
(2)A. Fe2+水解使溶液显酸性,在溶液中加入酸可抑制Fe2+水解,使水解平衡逆向移动,A项正确;
B. H2C2O4易溶于水,溶解度随温度的升高而增大,因此采用热水洗涤可提高草酸的溶解度,提升除杂效果,B项错误;
C. FeC2O4·2H2O难溶于水,150℃开始失结晶水,因此如果在常压下快速干燥,温度可选择略高于100℃,但要低于150℃,C项正确;
答案选AC;
(3)由表中数据可知,溶液中c(Fe2+)和c(C2O42-)之间满足电荷守恒,杂质中不存在Fe2+和C2O42-,因此杂质为反应的另一产物(NH4)2SO4;
(4)灼烧固体在坩埚中进行,因此选用的仪器有坩埚和加热所需的高温炉;FeC2O4在空气中灼烧生成Fe2O3和CO2,反应方程式为:4FeC2O4·2H2O+3O22Fe2O3+8CO2+8H2O。
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【题目】现有短周期元素A、B、C、D。A元素M层上有2对成对电子,D与A在周期表中同一主族。由A、B与D组成的化合物的浓溶液是常见的干燥剂,常温下C单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性,是一种重要的肥料。
完成下列填空。
(1)A的原子最外层电子排布式为______,该电子层内含______种不同运动状态的电子。描述集气瓶中足量的A的氢化物与其低价态氧化物混合后,充分反应的实验现象:______。
(2)元素A、B与D组成的化合物的浓溶液是常见干燥剂,其化学式是______。写出该化合物在实验室制备乙酸乙酯时所起的作用:______。
(3)B与C元素形成带一个单位正电荷的离子,写出该微粒的电子式___。写出实验室检验溶液中该离子的简单实验方案:_______。
(4)元素A与元素D相比,非金属性较强的是______(用元素符号表示),下列表述中能表明这一事实的是_______。
①比较最高价氧化物对应水化物的酸性
②比较对应气态氢化物的稳定性
③一定条件下D能从A的氢化物水溶液中置换出A单质
④A单质的熔沸点明显高于D单质
(5)C的氢化物固态时属于________晶体,该氢化物与少量A的最高价氧化物水化物反应的化学方程式是________。
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【题目】在恒温条件下,向盛有食盐的2L恒容密闭容器中加入0.2molNO2、0.2molNO和0.1molCl2,发生如下两个反应:
①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) △H1<0平衡常数K1
②2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) △H2<0 平衡常数K2
10分钟时反应达到平衡,测得容器内体系的压强减少20%,10分钟内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10-3mol/(Lmin)。下列说法不正确的是( )
A.反应4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) 的平衡常数为
B.平衡后c(Cl2)=2.5×10-2mol/L
C.其它条件保持不变,反应在恒压条件下进行,则平衡常数K2增大
D.平衡时NO2的转化率为50%
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【题目】将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol·L-1的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比是( )
A.1∶2∶3B.6∶3∶2C.3∶1∶1D.1∶1∶1
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【题目】已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是()
A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);ΔH=+2b kJ/mol
B.C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l);ΔH=-2b kJ/mol
C.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-2b kJ/mol
D.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-b kJ/mol
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【题目】下列有关说法正确的是( )
A.实验室制氢气,为了加快反应速率,可向稀 H2SO4 中滴加少量 Cu(NO3)2 溶液
B.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,仅升高温度,达平衡时氢气转化率增大
C.吸热反应“TiO2(s)+2Cl2(g) =TiCl4(g)+O2(g)”一定条件下可自发进行,则该反应ΔS<0
D.在稀AgNO3溶液中加入过量 NaCl溶液,产生白色沉淀,再加入少量 Na2S溶液,出现黑色沉淀,则加入Na2S溶液后 c(Ag+) 更小了
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【题目】有关晶体的结构如下图所示,下列说法中不正确的是( )
A. 在图1晶体中,距粒子B最近且等距的粒子A有6个
B. 在CO2晶体中,每个晶胞平均占有4个原子
C. 在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1∶2
D. 该气态团簇分子的分子式为E4F4
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【题目】已知pAg+=lgc(Ag+),pX=lgc(X)。某温度下,AgBr、AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A. a和c两点的Kw相同
B. Ksp(AgCl)=1.0×1014 mol2·L2
C. 向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体,可使a点变到d点
D. AgCl(s)+Br(aq)AgBr (s)+Cl(aq)平衡常数K=Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)
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【题目】下列说法中正确的是
A.除去苯中的杂质苯酚可加入浓溴水后过滤
B.装置可证明酸性:盐酸>碳酸>苯酚
C.乙二酸与足量的酸性KMnO4溶液混合:5H2C2O4 + 2MnO4- + 6H+ =10CO2 ↑ + 2Mn2+ + 8H2O
D.鉴别和只能用金属钠
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