【题目】实验室以绿矾(FeSO4·7H2O)为铁源制备补血剂甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe],有关物质性质如下:
甘氨酸((NH2CH2COOH) | 柠檬酸 | 甘氨酸亚铁 |
易溶于水,微溶于乙醇,两性化合物 | 易溶于水和乙醇,有强酸性和还原性 | 易溶于水,难溶于乙醇 |
实验过程:
Ⅰ.配制含0.10molFeSO4的水溶液。
Ⅱ.制备FeCO3:向配制好的FeSO4溶液中,缓慢加入200mL 1.1mol·L-1NH4HCO3溶液,边加边搅拌,反应结束后过滤并洗涤沉淀。
Ⅲ.制备(NH2CH2COO)2Fe:实验装置如图(夹持和加热仪器已省略),将实验Ⅱ得到的沉淀(过量)和含0.20mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中,然后利用A中的反应将C中空气排尽,接着滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤,滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥后得到产品。
回答下列问题:
(1)仪器P的名称是_______。
(2)实验Ⅰ配制FeSO4溶液时,为防止FeSO4被氧化变质,应加入的试剂为_______(填化学式)。
(3)实验Ⅱ中,生成沉淀的离子方程式为_____。
(4)实验Ⅲ中,
①检查装置A的气密性的方法是______。
②柠檬酸可调节pH,体系pH与产率的关系如下表:
实验 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
体系pH | 4.0 | 4.5 | 5.0 | 5.5 | 6.0 | 6.5 | 7.0 | 7.5 |
产率/% | 65.74 | 74.96 | 78.78 | 83.13 | 85.57 | 72.98 | 62.31 | 56.86 |
pH过低会使产率下降,其原因是______;柠檬酸的作用还有_____(填字母)。
A.作催化剂
B.作反应终点指示剂
C.促进FeCO3溶解
D.防止二价铁被氧化
③洗涤实验Ⅲ中得到的沉淀,所选用的最佳洗涤试剂是_____(填字母)。
A.热水 B.稀硫酸
C.乙醇 D.柠檬酸溶液
(5)若产品的质量为16.32g,则产率为_____。
【答案】恒压漏斗(答分液漏斗也给分) Fe Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+CO2↑+H2O 关闭弹簧夹,从长颈漏斗注入一定量的水,使漏斗内的水面高于具支试管中的水面,停止加水一段时间后,若长颈漏斗与具支试管中的液面差保持不变,说明装置不漏气(答案合理即可) H+会与NH2CH2COOH反应 CD C 80%
【解析】
弄清楚实验目的,实验目的是制备甘氨酸亚铁,理解实验原理,实验原理是FeCO3在柠檬酸的作用下与甘氨酸反应,Fe2++2NH2CH2COOH=(NH2CH2COO)2Fe,然后针对问题展开而分析。
(1)根据仪器P的特点,仪器P为恒压漏斗或恒压滴液漏斗;
(2)Fe2+容易被氧气氧化,同时Fe+2Fe3+=3Fe2+,不引入杂质,因此保存FeSO4时,应加入的试剂为Fe;
(3)FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液发生反应,产物是FeCO3和CO2,其离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;
(4)①检验装置A的气密性,其方法是关闭弹簧夹,从长颈漏斗注入一定量的水,使漏斗内的水面高于具支试管中的水面,停止加水一段时间后,若长颈漏斗与具支试管中的液面差保持不变,说明装置不漏气;
②-NH2显碱性,pH过低时,H+能与-NH2发生反应,产率降低;柠檬酸有强酸性,能使FeCO3溶解,作用之一是调节pH促进FeCO3溶解,根据信息,柠檬酸具有还原性,可防止Fe2+被氧化,因此选项CD符合题意;
③甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇,因此选择乙醇溶液作为洗涤剂,故选项C正确;
(5)根据步骤Ⅲ,FeCO3过量,根据甘氨酸计算(NH2CH2COO)2Fe的质量,关系式为2NH2CH2COOH~(NH2CH2COO)2Fe,即甘氨酸亚铁的理论质量为0.2mol×204g·mol-1/2=20.4g,产率=实际产量/理论产量×100%=16.32/20.4×100%=80%。
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【题目】关于下图所示原电池装置的叙述,正确的是
A. 铜是正极,铜片上有气泡产生
B. 锌片质量逐渐减少
C. 电子从铜片经导线流向锌片
D. 盐桥中阳离子向ZnSO4溶液移动
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【题目】中科院一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯,甲烷在催化作用下脱氢,在气相 中经自由基偶联反应生成乙烯,其反应如下:2CH4(g) C2H4(g) +2H2(g) ΔH>0
化学键 | H—H | C—H | C = C | C—C |
E(kJ / mol) | a | b | c | d |
(1)已知相关化学键的键能如上表,甲烷制备乙烯反应的ΔH=_____________ (用含a.b.c.d的代数式表示)。
(1)T1温度时,向1 L的恒容反应器中充入2 molCH4 ,仅发生上述反应,反应过程中 0~15 min CH4的物质的量随时间变化如图,测得10-15 min时H2的浓度为1.6 mol/L。
①0~ 10 min内CH4表示的反应速率为____mol/(Lmin) o
②若图中曲线a、曲线b分别表示在温度T1时,使用质量相同但表面积不同的催化剂 时,达到平衡过程中n (CH4)变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是 ________ (填"a"或 “b”)。
③15 min时,若改变外界反应条件,导致n( CH4)发生图中所示变化,则改变的条件可能是_____(任答一条即可)。
(3)实验测得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4).c2(H2) 其中K正、K逆为速率常数仅与温度有关,T1温度时k正与K逆的比值为______ (填数值)。若将温度由T1升高到T2,则反应速率增大的倍数V正 ____V逆(选填“〉”、“=”或“<”),判断的理由是__________
(4)科研人员设计了甲烷燃料电池并用于电解。如图所示,电解质是掺杂了 Y2O3与 ZrO2的固体,可在高温下传导O2-
①C极的Pt为_______ 极(选填“阳”或“阴” )。
②该电池工作时负极反应方程式为_____________________ 。
③用该电池电解饱和食盐水,一段时间后收集到标况下气体总体积为112 mL,则阴极区所得溶液在25 0C时pH=_______ (假设电解前后NaCl溶液的体积均为500 mL)。
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【题目】已知(X)、
(Y)互为同分异构体,下列说法不正确的是
A. Y的一氯代物只有三种
B. X的所有原子可能处于同一平面
C. X、Y与足量氢气完全加成时所需氢气的物质的量之比为1:1
D. X、Y均可使溴的水溶液褪色,且褪色的原理相同
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【题目】铁及其化合物在生产生活及科学研究方面应用非常广泛。回答下列问题:
(1)Fe原子的核外电子排布式为_____。
(2)含锰奥氏体钢是一种特殊的铁合金,主要由Fe和Mn组成,其中锰能增加钢铁的强度和硬度,提高耐冲击性能和耐磨性能。第一电离能I1(Fe)____(填“大于”或“小于”)I1(Mn),原因是___。
(3)FeF3具有较高的熔点(熔点高于1000℃),其化学键类型是__,FeBr3的式量大于FeF3,但其熔点只有200℃,原因是____。
(4)FeCl3可与KSCN、苯酚溶液发生显色反应。
①SCN-的三种元素中电负性最大的是____。
②苯酚()分子中氧原子的杂化形式为___。苯酚分子中的大π键可用符号πmn表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,则m=____,n=___。
(5)Fe(CO)3与NH3在一定条件下可合成一种具有磁性的氮化铁。该磁性氮化铁的晶胞结构如图所示。六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,该磁性氮化铁的密度为____(列出计算式)g·cm-3。
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【题目】A、B、C、D、F五种物质的焰色反应均为黄色,A、B、C、D与盐酸反应均生成E,此外B还生成一种可燃气体。而C、D还生成一种无色无味气体H,该气体能使澄清石灰水变浑浊。D和A可反应生成C,F和H也可反应生成C和另一种无色无味气体。
请回答下列问题:
(1)写出A、B、C、D、E、F的化学式
A________;B________;C________;D________;E________;F________。
(2)写出F和H反应的化学方程式 __________________________________。
(3)写出下列反应的离子方程式:
①D+盐酸 ________________________________________________;
②B+水 _____________________________________________________;
③D+A ______________________________________________________。
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【题目】常温下,用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定某浓度的二元弱酸()溶液,所得溶液中各种含X的微粒的物质的量分数(
)与pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 的电离常数
,
的水解常数
B. 由水电离出的c():a>b
C. 曲线分别表示
(
)和
(HX-)的变化
D. b点所示溶液中:c(>3c(
)
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【题目】电影《流浪地球》讲述了太阳即将爆发氦闪”(3HeC),人类飞离太阳系的艰辛历程.太阳质量中氢占71%,氦26%,氧、碳、铁等元素占2%左右.下列说法正确的是
A. 核素的中子数比电子数多2
B. 上述元素除氮之外仅能形成6种单质和4种氧化物
C. 碳、氢、氧元素组成的糖类物质均可发生水解
D. 上述元素组成的草酸亚铁(FeC2O4)中碳元素的化合价为+3
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【题目】氨气是一种重要化工原料。
(1)德国化学家哈伯从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。
已知:① △H=a kJ/mol
②每破坏lmol有关化学键需要的能量如下表:
H-H | N-H | N≡N |
436kJ | 391kJ | 946k |
则a=_________________。
(2)下图为不同温度(T)、不同投料比[n()/n(
)]时反应达到平衡时
的转化率变化曲线。
①、
、
、
的大小关系为__________________。
②保持温度和体积不变,提高投料比[n()/n(
)],则重新达到平衡时,下列说法一定正确的是_______(填字母序号)。
A.的浓度增大
B.的转化率增大
C.的体积分数增大
D.的浓度减小
③温度为时,向2L密闭容器中加入1.0mol
和1.0mol
,若5min后反应达到平衡,则用v(
)表示该反应的平均速率为____________________;反应在
时的平衡常数K=________________。
(3)一种新型除烟气中氮氧化物的方法是采用作还原剂还原烟气中的氮氧化物且产物无污染,写出
还原
的化学反应方程式_____________________________________。
(4)若用标准盐酸测定某稀氨水的浓度,应选择__________作指示剂;滴定过程中眼睛注视_____________。已知稀氨水体积为25.0mL,滴定结束测得消耗0.0100mol/L盐酸的平均体积为20.0mL,则该氨水的浓度为________________(保留2位有效数字);若滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后尖嘴无气泡,则测定结果________(填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
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