【题目】实验室以绿矾(FeSO47H2O)为铁源制备补铁剂甘氨酸亚铁[(NH2 CH2COO)2 Fe〕.有关物质性质:
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.制备FeCO3:将0.10mol绿矾溶于水中,加入少量铁粉,边搅拌边缓慢加入1.1molL﹣1NH4HCO3溶液200mL.反应结束后过滤并洗涤沉淀.
II.制备(NH2 CH2 COO) 2Fe:实验装置如图(夹持和加热仪器已省略),利用A中反应将C中空气排净,再将上述沉淀和含0.20mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中,滴入柠檬酸并加热.反应结束后过滤,滤液蒸发浓缩,加入乙醇,过滤、干燥得到产品.
回答下列问题:
(1)实验I中:铁粉的作用是;生成沉淀的离子方程式为 .
(2)实验II中:
①装置B中试剂为 .
②当C中空气排净后,应停止滴加盐酸,打开止水夹 , 关闭止水夹
③装置D中Ca(OH)2的作用是 .
④柠檬酸可调节pH,体系pH与产率的关系如表:
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 | 5686. |
pH过低使产率下降的原因是;柠檬酸的作用还有(填序号).
a.作反应终点指示剂 b.防止二价铁被氧化 c.促进FeCO3溶解 d.作催化剂
⑤乙醇的作用是 .
⑥若产品的质量为m g,则产率为
(3)设计实验方案测定产品中二价铁含量(不必描述操作过程的细节): .
(已知产品中存在少量三价铁,且仅二价铁可以在酸性条件下被KMnO4、NaC1O或H2 O2定量快速氧化.)
【答案】
(1)防止二价铁被氧化;Fe2++2HCO3﹣=FeCO3↓+CO2↑+H2O
(2)饱和NaHCO3溶液;b;a;判断装置中控器是否排尽;H+会与NH2CH2COOH反应;bc;降低甘氨酸亚铁在水中的溶解度,提高产率和纯度; ×100%
(3)称取一定质量的产品溶于水中,加入适量H2SO4酸化,用KMnO4标准溶液滴定,记录消耗的体积,重复实验2﹣3次
【解析】解:(1)二价铁具有较强的还原性,在制备碳酸亚铁的过程中,为了防止二价铁被氧化,需加入少量铁粉,绿矾的水溶液与NH4HCO3溶液反应的方程式为 Fe2++2HCO3﹣=FeCO3↓+CO2↑+H2O,所以答案是:防止二价铁被氧化;Fe2++2HCO3﹣=FeCO3↓+CO2↑+H2O;(2)①由于稀盐酸与石灰质制备二氧化碳的过程中,HCl有挥发性,为了避免挥发出的HCl干扰后续试验,故需除去,可选用饱和NaHCO3溶液,所以答案是:饱和NaHCO3溶液;②当C中空气排净后,应停止滴加盐酸,制备产物,此过程不需要二氧化碳,需要控制左侧的物质不能进入右侧的反应装置,故硬关闭止水夹b,打开止水夹a,所以答案是:b;a;③装置D中Ca(OH)2的作用是判断装置中控器是否排尽,若产生沉淀则需要继续除空气,以免对实验造成干扰,所以答案是:判断装置中控器是否排尽; ④pH过低使产率下降的原因是H+会与NH2CH2COOH中的氨基反应,柠檬酸有强酸性和还原性,作用还有促进FeCO3溶解,防止二价铁被氧化,所以答案是:H+会与NH2CH2COOH反应;bc;⑤由于甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇,故乙醇的作用是降低甘氨酸亚铁在水中的溶解度,提高产率和纯度,所以答案是:降低甘氨酸亚铁在水中的溶解度,提高产率和纯度; ⑥根据原子守恒,绿矾中的铁元素为0.10mol,过程中NH4HCO3溶液过量,故根据铁原子守恒知理论上产生[(NH2 CH2COO)2 Fe0.10mol,其质量为20.4g,故产率= = ,所以答案是: ;(3)测定产品中二价铁含量,称取一定质量的产品溶于水中,加入适量H2SO4酸化,用KMnO4标准溶液滴定,记录消耗的体积,重复实验2﹣3次,可根据消耗的高锰酸钾的量计算二价铁的量,所以答案是:称取一定质量的产品溶于水中,加入适量H2SO4酸化,用KMnO4标准溶液滴定,记录消耗的体积,重复实验2﹣3次.
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】研究氮及其化合物对化工生产有重要意义.
(1)工业合成氨的原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.4kJmol﹣1 .
下图甲表示在一定体积的密闭容器中反应时N2的物质的量浓度随时间的变化,图乙表示在其他条件不变的情况下,改变起始投料中H2与N2的物质的量之比(设为n)对该平衡的影响
①已知图甲中0~t1 min内,v(H2)=0.03molL﹣1min﹣1 , 则t1=;若从t2 min起仅改变一个反应条件,则所改变的条件可能是(填一种即可);图乙中,b点时n= .
②已知某温度下该反应的K=10,该温度下向容器中同时加入下列浓度的混合气体:c(H2)=0.1molL﹣1 , c(N2)=0.5molL﹣1 , c(NH3)=0.1molL﹣1 , 则在平衡建立过程中NH3的浓度变化趋势是(填“逐渐增大”“逐渐减小”或“恒定不变”).
(2)已知肼(N2H4)是二元弱碱,其电离是分步的,电离方程式为、 .
(3)中国航天科技集团公司计划在2015年完成20次宇航发射任务.肼(N2H4)可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气.
已知:①N2(g)+2O2(g)═N2O4(l)
△H1=﹣195kJmol﹣1
②N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)
△H2=﹣534.2kJmol﹣1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式: .
(4)以NO2为原料可以制得新型绿色硝化剂N2O5 , 原理是先将NO2转化为N2O4 , 然后采用电解法制备N2O5 , 其装置如图丙所示,两端是石墨电极,中间隔板只允许离子通过,不允许水分子通过.
①已知两室加入的试剂分别是:a.硝酸溶液;b.N2O4和无水硝酸,则左室加入的试剂应为(填代号),其电极反应式为 .
②若以甲醇燃料电池为电源进行上述电解,已知:CH3OH(g)+ O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣651kJmol﹣1 , 又知甲醇和水的汽化热分别为11kJmol﹣1、44kJmol﹣1 , 标准状况下,该燃料电池消耗0.5mol CH3OH产生的最大电能为345.8kJ,则该电池的能量效率为(电池的能量效率=电池所产生的最大电能与电池所释放的全部能量之比).
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】短周期元素X,Y,Z,Q,T的原子序数与其常见化合价关系如图.下列说法正确的是( )
A.1 mol TX2与足量X2反应生成TX3的分子数目为NA
B.Z元素形成的可溶性盐溶液可能显碱性
C.1 mol Y2X2与足量H2O反应转移的电子数目为2NA
D.0.1 molQ元素的含氧酸在水中电离出的H十数目为3NA
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列各组物质发生反应,生成产物有硫的是( )
A.Na2S2O3溶液和HCl溶液B.H2S气体在足量的O2中燃烧
C.碳和浓硫酸反应D.铜和浓硫酸反应
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】铟(In)被称为信息产业中的“朝阳元素”。由“铟49In-114.8”不可能知道的是( )
A.铟元素的相对原子质量B.铟元素的原子序数
C.铟原子的相对原子质量D.铟原子的核电荷数
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】由2﹣氯丙烷制取少量的1,2﹣丙二醇 时,需要经过下列哪几步反应( )
A.消去、加成、取代
B.加成、消去、取代
C.取代、消去、加成
D.消去、加成、消去
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】用下列实验装置进行相应的实验,能够达到实验目的是( )
A.实验室制取少量的硝基苯
B.证明溴乙烷、NaOH、乙醇溶液共热生成乙烯
C.分离乙酸乙酯、碳酸钠和水的混合物
D.证明乙醇、浓硫酸共热生成乙烯
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】能正确表示镁橄榄石(Mg2SiO4)组成的氧化物形式是( )
A.MgO·SiO2
B.2MgO·SiO2
C.MgO·2SiO2
D.2MgO·2SiO2
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