【题目】乳酸亚铁晶体{CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O}是一种很好的食品铁强化剂,易溶于水,广泛应用于乳制品、营养液等,吸收效果比无机铁好,可由乳酸与FeCO3反应制得:2CH3CH(OH)COOH+FeCO3+2H2O→[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O+CO2↑
Ⅰ.制备碳酸亚铁(FeCO3):装置如图所示。
(1)仪器C的名称是______。
(2)清洗仪器,检查装置气密性,A中加入 盐酸,B中加入铁粉,C中加入NH4HCO3溶液。为顺利达成实验目的,上述装置中活塞的打开和关闭顺序为:关闭活塞_____,打开活塞_____,装置B中可观察到的现象是_____,当加入足量盐酸后,关闭活塞1,反应一段时间后,关闭活塞_____,打开活塞_____。C中发生的反应的离子方程式为_____。
Ⅱ. 制备乳酸亚铁晶体:
将制得的FeCO3加入乳酸溶液中,加入少量铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应。然后再加入适量乳酸。
(3)加入少量铁粉的作用是_____。从所得溶液中获得乳酸亚铁晶体所需的实验操作是隔绝空气低温蒸发,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
Ⅲ.乳酸亚铁晶体纯度的测量:
(4)若用KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的量进而计算纯度时,发现结果总是大于100%,其原因可能是_____。
(5)经查阅文献后,改用Ce(SO4)2标准溶液滴定进行测定。反应中Ce4+离子的还原产物为Ce3+。测定时,先称取5.76g样品,溶解后进行必要处理,用容量瓶配制成250mL溶液,每次取25.00 mL,用0.100mol/LCe(SO4)2标准溶液滴定至终点,记录数据如表所示。
滴定次数 | 0.100mol/LCe(SO4)2标准溶液/mL | |
滴定前读数 | 滴定后读数 | |
1 | 0.10 | 19.65 |
2 | 0.12 | 22.32 |
3 | 1.05 | 20.70 |
则产品中乳酸亚铁晶体的纯度为______(以质量分数表示,保留3位有效数字)。
【答案】三颈烧瓶 2 1、3 铁粉逐渐溶解,液体中有气泡冒出、溶液变成浅绿色 3 2 Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O 防止FeCO3与乳酸反应产生的亚铁离子被氧化 乳酸根中羟基被酸性高锰酸钾溶液氧化 98.0%
【解析】
亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,Fe与盐酸反应制备氯化亚铁,利用反应生成的氢气排尽装置中的空气,故B制备氯化亚铁,利用生成的氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中,C装置中FeCl2和NH4HCO3发生反应:FeCl2+2NH4HCO3=FeCO3↓+2NH4Cl+CO2↑+H2O,据此解答本题。
(1)仪器C为三颈烧瓶,
故答案为:三颈烧瓶;
(2)反应前先利用生成的氢气除去装置内空气,再利用生成氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中,具体操作为:关闭活塞2,打开活塞3,然后打开活塞1加入足量的盐酸,然后关闭活塞1,反应一段时间后,装置B中可观察到的现象为:铁粉逐渐溶解,液体中有气泡冒出、溶液变成浅绿色;打开活塞2,关闭活塞3;C装置中FeCl2和NH4HCO3发生反应:FeCl2+2NH4HCO3=FeCO3↓+2NH4Cl+CO2↑+H2O,反应的离子方程式为:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O,
故答案为:2;1、3;铁粉逐渐溶解,液体中有气泡冒出、溶液变成浅绿色;3;2;Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;
(3)Fe2+离子易被氧化为Fe3+离子,实验目的是制备乳酸亚铁晶体,加入Fe粉,可防止Fe2+离子被氧化,
故答案为:防止FeCO3与乳酸反应产生的亚铁离子被氧化;
(4)乳酸根中含有羟基,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致消耗高锰酸钾的增大,而计算中按亚铁离子被氧化,故计算所得乳酸亚铁的质量偏大,产品中乳酸亚铁的质量分数会大于100%,
故答案为:乳酸根中羟基被酸性高锰酸钾溶液氧化;
(5)三次滴定第二次操作消耗标准液数值明显偏大,应舍去,取第一次和第三次平均值V==19.60mL,由:Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+,可知25mL溶液中n(Fe2+)=n(Ce4+)=0.100mol/L×0.0196L=0.00196mol,故250mL含有n(Fe2+)=0.00196mol×=0.0196mol,故产品中乳酸亚铁晶体的质量分数为=98.0%,
故答案为:98.0%。
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【题目】25℃时,醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,下列说法正确的是( )
A.向体系中加入少量CH3COONa固体,平衡向左移动,c(CH3COO-)下降
B.向体系中加水稀释,平衡向右移动,溶液中所有离子的浓度都减小
C.加入少量NaOH固体(忽略溶解热效应),平衡向右移
D.加水,平衡向正向移动,增大
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【题目】铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_____________________。
(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH_________ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是___________。
(4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。阳极的电极反应式为_____________________,阴极产生的物质A的化学式为____________。
(5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是_____________________。
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【题目】某温度下,在固定容积的密闭容器中,可逆反应A(g)+ B(g)2C(g)达到平衡时,各物质的物质的量之比为n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶2∶1。保持温度不变,以2∶2∶1的物质的量之比再充入A、B、C,则下列说法错误的是( )
A.平衡不移动
B.相当长时间后,n(A)∶n(B)∶n(C)仍为2∶2∶1
C.再达平衡时,C的体积分数增大
D.相当长时间后,正反应速率增大,逆反应速率也增大
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【题目】氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。以生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2是一种低耗能,高效率的制H2方法。该方法由气化炉制造H2和燃烧炉再生CaO两步构成。气化炉中涉及的反应有:
Ⅰ.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) K1;
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) K2;
Ⅲ.CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s) K3;
燃烧炉中涉及的反应为:
Ⅳ.C(s)+O2(g)=CO2;
Ⅴ.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)。
(1)氢能被视为最具发展潜力的绿色能源,该工艺制H2总反应可表示为C(s)+2H2O(g)+CaO(s) CaCO3(s)+2H2(g),其反应的平衡常数K=____(用K1、K2、K3的代数式表示)。
(2)在一容积可变的密闭容器中进行反应Ⅰ,恒温恒压条件下,向其中加入1.0mol炭和1.0mol水蒸气,达到平衡时,容器的体积变为原来的1.25倍,平衡时水蒸气的平衡转化率为_____;向该容器中补充amol炭,水蒸气的转化率将_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)对于反应Ⅲ,若平衡时再充入CO2,使其浓度增大到原来的2倍,则平衡_____移动( 填“向右”、“向左”或“不”);当重新平衡后,CO2浓度___(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)一种新型锂离子二次电池——磷酸铁锂(LiFePO4)电池。作为正极材料的磷酸铁锂在充、放电时的局部放大示意图如图,写出该电池充电时的阳极电极反应式:______。
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【题目】在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是( )
A.反应2NO(g)+O2(g)==2NO2(g)的ΔH>0
B.图中X点所示条件下,延长反应时间能提高NO转化率
C.图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO转化率
D.380 ℃下,c起始(O2)=5.0×10-4 mol·L-1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K=2000
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【题目】可逆反应 2NO2(g)N2O4 (g)在体积不变的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成 n mol N2O4 的同时生成 2n mol NO2
②单位时间内消耗 n mol N2O4的同时生成 2n mol NO2
③用NO2、N2O4的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:1 的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑤B. ②⑤C. ①③④D. ①②③④⑤
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【题目】已知:AG=lgc(H+)/c(OH-),室温下用0.01mol·L1 NH3·H2O溶液滴定20.00mL 0.01mol·L1某一元酸HA,可得下图所示的结果,下列说法中错误的是
A. 该滴定实验最好选用甲基橙作指示剂
B. 整个过程中,C点时水的电离程度最大
C. 若x3=30,则有:3c(OH)=c(NH4+)+3c(H+)-2c(NH3·H2O)
D. A→C的过程中,可存在:c(A)>c(H+)>c(NH)>c(OH)
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【题目】已知一定温度和压强下,在容积为VL的密闭容器中充入1 mol A和1 mol B,保持恒温恒压下反应:A(g)+B(g)C(g) ΔH<0。达到平衡时,C的体积分数为40%。试回答有关问题:
(1)升温时,C的反应速率________(填“加快”“减慢”或“不变”)。
(2)若平衡时,保持容器容积不变,使容器内压强增大,则平衡________(填字母)。
A 一定向正反应方向移动 B 一定向逆反应方向移动
C 一定不移动 D 不一定移动
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