【题目】三水乳酸亚铁晶体[(CH3CHOHCOO)2Fe3H2O,Mr=288]是一种很好的补铁剂,易溶于水,吸收效果比无机铁好。可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备:
FeSO4+Na2CO3== FeCO3↓+Na2SO4
FeCO3+ 2CH3CHOHCOOH ==(CH3CHOHCOO)2Fe+CO2↑+H2O
(1)制备FeCO3时,选用的加料方式是______(填字母),原因是_______________________。
a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中
b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中
(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是__________________。
(3)将制得的FeCO3加入到足量乳酸溶液中,再加入少量铁粉,75℃下搅拌反应。
①铁粉的作用是_____________________。
②反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法及反应方程式是______________________________________。
(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得三水乳酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是_______________。
(5)某研究性学习小组从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3) 出发,经过一系列的实验步骤,最后制得到了硫酸亚铁溶液。请结合如图的绿矾溶解度曲线,将FeSO4溶液____________,得到FeSO4·7H2O晶体。
(6)该兴趣小组用标准KMnO4溶液测定产品中亚铁含量进而计算乳酸亚铁晶体的质量分数,发现产品的质量分数总是大于100%,其原因可能是____________________。经查阅文献后,该兴趣小组改用铈(Ce)量法测定产品中Fe2+的含量。取2.880g产品配成100mL溶液,每次取20.00mL,进行必要处理,用0.1000molL-1Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点,平均消耗Ce(SO4)219.7mL。滴定反应为Ce4++Fe2+═Ce3++Fe3+,则产品中乳酸亚铁晶体的质量分数为__________。
【答案】 c 避免生成Fe(OH)2沉淀 取最后一次的洗涤滤液1~2 mL 于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净 防止+2价的铁元素被氧化 加入适量乳酸让铁粉反应完全,2CH3CHOHCOOH+Fe→(CH3CHOHCOO)2Fe+H2↑ 降低乳酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出 加热浓缩得到60℃饱和溶液,冷却至0℃结晶,过滤,少量冰水洗涤,低温干燥 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 98.5%
【解析】(1)利用Na2CO3溶液和FeSO4溶液反应制备FeCO3,因为Na2CO3溶液碱性很强,可能会生成Fe(OH)2沉淀,如果将Na2CO3加入FeSO4溶液中, Fe2+是过量的,并且FeSO4溶液为酸性, Fe2+不易沉淀.因此, CO32-容易与Fe2+结合为沉淀析出,因此为避免生成Fe(OH)2沉淀,应将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中.所以c符合要求。因此,本题正确答案是:c 避免生成Fe(OH)2沉淀。
(2)检验洗涤生成的FeCO3沉淀是否完全的方法是:取最后一次的洗涤滤液1~2 mL 于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净。
(3)因为Fe2+不稳定,容易被氧化,所以加入少量铁粉防止+2价的铁元素被氧化。因为铁的金属性比较活泼,与酸反应能放出氢气。所以可以加入适量乳酸让铁粉反应完全,其反应方程式为:2CH3CHOHCOOH+Fe→(CH3CHOHCOO)2Fe+H2↑。本题答案为:防止+2价的铁元素被氧化;加入适量乳酸让铁粉反应完全,2CH3CHOHCOOH+Fe→(CH3CHOHCOO)2Fe+H2↑。
(4)因为乳酸亚铁不溶于无水乙醇,所以加入无水乙醇的目的是降低乳酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出。
(5)由图可知温度为60时,硫酸亚铁的溶解度最大,0℃时硫酸亚铁的溶解度最小,所以为了得到FeSO4·7H2O晶体应该将溶液加热浓缩得到60℃饱和溶液,冷却至0℃结晶,过滤,少量冰水洗涤,低温干燥即可得到最大量的FeSO4·7H2O晶体。答案:加热浓缩得到60℃饱和溶液,冷却至0℃结晶,过滤,少量冰水洗涤,低温干燥。
(6)由乳酸亚铁晶体的结构简式(CH3CHOHCOO)2Fe知,乳酸亚铁晶体中含有羟基,容易被酸性KMnO4溶液氧化,消耗了KMnO4的用量,导致计算乳酸亚铁晶体的质量分数,总是大于100%。答案: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。
由题意知平均消耗0.1000molL-1Ce(SO4)2的体积为19.7mL的物质的量为0.00197mol,根据Ce4++Fe2+═Ce3++Fe3+反应关系知含有Fe2+的物质的量为:0.00197mol。根据(CH3CHOHCOO)2Fe.3H2O的关系知2.880g产品中含量乳酸亚铁晶体的物质的量为:0.00197mol0.02L×0.1 L=0.00985mol, 产品中乳酸亚铁晶体的质量分数(0.00985mol×288g/mol)/2.880g×100%= 98.5%。答案:98.5%。
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【题目】对于数以千万计的化学物质和为数更多的化学反应,分类法的作用几乎是无可替代的。比如:
(1)上图所示的物质分类方法名称是 ;
(2)按上述分类法,下列物质中Fe、O2、H2SO4、Ba(OH)2、Ca(HCO3)2、SO2属于酸的是__________,这些物质间有的可发生化学反应,请写出一个属于置换反应的离子方程式:___________________;
人们利用分类法对化学物质和化学反应进行分类学习,例如CO2属于二元弱酸的酸性氧化物,Ca(OH)2属于强碱,已知将过量CO2缓缓通入澄清石灰水中,溶液先变浑浊,后又变澄清;NaOH也属于强碱,请写出:
少量CO2与NaOH溶液反应的离子方程式:____________________________;
过量CO2与NaOH溶液反应的离子方程式:____________________________。
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【题目】有机花儿会务X()是有机精细化工的重要中间体,实验室中以M()为原料合成X的路线如下:
回答下列问题:
(1)B的核磁共振氢谱上有________组峰。
(2)D分子中含有的官能团有_________________________。(填名称)
(3)下列常见含钠试剂能与C反应的有______________。(填标号)
a.氯化钠 b.氢氧化钠 c.纯碱 d.碳酸氢钠
(4)由B转化为C的化学方程式为______________________________,该反应的反应类型是_______________________。
(5)E是D的同分异构体,在苯环的对位上各有一个取代基,能够发生银镜反应和水解反应,1molE与足量钠反应可生成0.5molH2,则E可能的结构有_____种。
(6)有机物F()也是一种重要的有机精细化工中间体,写出由 制备F的合成路线。(其他试剂任选;已知马氏规则:在不对称烯烃的加成反应中,氢原子总是加在含氢较多的碳原子上。如:)_________________.
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【题目】(一)有以下几种物质:①碳酸氢钠晶体 ②液态氯化氢 ③铁 ④蔗糖 ⑤酒精 ⑥熔融的K2SO4 ⑦干冰 ⑧石墨。试回答(填序号):
(1)以上物质能导电的是_________________________。
(2)以上物质中属于非电解质的是_________________________。
(3)以上物质中溶于水后水溶液能导电的是_________________________。
(4)①、②在水溶液中反应的离子方程式为_________________________________。
(二)某溶液的溶质可能由下列离子组成:Cl-、、、H+、Ba2+、Na+,某同学进行了如下实验:
Ⅰ 向溶液中加入过量的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,过滤;
Ⅱ 向Ⅰ中滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生;
Ⅲ 将Ⅰ中的沉淀加入稀盐酸中,沉淀部分消失,有气体产生。
(5)依据以上实验可以推断,原溶液中一定含有____________ (用离子符号表示,下同);一定没有______________;可能含有________________,检验是否存在该离子的方法为_____________________________________________。
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【题目】写出下列化合物的电子式
(1)K2O_____;
(2)Na2O2_____;
(3)NH4F_____;
(4)Ca(OH)2_____;
(5)CH4_____;
(6)H2O2_____。
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【题目】在探索苯结构的过程中,人们写出了符合分子式“C6H6”的多种可能结构(如图),下列说法正确的是( )
A. 1--5对应的结构中所有原子均可能处于同一平面的有1个
B. 1--5对应的结构均能使溴的四氯化碳溶液褪色
C. 1--5对应的结构中的一氯取代物只有1种的有3个
D. 1--5对应的结构均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
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【题目】2017年4月26日,海军成立68周年时,我国第一艘国产航母成功下水。建造航母需要大量的新型材料。航母的龙骨要耐冲击,航母的甲板要耐高温,航母的外壳要耐腐蚀。
(1)镍铬钢抗腐蚀性能强,Ni2+最高能级电子的运动状态有_________种,铬元素在周期表中_____区。
(2)航母甲板涂有一层耐高温的材料聚硅氧烷(结构如下图所示),其中C原子杂化方式为__________杂化。
(3)海洋是元素的摇篮,海水中含有大量卤族元素。
①根据下表数据判断:最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是__________(填元素符号)
氟 | 氯 | 溴 | 碘 | |
第一电离能(kJ/mol) | 1681 | 1251 | 1140 | 1008 |
②根据价层电子对互斥理论,预测ClO3-的空间构型为__________形,写出一个C1O3-的等电子体的化学符号__________________。
③已知高碘酸有两种形式,化学式分别为H5IO6()和HIO4,前者为五元酸,后者为一元酸。请比较二者酸性强弱:H5IO6_________HIO4(填“>”“<”或“= ”)
(4)海底金属软泥是在洋海底覆盖着的一层红棕色沉积物,蕴藏着大量的资源,含有硅、氧化铁、锰、锌等。Zn2+与S2-形成的一种晶体结构如图所示(黑球表示Zn2+,白球表示S2-)。则该晶体中与Zn2+等距且最近的S2-形成的立体图形为______________________。已知该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏伽德罗常数为NA,该晶体中Zn2+和S2-原子之间的最短距离为体对角线的1/4,则该晶体中S2-和Zn2+之间的最短距离为__________________pm。(写出计算式即可)
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【题目】某离子晶体晶胞结构如图所示,()X位于立方体的顶点,(○)Y位于立方体的中心,试分析:
(1)晶体中每个Y同时吸引着________个X,每个X同时吸引着________个Y,该晶体的化学式为________。
(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有________个。
(3)晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角∠XYX=________(填角的度数)。
(4)若该立方体的棱长为a cm,晶体密度为ρ g·cm-3,NA为阿伏加德罗常数,则该离子化合物的摩尔质量为________。
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