【題目】利用鈦白工業(yè)的副產(chǎn)品FeSO4(含TiO2+、Al3+)可以生產(chǎn)電池級高純超微細草酸亞鐵。其工藝流程如下:

已知:

①過濾1得到的濾渣的主要成分是Al(OH)3、H2TiO3

②5Fe2+ +MnO4- +8H+ =5Fe3+ +Mn2+ +4H2O 5C2O42- +2MnO4- +16H+ =10CO2↑+2Mn2+ +8H2O

(1)除雜過程中加入Fe的作用是___________________________。

(2)沉淀過程的反應(yīng)溫度為40℃,溫度不宜過高的原因除了控制沉淀的粒徑外,還有_____。

(3)實驗室測定高純超微細草酸亞鐵組成的步驟依次為:

步驟1:準確稱量一定量草酸亞鐵樣品,加入30 mL 2mol·L-1 H2SO4溶解。

步驟2:用c mol·L-1標準KMnO4溶液滴定,消耗其體積a mL。

步驟3:向滴定后的溶液中加入3g Zn粉和8 mL 2mol·L-1H2SO4溶液,將Fe3+還原為Fe2+。

步驟4:過濾,濾液用上述標準KMnO4溶液滴定,消耗溶液b mL

① KMnO4溶液應(yīng)該裝在_______________滴定管中。

KMnO4溶液滴定待測液,達到滴定終點的標志是__________________________________

下列操作會導(dǎo)致測定結(jié)果中樣品的C2O42- 的物質(zhì)的量偏大的是____________________

A. 步驟2中,滴定管未用標準KMnO4 溶液潤洗

B. 步驟3中加入Zn不足

C. 步驟2中,讀標準溶液體積時,先仰視后俯視

D. 步驟4中,讀標準溶液體積時,先俯視后仰視

樣品中C2O42- 的物質(zhì)的量為_______________________。

(4)將一定量高錳酸鉀溶液與酸化的草酸亞鐵溶液混合,測得反應(yīng)液中Mn2+ 的濃度隨反應(yīng)時間t的變化如下圖,其變化趨勢的原因可能為__________________________________。

【答案】 防止Fe2+ 被氧化 防止NH3·H2OFe(OH)2受熱分解 酸式 滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液突然變成紫紅色,且半分鐘內(nèi)不再恢復(fù)為原來的顏色 AB 2.5c(ab)×103mol 生成的Mn2+ 作起催化作用,隨著Mn2+ 濃度增加,反應(yīng)速率越來越快

【解析】副產(chǎn)品FeSO4(TiO2+、Al3+)中加入鐵粉,將少量雜質(zhì)離子除去,同時防止Fe2+ 被氧化,得到比較純凈的FeSO4溶液,向FeSO4溶液中加入氨水,生成氫氧化亞鐵,氫氧化亞鐵和草酸反應(yīng)生成高純超微細草酸亞鐵沉淀。

(1)由于Fe2+被具有很強的還原性,容易被氧化為Fe3+,鐵粉的還原性比Fe2+強,因此可以防止Fe2+被氧化,另外Fe能與H+反應(yīng)生成Fe2+,降低了氫離子的濃度,調(diào)節(jié)pH值,使Al3+水解完全生成Al(OH)3沉淀,故答案為:防止Fe2+ 被氧化等;

(2)沉淀過程為一水合氨沉淀亞鐵離子的過程,生成氫氧化亞鐵,氫氧化亞鐵不穩(wěn)定,受熱會分解,另外一水合氨受熱也會分解,故反應(yīng)溫度不能太高,所以溫度不宜過高的原因除了控制沉淀的粒徑外,還有NH3H2O受熱易分解,揮發(fā)出NH3,Fe(OH)2受熱易分解;故答案為:NH3H2O受熱易分解,揮發(fā)出NH3,Fe(OH)2受熱也易分解;

(3) KMnO4溶液具有強氧化性,應(yīng)該裝在酸式滴定管中,故答案為:酸式;

KMnO4溶液滴定待測液,終點時滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液突然變成紫紅色,且半分鐘內(nèi)不再恢復(fù)為原來的顏色,故答案為:滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液突然變成紫紅色,且半分鐘內(nèi)不再恢復(fù)為原來的顏色;

A. 步驟2中,滴定管未用標準KMnO4 溶液潤洗,導(dǎo)致消耗的標準KMnO4 溶液的體積偏大,則樣品的C2O42- 的物質(zhì)的量偏大,正確;B. 步驟3中加入Zn不足,導(dǎo)致鐵離子未完全還原,使得測得的亞鐵離子的含量偏少,樣品的C2O42- 的物質(zhì)的量偏大,正確;C. 步驟2中,讀標準溶液體積時,先仰視后俯視,導(dǎo)致消耗的標準KMnO4 溶液的體積偏小,則樣品的C2O42- 的物質(zhì)的量偏低,錯誤;D. 步驟4中,讀標準溶液體積時,先俯視后仰視,導(dǎo)致步驟4中消耗的標準KMnO4 溶液的體積偏大,使得測得的亞鐵離子的含量偏多,樣品的C2O42- 的物質(zhì)的量偏小,錯誤;故選AB;

④由題意知步驟2氧化C2O42-Fe2+共消耗c molL-1標準KMnO4溶液體積a mL,步驟3、4標準KMnO4溶液只氧化Fe2+,消耗KMnO4溶液體積bmL,所以C2O42-消耗KMnO4溶液體積為(a-b)mL,由5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O5C2O42-2MnO4-,所以n(C2O42-)=n(MnO4-)=(a-b)×10-3L×cmolL-1×=2.5c(ab)×103mol;故答案為: 2.5c(ab)×103mol

(4)從圖像上觀察,隨著反應(yīng)對進行,曲線的斜率越來越大,說明單位時間內(nèi)Mn2+的濃度越來越大,所以反應(yīng)速率越來越快,反應(yīng)中溫度不變,隨著反應(yīng)的進行,反應(yīng)物的濃度變小,而反應(yīng)速率加快,只能是生成的Mn2+作催化劑,隨著Mn2+濃度增加,反應(yīng)速率越來越快;故答案為:生成的Mn2+作催化劑,隨著Mn2+濃度增加,反應(yīng)速率越來越快。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】在兩個容積相同的容器中,一個盛有HCl氣體,另一個盛有H2和Cl2的混合氣體.在同溫、同壓下,兩容器內(nèi)的氣體一定具有相同的是(
A.原子數(shù)
B.相對分子質(zhì)量
C.質(zhì)量
D.密度

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】20139月,中國華北華中地區(qū)發(fā)生了嚴重的霧霾天氣,北京、河北、河南等地的空氣污染升為6級空氣污染,屬于重度污染。汽車尾氣、燃煤廢氣、冬季取暖排放的CO2等都是霧霾形成的原因。

(1)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) △H<0,在一定溫度下,在一體積固定的密閉容器中充入一定量的NO和CO在t1 時刻達到平衡狀態(tài)。

①能判斷該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志是____________________。

A.在單位時間內(nèi)生成1mol CO2的同時消耗了1mol CO B.混合氣體的密度不再改變

C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變 D.混合氣體的壓強不再變化

②在t2時刻,將容器的容積迅速擴大到原來的2倍,在其他條件不變的情況下,t3時刻達到新的平衡狀態(tài),之后不再改變條件。請在右圖中補充畫出從t2 t4 時刻正反應(yīng)速率隨時間的變化曲線:_____________

(2)改變煤的利用方式可減少環(huán)境污染,通?蓪⑺魵馔ㄟ^紅熱的碳得到水煤氣,1.2g 碳完全反應(yīng),吸收熱量13.13kJ.

①該反應(yīng)的熱化學方程式為______________________________________________

②煤氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體H2S可用足量的Na2C03溶液吸收,該反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________________。(已知:H2S ; ;H2CO3

(3)已知反應(yīng):CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),現(xiàn)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中進行反應(yīng),得到如下三組數(shù)據(jù):

實驗

溫度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

達平衡所需時間/min

CO

H2O

H2

CO

0

1

650

4

2

1.6

2.4

6

2

900

2

1

0.4

1.6

3

3

900

a

b

c

d

t

①實驗1條件下平衡常數(shù)K=______________(保留小數(shù)點后二位)。

②實驗3中,若平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率大于水蒸氣,則a、b必須滿足的關(guān)系是__________

③該反應(yīng)的△H ______0(填“<”或“>”);若在900℃時,另做一組實驗,在此容器中加入l0mol CO,5mo1 H2O,2mo1 CO2,5mol H2,則此時v___________v逆(填“<”,“>”,“=”)。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】已知反應(yīng)N2O4(g) 2NO2(g) H>0,平衡體系中總質(zhì)量與總物質(zhì)的量之比MM=/)在不同溫度下隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是:

A. 溫度:T1 T2

B. 平衡常數(shù)K(a)=K(b)<K(c)

C. 反應(yīng)速率:

D. M=69g·mol-1 時,n(NO2)n(N2O4)=11

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】已知碳化鋁(Al4C3)與水反應(yīng)生成氫氧化鋁和甲烷.為了探究甲烷性質(zhì),某同學設(shè)計如下兩組實驗方案:甲方案探究甲烷與氧化劑反應(yīng)(如圖1所示);乙方案探究甲烷與氯氣反應(yīng)的條件(如圖2所示).

甲方案實驗現(xiàn)象:溴水無顏色變化,無水硫酸銅變藍色,澄清石灰水變渾濁.
乙方案實驗操作過程:通過排飽和食鹽水的方法收集兩瓶甲烷與氯氣(體積比為1:4)的混合氣體,I瓶放在光亮處,II瓶用預(yù)先準備好的黑色紙?zhí)滋咨,按圖2安裝好裝置,并加緊彈簧夾a和b.
(1)碳化鋁與稀硫酸反應(yīng)的化學方程式為
(2)寫出甲方案實驗中硬質(zhì)試管里可能發(fā)生的化學方程式 , (實驗測得消耗甲烷與氧化銅物質(zhì)的量之比2:7)
(3)實驗甲中濃硫酸的作用是 , 集氣瓶中收集到的氣體(填“能”或“不能”)直接排入空氣中?
(4)下列對甲方案實驗中的有關(guān)現(xiàn)象與結(jié)論的敘述都正確的是
A.酸性高錳酸鉀溶液不褪色,結(jié)論是通常條件下,甲烷不能與強氧化劑反應(yīng)
B.硬質(zhì)試管里黑色粉末變紅色,說明氧化銅發(fā)生了氧化反應(yīng)
C.硬質(zhì)試管里黑色粉末變紅色,推斷氧化銅與甲烷反應(yīng)只生成水和二氧化碳
D.甲烷不能與溴水反應(yīng),推知甲烷不能與鹵素單質(zhì)反應(yīng)
(5)乙方案中燒杯里放入足量的水,打開彈簧夾a、b,一段時間后,觀察到有水倒吸到I瓶中,但水并不能充滿I瓶,請寫出該實驗現(xiàn)象所涉及的一個化學方程式 . 除了上述現(xiàn)象外,該實驗中還可能觀察到的現(xiàn)象有(填序號).
A.I瓶中氣體顏色變淺 B.I瓶中出現(xiàn)白霧
C.I瓶瓶內(nèi)壁出現(xiàn)油狀物質(zhì) D.II瓶中與I瓶現(xiàn)象相同.

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【題目】苯在催化劑存在下與液溴反應(yīng),而苯酚與溴水反應(yīng)不用加熱也不需要催化劑,原因是(  )
A.苯環(huán)與羥基相互影響,但苯環(huán)上的氫原子活潑性不變
B.苯環(huán)與羥基相互影響,但羥基上的氫原子變活潑
C.羥基影響了苯環(huán),使苯環(huán)上的氫原子變得活潑
D.苯環(huán)影響羥基,使羥基變活潑

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】I某溫度下,Kw=1012
(1)若保持溫度不變,向少量水中加入g的NaOH固體,并加水至1L,才能使溶液中電離產(chǎn)生的H+、OH的濃度乘積即:c(H+)c(OH)=1022
(2)若保持溫度不變,某溶液中c(H+)為1×107mol/L,則該溶液顯性(選填“酸”、“堿”或“中”)
(3)已知常溫下Kw[Fe(OH)3]=4.0×1038 , 在FeCl3溶液中加入NaHCO3溶液,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 . 若所得懸濁液的pH調(diào)整為4,則溶液中Fe3+的濃度為mol/L.
(4)試利用平衡移動原理解釋下列事實:
FeS不溶于水,但能溶于稀鹽酸中

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】阿伏加德羅常數(shù)約為6.02×1023 mol1(NA),下列說法正確的是(
A.常溫常壓下,16g O2與16g O3所含的原子數(shù)均是NA
B.物質(zhì)的量濃度為0.5mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl個數(shù)為 NA
C.標準狀況下,2.24LCCl4所含原子數(shù)為0.5NA
D.標準狀況下,22.4 L氦氣所含有的質(zhì)子數(shù)目約為4×6.02×1023

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有一瓶標簽上注明為葡萄糖酸鹽的復(fù)合劑,可能含有鈉、鎂、鈣、鐵等元素.某同學為了確認其中的金屬元素,取部分該制劑作為試液,進行如下實驗.已知:溶液pH=4時,F(xiàn)e3+沉淀完全,Ca2+、Mg2+不沉淀.

請回答下列問題:
(1)根據(jù)現(xiàn)象1(填“能”或“不能”)確定該試液中含有Na+
(2)現(xiàn)象3中白色沉淀的化學式是
(3)溶液A中加入H2O2溶液的目的是
(4)根據(jù)以上實驗,可以推斷出此葡萄糖酸鹽的復(fù)合劑中一定含有的元素是 , 一定不含有的元素是

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