【題目】硫酸亞鐵銨(NH4)2Fe(SO4)26H2O又稱莫爾鹽,是淺綠色晶體。用硫鐵礦(主要含FeS2、SiO2等)制備莫爾鹽的流程如下:
已知:FeS2與H2SO4不反應(yīng)。相應(yīng)物質(zhì)的溶解度曲線如下圖。
(1)FeS2中S元素的化合價(jià)為______。
(2)硫鐵礦焙燒的主反應(yīng)是:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,加快硫鐵礦焙燒速率的措施有______(寫兩點(diǎn)即可)。
(3)加H2SO4酸浸,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______。
(4)“還原”時(shí),Fe3+可通過反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ被FeS2還原。反應(yīng)Ⅰ為:FeS2 +14Fe3+ +8H2O===15Fe2++ 2SO42—+16H+反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為:______。
(5)得到莫爾鹽晶體的操作是:蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶、過濾、洗滌。結(jié)晶、過濾時(shí)選擇的適宜溫度為60℃,解釋選擇該溫度的原因______。
(6)為證明所得莫爾鹽晶體中含有Fe2+和NH4+,實(shí)驗(yàn)方法是取其少量溶液于一支試管中,______,證明含有Fe2+和NH4+。
【答案】-1 將硫鐵礦粉碎、增大通入空氣的量或提高焙燒溫度 Fe2O3+ 6H+ = 2Fe3++3H2O FeS2 +2Fe3+ = 3Fe2++2S 60℃時(shí),硫酸亞鐵晶體的溶解度最大,硫酸銨較大,均比莫爾鹽溶解度大,結(jié)晶時(shí)不宜析出,因此,選擇60℃結(jié)晶、過濾,得到莫爾鹽晶體的純度更高 加入適量濃氫氧化鈉溶液,溶液中的白色沉淀迅速變灰綠,最終變?yōu)榧t褐色(1分);微熱,用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口,觀察到濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)(1分),證明含有Fe2+和NH4+
【解析】
硫鐵礦焙燒時(shí),FeS2與氧氣高溫下反應(yīng)生成氧化鐵和二氧化硫;加入稀硫酸,稀硫酸與氧化鐵反應(yīng)生成硫酸鐵和水;硫酸鐵和FeS2反應(yīng)生成硫酸亞鐵、硫(或硫酸);硫酸亞鐵溶液與硫酸銨溶液按一定比例混合,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得硫酸亞鐵銨晶體。
(1)FeS2中Fe元素呈+2價(jià),S元素呈—1價(jià),故答案為:—1價(jià);
(2)焙燒時(shí),如果將硫鐵礦粉碎,增大固體表面積,增加反應(yīng)物的接觸面積,可以加快硫鐵礦焙燒速率;如果鼓入過量空氣,增大氧氣濃度,可以加快硫鐵礦焙燒速率;如果升高溫度,增大活化分子數(shù),可以加快反應(yīng)速率,故答案為:將硫鐵礦粉碎、增大通入空氣的量或提高焙燒溫度;
(3)加H2SO4酸浸時(shí),氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水,反應(yīng)的離子方程式為Fe2O3+ 6H+ = 2Fe3++3H2O。故答案為:Fe2O3+ 6H+ = 2Fe3++3H2O;
(4)由流程圖可知,“還原”時(shí),Fe3+和FeS2反應(yīng)生成硫酸亞鐵、硫(或硫酸),則反應(yīng)Ⅱ?yàn)?/span>FeS2 +2Fe3+ = 3Fe2++2S,故答案為:FeS2 +2Fe3+ = 3Fe2++2S;
(5)由圖可知,當(dāng)溫度為60℃時(shí),硫酸亞鐵晶體的溶解度最大,硫酸銨較大,均比莫爾鹽溶解度大,結(jié)晶時(shí)不宜析出,因此,選擇60℃結(jié)晶、過濾,得到莫爾鹽晶體的純度更高,故答案為:60℃時(shí),硫酸亞鐵晶體的溶解度最大,硫酸銨較大,均比莫爾鹽溶解度大,結(jié)晶時(shí)不宜析出,因此,選擇60℃結(jié)晶、過濾,得到莫爾鹽晶體的純度更高;
(6)Fe2+和NH4+均能與堿反應(yīng),Fe2+與氫氧化鈉溶液反應(yīng),溶液中立即生成白色沉淀,白色沉淀迅速變灰綠,最終變?yōu)榧t褐色;NH4+微熱與氫氧化鈉溶液反應(yīng),生成能使紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,故答案為:加入適量濃氫氧化鈉溶液,溶液中的白色沉淀迅速變灰綠,最終變?yōu)榧t褐色;微熱,用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口,觀察到濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán),證明含有Fe2+和NH4+。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有下列六種物質(zhì)的溶液:①NaCl ②NH4Cl ③Na2CO3 ④Al2(SO4)3 ⑤CH3COOH ⑥NaHCO3。
(1)25℃時(shí),0.1mol·L-1②溶液的pH________7(填“>”、“=”或“<”);其原因是_____________(用離子方程式表示);
(2)常溫下,濃度均為0.1mol/L的③和⑥的溶液中離子種類________(填“相同”或是“不相同”);
(3)常溫下0.1 mol/L的⑤溶液加水稀釋過程中,下列表達(dá)式的數(shù)據(jù)一定變大的是_________。
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH) C.c(H+)·c(OH-)
(4)室溫下,使用pH計(jì)測定0.1 mol/LNH4Cl溶液的pH=5.12。由此可以得到的結(jié)論是_______(填字母)。
a.溶液中c(H+)>c(OH-) b.NH4+水解是微弱的
c.NH3·H2O是弱堿 d.由H2O電離出的c(H+)<10-7 mol/L
e.物質(zhì)的量濃度相等的氨水和鹽酸等體積混合,溶液pH=7
(5)某溫度下,相同體積、相同pH的氨水和氫氧化鈉溶液加水稀釋時(shí)的pH變化曲線如圖所示,下列判斷正確的是____,
A.a(chǎn)點(diǎn)導(dǎo)電能力比b點(diǎn)強(qiáng)
B.b點(diǎn)的KW值大于c點(diǎn)
C.與鹽酸完全反應(yīng)時(shí),消耗鹽酸體積Va>Vc
D.a、c兩點(diǎn)c(H+)相等
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】水楊酸、冬青油、阿司匹林的結(jié)構(gòu)簡式如下,下列說法不正確的是
A. 由水楊酸制冬青油的反應(yīng)是取代反應(yīng)
B. 冬青油苯環(huán)上的一氯取代物有4種
C. 可用FeCl3溶液檢驗(yàn)阿司匹林中是否混有水楊酸
D. 相同物質(zhì)的量的冬青油和阿司匹林消耗NaOH的物質(zhì)的量相同
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.0kJ/mol。以太陽能為熱源分解Fe3O4,經(jīng)熱化學(xué)鐵氧化合物循環(huán)分解水制H2的過程如下:
過程Ⅰ:2Fe3O4(s) === 6FeO(s)+O2(g) ΔH=+313.2kJ/mol
過程Ⅱ:……
下列說法不正確的是
A. 過程Ⅰ中每消耗232g Fe3O4轉(zhuǎn)移2mol電子
B. 過程Ⅱ熱化學(xué)方程式為:3FeO(s)+H2O(l) ===H2(g)+Fe3O4(s) ΔH=+128.9 kJ/mol
C. 過程Ⅰ、Ⅱ中能量轉(zhuǎn)化的形式依次是:太陽能→化學(xué)能→熱能
D. 鐵氧化合物循環(huán)制H2具有成本低、產(chǎn)物易分離等優(yōu)點(diǎn)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】萜類化合物廣泛分布于植物、昆蟲及微生物體內(nèi),是多種香料和藥物的主要成分。I是一種萜類化合物,它的合成路線如下:
回答下列問題:
(1)按官能團(tuán)分類,A的類別是______。
(2)A→C的反應(yīng)類型是______。
(3)C→D、E→F的化學(xué)方程式分別是______、______。
(4)寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式:B______、H______。
(5)F→G的反應(yīng)中,乙酸酐的作用______。
(6)十九世紀(jì)末O.Wallach發(fā)現(xiàn)并提出了“異戊二烯法則”,即自然界中存在的萜類化合物均可以看作是異戊二烯的聚合體或衍生物,為表彰他對萜類化合物的開創(chuàng)性研究,1910年被授予諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。請以CH3CH2OH、CH3MgI、CH3CH2MgBr為有機(jī)原料,結(jié)合題目所給信息,選用必要的無機(jī)試劑,補(bǔ)全異戊二烯()的合成路線____________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用CO和H2合成CH3OH的化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H<0,按照相同的物質(zhì)的量投料,測得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是( )
A. 溫度:T1>T2>T3
B. 正反應(yīng)速率:v(a)>v(c), v(b)>v(d)
C. 平衡常數(shù):K(a)>K(c),K(b)=K(d)
D. 平均摩爾質(zhì)量:M(a)<M(c),M(b)<M(d)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向lOmL 1 mol L-1的HCOOH溶液中不斷滴加1 mol L-1的NaOH溶液,并一直保持常溫,所加堿的體積與-lgc(H+)的關(guān)系如圖所示。c(H+)為溶液中水電離出的c(H+)。下列說法正確的是()
A. HCOOH為強(qiáng)電解質(zhì)
B. a、b兩點(diǎn)pH均為7
C. 混合溶液的pH逐漸增大
D. 從a點(diǎn)到b點(diǎn),溶液的導(dǎo)電性先增強(qiáng)后減弱
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】M、X、N、Z、Y原子序數(shù)依次增大的短周期的五種主族元素,其中X、Z同主族,Y、Z同周期,M與X,Y既不同族,也不同周期。X原子最外層電子數(shù)是核外電子層數(shù)的三倍,Y的最高化合價(jià)與其最低化合價(jià)的代數(shù)和等于6。N是短周期主族元素中原子半徑最大的非金屬元素。
(1)請寫出下列元素的元素名稱:X________,M________。
(2) Y在周期表中的位置______________,寫出Z的氫化物的電子式_____________
(3) N的氧化物與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________。
(4)Y與Z的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱順序________>________(用化學(xué)式表示)。
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