【題目】聚合硫酸鐵又稱聚鐵,化學式為[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m,廣泛用于污水處理。實驗室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵和綠礬(FeSO4·7H2O),過程如下:
(1)驗證固體W焙燒后產(chǎn)生的氣體含有SO2的方法是:
___________________________________________________________________。
(2)實驗室制備、收集干燥的SO2,所需儀器如下。裝置A產(chǎn)生SO2,按氣流方向連接各儀器接口,順序為a→____→____→____→____→f。
裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為_________________________________________。
裝置D的作用是_____________,裝置E中NaOH溶液的作用是__________________。
(3)制備綠礬時,向溶液X中加入過量__________,充分反應后,經(jīng)過濾操作得到溶液Y,再經(jīng)濃縮、結(jié)晶等步驟得到綠礬。過濾所需的玻璃儀器有_______________________。
(4)欲測定溶液Y中Fe2+的濃度,需要用容量瓶配制KMnO4標準溶液,定容時視線應_____________________,直到_____________________。用KMnO4標準溶液滴定時應選用________滴定管(填“酸式”或“堿式”)。
(5)溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質(zhì)量分數(shù)。若溶液Z的pH偏小,將導致聚鐵中鐵的質(zhì)量分數(shù)______(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
【答案】(1)將氣體通入品紅溶液,溶液褪色,加熱恢復原
(2)d-e-c-b ;Cu+2H2SO4(濃)═ CuSO4+SO2↑+2H2O;防止倒吸;吸收多余的二氧化硫
(3)鐵屑;燒杯、漏斗、玻璃棒(4)平視凹液面(或平視刻度線);凹液面的最低點與刻度線相切;酸式;
(5)偏小
【解析】
試題分析:制備聚鐵和綠礬(FeSO47H2O)流程為:硫酸廠燒渣與硫酸、氧氣反應,得到濾液X和不溶物(S、二氧化硅等)W;濾液X中進入鐵粉生成硫酸亞鐵溶液,硫酸亞鐵溶液通過濃縮蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶得到綠礬;將濾液X通過調(diào)節(jié)pH獲得溶液Z,在70~80℃條件下得到聚鐵聚鐵,最后得到聚鐵,
(1)檢驗二氧化硫的一般方法是:將氣體通入品紅溶液中,如果品紅褪色,加熱后又恢復紅色,證明有二氧化硫,故答案為:將氣體通入品紅溶液,溶液褪色,加熱恢復原色;
(2)收集二氧化硫應先干燥再收集,二氧化硫的密度比空氣大,要從c口進氣,最后進行尾氣處理,所以按氣流方向連接順序為a→d→e→c→b→f;裝置A中銅與濃硫酸反應的化學方程式為:Cu+2H2SO4(濃)═CuSO4+SO2↑+2H2O,裝置D是安全瓶,可以防止倒吸,裝置E中NaOH溶液可以吸收多余的二氧化硫,防止污染空氣,故答案為:d;e;c;b;Cu+2H2SO4(濃)═CuSO4+SO2↑+2H2O;防止倒吸;吸收多余的二氧化硫;
(3)因為在燒渣中加入了硫酸和足量氧氣,故溶液Y中含有Fe3+,故應先加入過量的鐵粉,然后過濾,過濾操作使用的儀器有:燒杯、玻璃棒、漏斗,故答案為:鐵屑;燒杯、玻璃棒、漏斗;
(4)用容量瓶配制KMnO4標準溶液,定容時視線應平視凹液面(或平視刻度線);直到凹液面的最低點與刻度線相切; KMnO4標準溶液具有強氧化性,腐蝕橡膠管,滴定時需要選擇酸式滴定管,故答案為:平視凹液面(或平視刻度線);凹液面的最低點與刻度線相切;酸式;
(5)聚鐵的化學式為Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n,若溶液Z的pH偏小,則聚鐵中生成的氫氧根的含量減少,據(jù)此計算的鐵的含量減少,鐵的質(zhì)量分數(shù)偏小,故答案為:偏小。
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【題目】鐵、銅混合粉末18.0g加入到100 mL 5.0 mol·L-1FeCl3溶液中,充分反應后,剩余固體質(zhì)量為2.8g。
求:(1)原固體混合物中銅的質(zhì)量是__________g ;
(2)反應后溶液中n(Fe2+)+ n(Cu2+)=________mol。
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【題目】以鋁-空氣-海水為能源的電池為我國首創(chuàng),該電池用于航海標志燈,只要把燈放入海水中數(shù)秒鐘,就會發(fā)出耀眼的白光。電極材料為Al與石墨。該電池工作時,下列說法正確的是
A.鋁電極是該電池的正極B.海水中Cl-向石墨電極移動
C.石墨電極的反應:O2+2H2O+4e-=4OH-D.該新型電池屬于二次電池
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【題目】(1)下面是我們熟悉的物質(zhì):
①O2 ②SO2 ③CaCl2 ④HNO3 ⑤NaOH ⑥NH4Cl
這些物質(zhì)中,屬于共價化合物的是 ___________;屬于離子化合物的是___________;只含離子鍵的是___________。
(2)下列曲線分別表示元素的某種性質(zhì)與核電荷數(shù)的關系(Z為核電荷數(shù),Y為元素的有關性質(zhì))。
把與下面的元素有關性質(zhì)相符的曲線的標號填入相應括號中:
①第ⅡA族元素的最外層電子數(shù)________________。
②第三周期離子Na+、Mg2+、Al3+、P3-、S2-、Cl-的離子半徑________________。
③第二、三周期主族元素隨原子序數(shù)遞增原子半徑的變化____________。
(3)已知某單核粒子的結(jié)構示意圖為:
①當x-y=10時,該粒子為____________(填“原子”、“陽離子”或“陰離子”)。
②當y=8時,若該微粒的氧化性很弱,得一個電子后變?yōu)樵,該微粒的符號?/span>_____。
(4)已知A、B、C、D是中學化學中常見的四種10電子微粒,它們之間存在如圖中轉(zhuǎn)化關系。
請寫出:A的化學式 (寫一種); D的化學式 。
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【題目】某研究性學習小組為確定一種從煤中提取的液態(tài)烴X的結(jié)構,對其進行探究。
步驟一:這種碳氫化合物蒸氣通過熱的氧化銅(催化劑),氧化成二氧化碳和水,再用裝有無水氯化鈣和固體氫氧化鈉的吸收管完全吸收。2.12g有機物X的蒸氣氧化產(chǎn)生7.04g二氧化碳和1.80g水。
步驟二:通過儀器分析得知X的相對分子質(zhì)量為106。
步驟三:用核磁共振儀測出X的1H核磁共振譜有2個峰,其面積之比為2∶3。如圖Ⅰ。
步驟四:利用紅外光譜儀測得X分子的紅外光譜如圖Ⅱ。
試填空:
(1)X的分子式為________;X的名稱為 。
(2)步驟二中的儀器分析方法稱為________。
(3)寫出X與足量濃硝酸和濃硫酸混合物反應的化學方程式: 。
(4)寫出X符合下列條件的同分異構體結(jié)構簡式 。
①芳香烴 ②苯環(huán)上一氯代物有三種
(5)X以醋酸為溶劑在催化劑作用下用氧氣氧化得到另一種重要的化工原料PTA,查閱資料得知PTA的溶解度:25 ℃時0.25 g、50 ℃時0.97 g、95 ℃時7.17 g。得到的粗產(chǎn)品中有部分不溶性雜質(zhì),請簡述實驗室中提純PTA的實驗方案: 。
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【題目】氨是重要的化工原料,用途廣泛。
(1)合成氨工廠常用醋酸二氨合銅(由[Cu(NH3)2]+和CH3COO-構成)溶液吸收對氨合成催化劑(鐵粉)有毒害的CO氣體。
①醋酸二氨合銅所含的元素中,第一電離能最大的是 。(填元素符號)
②醋酸二氨合銅所含元素的單質(zhì),所屬的晶體類型有 (填序號)。
a.離子晶體 b.分子晶體 c.原子晶體 d.金屬晶體
③第4周期中,基態(tài)原子與基態(tài)Cu原子未成對電子數(shù)目相同的元素有 種(不包括Cu)。
④銅單質(zhì)為面心立方晶體,其晶胞如圖。如果Cu的原子半徑為a cm,阿伏加德常數(shù)的值為NA,則此種Cu單質(zhì)的密度表達式為 g/cm3。(相對原子質(zhì)量Cu:64)
(2)BF3氣體與NH3相遇立即生成一種白色晶體:BF3+ NH3=F3B—NH3。寫出兩種與BF3具有相同空間構型的陰離子 、 。
(3)NH3可用于合成尿素、硫酸銨等氮肥。某化肥廠從生產(chǎn)的硫酸銨中檢出一種組成為N4H4(SO4)2的物質(zhì)。該物質(zhì)在水溶液中以SO42-和N4H44+兩種正四面體構型的離子存在。N4H44+遇堿生成一種形似白磷的N4分子。畫出N4H44+的結(jié)構(標明其中的配位鍵) 。
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【題目】噴泉實驗是一種常見的自然現(xiàn)象,其產(chǎn)生原因是存在壓強差。在上圖右圖中的錐形 瓶中,分別加入足量的下列物質(zhì),反應后可能產(chǎn)生噴泉的是( )
A. Cu與稀鹽酸 B. NaHCO3與NaOH溶液
C. CaCO3與稀硫酸 D. NH4HCO3與稀鹽酸
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【題目】【化學——選修2:化學與技術】聯(lián)合生產(chǎn)是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要措施,工業(yè)上合成氨和硝酸的聯(lián)合生產(chǎn)具有重要意義。下面是工業(yè)上合成氨的簡易流程:
(1)設備A內(nèi)部結(jié)構如右下圖所示,其名稱是________ ,其中發(fā)生的化學反應方程式為_________;生產(chǎn)中原料氣必須進行脫硫,目的是____________。選擇500℃進行反應的主要原因是___________;
(2)設備B的名稱是冷凝塔,圖中a和b是兩個通水口,其中入水口是 (填“a”或“b”)。
(3)氮氣和氫氣的混合氣體通過壓縮機壓縮的原因是________________________________。
(4)生產(chǎn)出來的NH3可以用來生產(chǎn)硝酸。其中在氨氣催化氧化過程中,不同溫度下生成產(chǎn)物可能有所不同,溫度對氨氧化產(chǎn)物產(chǎn)率的影響如下圖所示;當溫度大于900℃時,NO的產(chǎn)率下降的主要原因是__________________。
(5)某化肥廠用NH3制備NH4NO3。已知:由NH3制NO的產(chǎn)率是94%,NO制HNO3的產(chǎn)率是89%,則制HNO3所用NH3的質(zhì)量占總耗NH3質(zhì)量(不考慮其它損耗)的 %(保留兩位有效數(shù)字)。
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【題目】硫酰氯(SO2Cl2)是重要的化學試劑,可由如下反應制。 SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g) △H
針對該反應回答下列問題:
(1)已知:①SO2(g)+Cl2(g)+SCl2(g)2SOCl2(g) △H1=﹣aKJ·mol﹣1
②SO2Cl2+SCl2(g)=2SOCl2(g)△H2=﹣bKJ·mol﹣1
則△H= _______ kJ·mol﹣1(用含 a、b 的代數(shù)式表示,a>b>0)
(2)若在催化劑作用下,將nmol SO2與nmolCl2充入容積可變的密閉容器中,并始終保持溫度為T,壓強為P.起始時氣體總體積為10L,t min時反應達到平衡狀態(tài),此時氣體總體積為8L.
①在容積改變的條件下,反應速率可用單位時間內(nèi)反應物或生成物的物質(zhì)的量變化來表示.則υ(SO2)=_______ mol/min。
②此溫度下,該反應的K=________ L/mol。
③相同條件下,若將0.5nmolSO2與 0.5nmolCl2充入該容器,到達平衡狀態(tài)時,混合物中SO2Cl2的物質(zhì)的量是_______.
(3)該反應的產(chǎn)物 SO2Cl2遇水發(fā)生劇烈水解生成兩種強酸,寫出其化學方程式______。
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