【題目】硫酸鐵銨aFe2(SO4) 3·b(NH4) 2SO4·cH2O]廣泛用于城鎮(zhèn)生活飲用水、工業(yè)循環(huán)水的凈化處理等。某化工廠以硫酸亞鐵(含少量硝酸鈣)和硫酸銨為原料,設(shè)計了如下工藝流程制取硫酸鐵銨。
請回答下列問題:
(1)濾渣A的主要成分是__________________。
(2)下列物質(zhì)中最適合的氧化劑B是________;反應(yīng)的離子方程式__________________。
a.NaClO b.H2O2 c.KMnO4 d.K2Cr2O7
(3)操作甲、乙的名稱分別是:甲______________,乙___________________。
(4)上述流程中,氧化之后和加熱蒸發(fā)之前,需取少量溶液檢驗Fe2+是否已全部被氧化,所加試劑能否用酸性的KMnO4溶液?____(填“能”或“不能”)理由是: ________________________。(可用語言或方程式說明)
(5)檢驗硫酸鐵銨中NH4+的方法是________________________________________。
(6)稱取14.00 g樣品,將其溶于水配制成100 mL溶液,分成兩等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,過濾洗滌得到2.14 g沉淀;向另一份溶液中加入0.05 mol Ba (NO3) 2溶液,恰好完全反應(yīng)。則該硫酸鐵銨的化學(xué)式為______________________。
【答案】CaSO4bH2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O冷卻結(jié)晶常溫晾干不能因為H2O2和Fe2+均能使酸性的KMnO4溶液褪色在試管中加入少量樣品和NaOH固體加熱,在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗,看到試紙變成藍色Fe2(SO4) 3·2(NH4) 2SO4·2H2O
【解析】
原料中加入硫酸酸化,可生成硫酸鈣沉淀,減壓過濾后加入氧化劑可將硫酸亞鐵氧化生成硫酸鐵,加入硫酸銨,在80℃下反應(yīng)可生成硫酸鐵銨,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌,最后經(jīng)常溫晾曬可到純凈的硫酸鐵銨。
(1)加入硫酸,可增大溶液中SO42-濃度,將Ca2+轉(zhuǎn)化為沉淀,生成CaSO4,同時抑制Fe2+水解,故答案為:CaSO4;
(2)為避免引入新雜質(zhì),應(yīng)加入過氧化氫為氧化劑,還原產(chǎn)物是水,反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,故答案為:b;H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;
(3)在80℃下反應(yīng)可生成硫酸鐵銨,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌,最后經(jīng)常溫晾曬可到純凈的硫酸鐵銨,溫度不能過高,防止分解,故答案為:冷卻結(jié)晶;常溫晾曬;
(4)酸性高錳酸鉀溶液氧化性很強,H2O2和Fe2+均能使酸性的KMnO4溶液褪色,應(yīng)加入K3[Fe(CN)6]溶液,如生成藍色沉淀,可說明含有亞鐵離子,故答案為:不能;因為H2O2和Fe2+均能使酸性的KMnO4溶液褪色;
(5)檢驗NH4+的方法是加入強堿反應(yīng)、加熱能夠產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試液變藍的氣體,該氣體是氨氣,從而證明原溶液中一定含有NH4+,故答案為:在試管中加入少量樣品和NaOH固體加熱,在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗,看到試紙變成藍色;
(6)稱取14.00g樣品,將其溶于水配置成100mL溶液,分成兩等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,過濾洗滌得到2.14g沉淀,應(yīng)為Fe(OH)3,n(Fe(OH)3)==0.02mol,所以14.00g樣品中含有Fe2(SO4)30.02mol,向另一份溶液中加入0.05mol Ba(NO3)2溶液,恰好完全反應(yīng),則n(SO42-)=0.05mol,則n(SO42-)總量為0.1mol,因此(NH4)2SO4為0.1mol-0.02mol×3=0.04mol,則m(H2O)=14.00g-0.02mol×400g/mol-0.04mol×132g/mol=0.72g,n(H2O)==0.04mol,n(Fe2(SO4)3):n((NH4)2SO4):n(H2O)=0.02:0.04:0.04=1:2:2,所以化學(xué)式為Fe2(SO4)32(NH4)2SO42H2O,故答案為:Fe2(SO4)32(NH4)2SO42H2O。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】回答下列問題:
(1)下列反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)的是_______。
A.鋁片與稀H2SO4反應(yīng)制取H2
B.碳酸鈣高溫分解成氧化鈣和二氧化碳
C.葡萄糖在人體內(nèi)氧化分解
D.氫氧化鉀和硫酸中和
E.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl固體反應(yīng)
(2)一定條件下,2L密閉容器中SO2與O2反應(yīng)5min后,若SO2和SO3物質(zhì)的量分別為0.1 mol和0.3mol,則SO2起始物質(zhì)的量濃度為_____;用O2表示這段時間該化學(xué)反應(yīng)速率為______。
(3)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),某研究小組向恒容密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,恒溫(T℃)條件下反應(yīng),下列說法不能作為判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)標志的是________(填選項字母)
A.活性炭的質(zhì)量保持不變 B.v正(N2)=2v逆(NO)
C.容器內(nèi)氣體壓強保持不變 D.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變
E.容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變 F.容器內(nèi)CO2的濃度保持不變
(4)利用反應(yīng)6NO2+8NH3=7N2+12H2O構(gòu)成電池的方法,既能實現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放,減輕環(huán)境污染,又能利用化學(xué)能,裝置如圖所示:
①A電極的電極反應(yīng)式為_______________。
②下列關(guān)于該電池的說法正確的是___________(填選項字母)。
A.電子從右側(cè)電極經(jīng)過負載后流向左側(cè)電極
B.離子交換膜為陰離子交換膜,則OH-由右側(cè)溶液移向左側(cè)溶液
C. 當(dāng)有4.48L NO2被處理時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.8mol
(5)從化學(xué)鍵的角度分析,化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過程。已知: 1molN2和3molH2反應(yīng)生成2molNH3時放出熱量93kJ,試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計算a的數(shù)值_________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=﹣566kJ/mol
2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g) △H=﹣452kJ/mol
根據(jù)以上熱化學(xué)方程式,下列判斷不正確的是( )
A. 上圖可表示由CO生成CO2的反應(yīng)過程和能量關(guān)系
B. CO的燃燒熱為283kJ/mol
C. 2 Na2O2(s)+2 CO2(s)=2 Na2CO3(s)+O2(g)△H>﹣452kJ/mol
D. CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509kJ熱量時,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有如圖所示的銅-鋅原電池,其電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液。下列關(guān)于該電池的說法錯誤的是
A. 鋅電極為負極,發(fā)生氧化反應(yīng)
B. 電子從鋅電極經(jīng)過硫酸銅溶液流向銅電極
C. 銅電極上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu
D. 電解質(zhì)溶液中的SO42-向鋅電極移動
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】W、X、Y、Z是四種常見的短周期元素,其原子半徑隨原子序數(shù)變化如圖所示。已知W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18,中子數(shù)為10;X和Ne原子的核外電子數(shù)相差l;Y的單質(zhì)是一種常見的半導(dǎo)體材料;Z的非金屬性在同周期元素中最強.下列說法不正確的是( )
A. 對應(yīng)簡單離子半徑:W>X
B. 對應(yīng)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Y<Z
C. 化合物XZW既含離子鍵,又含極性共價鍵
D. Z的氫化物和X的最高價氧化物對應(yīng)水化物的溶液均能與Y的氧化物反應(yīng)
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【題目】裝置(1)為鐵鎳(Fe-Ni)可充電電池:Fe+Ni2O3+3H2O Fe(OH)2+2Ni(OH)2;裝置(Ⅱ)為電解示意圖。當(dāng)閉合開關(guān)K時,電極Y附近溶液先變紅。下列說法正確的是
A. 閉合開關(guān)K時,電極X的電極反應(yīng)式為2H++2e-===H2↑
B. 閉合開關(guān)K時,電極A的電極反應(yīng)式為Ni2O3+2e-+2H++H2O===2Ni(OH)2
C. 給裝置(I)充電時,電極B上參與反應(yīng)的物質(zhì)被氧化
D. 給裝置(I)充電時,OH通過陰離子交換膜移向電極A
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【題目】t ℃時,將一定量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生反應(yīng):aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),平衡后測得B氣體的濃度為0.6 mol·L-1。恒溫下,將密閉容器的容積擴大1倍,重新達到平衡后,測得B氣體的濃度為0.4 mol·L-1。下列敘述中正確的是
A. 重新達到平衡時,D的體積分數(shù)減小 B. a+b<c+d
C. 重新達到平衡時,A氣體的濃度增大 D. 平衡向右移動
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【題目】燃料電池是目前電池研究的熱點之一。現(xiàn)有某課外小組自制的氫氧燃料電池,如圖所示,a、b均為惰性電極。下列敘述不正確的是( )
A.a極是負極,該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)
B.b極反應(yīng)是O2+4OH--4e-===2H2O
C.總反應(yīng)方程式為2H2+O2===2H2O
D.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一種以肼(N2H4)為燃料的新型環(huán)保電池的工作原理如圖所示。下列說法正確的是
A. 電極A的電勢比電極B的低
B. 電極A的電極反應(yīng)式為N2H4-4e-+4OH-===N2+4H2O
C. 電極B發(fā)生氧化反應(yīng)
D. 每消耗11.2L的O2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA
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