【題目】聚合硫酸鐵[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m廣泛用于水的凈化。以FeSO4·7H2O為原料,經(jīng)溶解、氧化、水解聚合等步驟,可制備聚合硫酸鐵。

1)將一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,在約70 ℃下邊攪拌邊緩慢加入一定量的H2O2溶液,繼續(xù)反應(yīng)一段時(shí)間,得到紅棕色黏稠液體。H2O2氧化Fe2+的離子方程式為________;水解聚合反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致溶液的pH________。

2)測定聚合硫酸鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù):準(zhǔn)確稱取液態(tài)樣品3.000 g,置于250 mL錐形瓶中,加入適量稀鹽酸,加熱,滴加稍過量的SnCl2溶液(Sn2+Fe3+還原為Fe2+),充分反應(yīng)后,除去過量的Sn2+。用5.000×102 mol·L1 K2Cr2O7溶液滴定至終點(diǎn)(滴定過程中Fe2+反應(yīng)生成Cr3+Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL

①上述實(shí)驗(yàn)中若不除去過量的Sn2+,樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定結(jié)果將________(填偏大偏小無影響)。

②計(jì)算該樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計(jì)算過程)_____。

【答案】2Fe2++ H2O2+2H+2Fe3++2H2O 減小 偏大 n()=5.000×102 mol·L1×22.00 mL×103 L·mL1=1.100×103 mol

由滴定時(shí)→Cr3+Fe2+→Fe3+,根據(jù)電子得失守恒可得微粒的關(guān)系式:~6Fe2+

(或+14H++6Fe2+6Fe3++2Cr3++7H2O

n(Fe2+)=6n()=6×1.100×103 mol=6.600×103 mol

樣品中鐵元素的質(zhì)量:

m(Fe)=6.600×103 mol×56 g·mol1=0.3696 g

樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù):w(Fe)=×100%=12.32%

【解析】

1Fe2+具有還原性,H2O2具有氧化性,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒書寫離子方程式;根據(jù)水解反應(yīng)的離子方程式分析溶液pH的變化;

2)①根據(jù)Sn2+能將Fe3+還原為Fe2+判斷還原性的強(qiáng)弱,進(jìn)一步進(jìn)行誤差分析;

②根據(jù)K2Cr2O7溶液的濃度和體積計(jì)算消耗的K2Cr2O7物質(zhì)的量,由得失電子守恒計(jì)算nFe2+),結(jié)合Fe守恒和ωFe)的表達(dá)式計(jì)算。

1Fe2+具有還原性,在溶液中被氧化成Fe3+,H2O2具有氧化性,其還原產(chǎn)物為H2O,根據(jù)得失電子守恒可寫出反應(yīng)2Fe2++H2O2→2Fe3++2H2O,根據(jù)溶液呈酸性、結(jié)合原子守恒和電荷守恒,H2O2氧化Fe2+的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2OH2O2氧化后的溶液為Fe2SO43溶液,Fe2SO43發(fā)生水解反應(yīng)Fe2SO43+6-2nH2O Fe2OH6-2nSO4n+3-nH2SO4,Fe2OH6-2nSO4n聚合得到聚合硫酸鐵,根據(jù)水解方程式知水解聚合反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致溶液的酸性增強(qiáng),pH減小。答案:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 減小

2)①根據(jù)題意,Sn2+能將Fe3+還原為Fe2+,發(fā)生的反應(yīng)為Sn2++2Fe3+=Sn4++2Fe2+,根據(jù)還原性:還原劑>還原產(chǎn)物,則還原性Sn2+>Fe2+,實(shí)驗(yàn)中若不除去過量的Sn2+,則加入的K2Cr2O7先氧化過量的Sn2+再氧化Fe2+,導(dǎo)致消耗的K2Cr2O7溶液的體積偏大,則樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定結(jié)果將偏大。答案:偏大

實(shí)驗(yàn)過程中消耗的nCr2O72-=5.000×10-2mol/L×22.00mL×10-3L/mL=1.100×10-3mol

<>由滴定時(shí)Cr2O72-→Cr3+Fe2+→Fe3+,根據(jù)電子得失守恒,可得微粒的關(guān)系式:Cr2O72-~6Fe2+(或Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O

nFe2+=6nCr2O72-=6×1.100×10-3mol=6.6×10-3mol

(根據(jù)Fe守恒)樣品中鐵元素的質(zhì)量:mFe=6.6×10-3mol×56g/mol=0.3696g

樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù):ωFe=×100%=12.32%

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】立德粉ZnS·BaSO4(也稱鋅鋇白),是一種常用白色顏料;卮鹣铝袉栴}:

1)利用焰色反應(yīng)的原理既可制作五彩繽紛的節(jié)日煙花,亦可定性鑒別某些金屬鹽。灼燒立德粉樣品時(shí),鋇的焰色為__________(填標(biāo)號)。

A.黃色 B.紅色 C.紫色 D.綠色

2)以重晶石(BaSO4)為原料,可按如下工藝生產(chǎn)立德粉:

①在回轉(zhuǎn)爐中重晶石被過量焦炭還原為可溶性硫化鋇,該過程的化學(xué)方程式為______________________;剞D(zhuǎn)爐尾氣中含有有毒氣體,生產(chǎn)上可通過水蒸氣變換反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為CO2和一種清潔能源氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。

②在潮濕空氣中長期放置的還原料,會(huì)逸出臭雞蛋氣味的氣體,且水溶性變差。其原因是還原料表面生成了難溶于水的___________(填化學(xué)式)。

③沉淀器中反應(yīng)的離子方程式為______________________。

3)成品中S2的含量可以用碘量法測得。稱取m g樣品,置于碘量瓶中,移取25.00 mL 0.1000 mol·L1I2KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密閉,置暗處反應(yīng)5 min,有單質(zhì)硫析出。以淀粉溶液為指示劑,過量的I20.1000 mol·L1Na2S2O3溶液滴定,反應(yīng)式為I2+2=2I+。測定時(shí)消耗Na2S2O3溶液體積V mL。終點(diǎn)顏色變化為_________________,樣品中S2的含量為______________(寫出表達(dá)式)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化學(xué)小組實(shí)驗(yàn)探究SO2AgNO3溶液的反應(yīng)。

1)實(shí)驗(yàn)一:用如下裝置(夾持、加熱儀器略)制備SO2,將足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反應(yīng),得到無色溶液A和白色沉淀B。

①濃H2SO4Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________。

②試劑a____________。

2)對體系中有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)分析得出:沉淀B可能為Ag2SO3、Ag2SO4或兩者混合物。(資料:Ag2SO4微溶于水;Ag2SO3難溶于水)

實(shí)驗(yàn)二:驗(yàn)證B的成分

①寫出Ag2SO3溶于氨水的離子方程式:__________。

②加入鹽酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F。推斷D中主要是BaSO3,進(jìn)而推斷B中含有Ag2SO3。向?yàn)V液E中加入一種試劑,可進(jìn)一步證實(shí)B中含有Ag2SO3。所用試劑及現(xiàn)象是__________。

3)根據(jù)沉淀F的存在,推測的產(chǎn)生有兩個(gè)途徑:

途徑1:實(shí)驗(yàn)一中,SO2AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4,隨沉淀B進(jìn)入D。

途徑2:實(shí)驗(yàn)二中,被氧化為進(jìn)入D。

實(shí)驗(yàn)三:探究的產(chǎn)生途徑

①向溶液A中滴入過量鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀,證明溶液中含有________:取上層清液繼續(xù)滴加BaCl2溶液,未出現(xiàn)白色沉淀,可判斷B中不含Ag2SO4。做出判斷的理由:_______

②實(shí)驗(yàn)三的結(jié)論:__________

4)實(shí)驗(yàn)一中SO2AgNO3溶液反應(yīng)的離子方程式是_________________。

5)根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)分析,SO2AgNO3溶液應(yīng)該可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)。將實(shí)驗(yàn)一所得混合物放置一段時(shí)間,有Ag生成。

6)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論:__________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氫氣與氧氣生成水的反應(yīng)是氫能源應(yīng)用的重要途徑。下列有關(guān)說法正確的是

A. 一定溫度下,反應(yīng)2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)能自發(fā)進(jìn)行,該反應(yīng)的ΔH<0

B. 氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為O2+2H2O+4e4OH

C. 常溫常壓下,氫氧燃料電池放電過程中消耗11.2 L H2,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為6.02×1023

D. 反應(yīng)2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)ΔH可通過下式估算:

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氮化硼(BN)是一種重要的功能陶瓷材料以天然硼砂為起始物,經(jīng)過一系列反應(yīng)可以得到BF3BN,如下圖所示:

請回答下列問題:

1) 由B2O3制備BF3、BN的化學(xué)方程式依次是_________、__________

2) 基態(tài)B原子的電子排布式為_________;BN相比,電負(fù)性較大的是_________,BNB元素的化合價(jià)為_________;

3) 在BF3分子中,F-B-F的建角是_______B原子的雜化軌道類型為_______,BF3和過量NaF作用可生成NaBF,BF的立體結(jié)構(gòu)為_______;

4) 在與石墨結(jié)構(gòu)相似的六方氮化硼晶體中,層內(nèi)B原子與N原子之間的化學(xué)鍵為________,層間作用力為________;

5)六方氫化硼在高溫高壓下,可以轉(zhuǎn)化為立方氮化硼,其結(jié)構(gòu)與金剛石相似,硬度與金剛石相當(dāng),晶苞邊長為361.5pm,立方氮化硼晶苞中含有______各氮原子、________各硼原子,立方氮化硼的密度是_______g·(只要求列算式,不必計(jì)算出數(shù)值,阿伏伽德羅常數(shù)為NA)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有前四周期A,B,C,D,E、X六種元素,已知B,C,D,E、A五種非金屬元素原子半徑依次減小,其中B的s能級上電子總數(shù)等于p能級上電子總數(shù)的2倍.X原子的M能層上有4個(gè)未成對電子.請回答下列問題:

(1)寫出C,D,E三種原子第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>__。

(2)A原子與B,C,D原子形成最簡單化合物的穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/span>__,根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論預(yù)測BA2D的分子構(gòu)型為__。

(3)某藍(lán)色晶體,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是X2+、X3+離子分別占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn),而立方體的每條棱上均有一個(gè)BC.與A同族且相差兩個(gè)周期的元素R的離子位于立方體的恰當(dāng)位置上,根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知該晶體的化學(xué)式為____(用最簡正整數(shù)表示)。

(4)科學(xué)家通過X射線探明,KCl、MgO、CaO、TiN的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似(如右圖所示),其中3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表:

根據(jù)表格中的數(shù)據(jù):判斷KCl、MgO、TiN 三種離子晶體熔點(diǎn)從高到低的順序是__,MgO晶體中一個(gè)Mg2+周圍和它最鄰近且等距離的O2﹣__個(gè)。

(5)研究物質(zhì)磁性表明:金屬陽離子含未成對電子越多,則磁性越大,磁記錄性能越好,離子型氧化物V2O5和Cr2O3中,適合作錄音帶磁粉原料的是__。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】電解法制堿的原料是飽和食鹽水,由于粗鹽中含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+SO42-雜質(zhì),不符合電解要求,因此必須經(jīng)過精制.某校實(shí)驗(yàn)小組精制粗鹽水的實(shí)驗(yàn)過程如下:

請回答以下問題:

1)操作a的名稱是_____,所用玻璃儀器有_____;

2)在步中,加入過量試劑甲后,生成了兩種大量的難溶沉淀,則試劑甲為_____溶液;在III步中,怎樣判斷試劑乙已加入過量:_____;

3)寫出固體H所含物質(zhì)的化學(xué)式_____

4)在步中,逐滴加入試劑丁直至溶液無明顯變化時(shí),寫出此過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ________________;________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】加熱N2O5,依次發(fā)生的分解反應(yīng)為:①N2O5(g)N2O3(g)+O2(g),②N2O3(g)N2O(g)+O2(g)。在容積為2L的密閉容器中充入8mol N2O5,加熱到t℃,達(dá)到平衡狀態(tài)后O2為9mol,N2O3為3.4mol,則t℃時(shí)反應(yīng)①的平衡常數(shù)為( )

A. 4.25 B. 8.5 C. 17 D. 22.5

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在給定條件下,下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是(  )

A. N2(g)NH3(g)NH4Cl(aq)

B. Fe(s)FeCl2(s)Fe(OH)2(s)

C. MgO(s)MgSO4(aq)Mg(s)

D. S(s)SO2(g)BaSO3(s)

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