磷酸铁(,难溶于水的米白色固体)可用于生成药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料,实验室可通过下列实验制备磷酸铁。
(1)称取一定量已除去油污的废铁屑,加入稍过量的稀硫酸,加热、搅拌,反应一段时间后过滤,反应加热的目的是。
(2)向滤液中加入一定量氧化。为确定加入的量,需先用标准溶液滴定滤液中的,离子方程式如下:
①在向滴定管注入K2Cr2O7标准溶液前,滴定管需要检漏、和。
②若滴定x滤液中的,消耗a 标准溶液b,则滤液中
=
③为使滤液中的完全被氧化,下列实验条件控制正确的是(填序号)。
A. | 加入适当过量的 溶液 | B. | 缓慢滴加 溶液并搅拌 |
C. | 加热,使反应在较高温度下进行 | D. | 用氨水调节 =7 |
(3)将一定量的溶液(溶液显碱性)加入到含有的溶液中,搅拌、过滤、洗涤、干燥得到 。若反应得到的固体呈棕黄色,则磷酸铁中混有的杂质可能为。
高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:
Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)ΔH =" a" kJ mol-1
(1)已知:
①Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g)ΔH1 =" +" 489.0 kJ mol-1
②C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g)ΔH2 =" +" 172.5 kJ mol-1
则a =kJ mol-1。
(2)冶炼铁反应的平衡常数表达式K =,温度升高后,K值(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在2L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。
Fe2O3 |
CO |
Fe |
CO2 |
|
甲/mol |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
乙/mol |
1.0 |
2.0 |
1.0 |
1.0 |
① 甲容器中CO的平衡转化率为。
② 下列说法正确的是(填字母)。
a.若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态
b.甲容器中CO的平衡转化率大于乙的
c.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2∶3
d.增加Fe2O3可以提高CO的转化率
(4)采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在a~c装置中,能保护铁的是(填字母)。
②若用d装置保护铁,X极的电极材料应是(填名称)。
某研究性学习小组利用H2还原法测定两种铜的氧化物CuO、Cu2O混合粉末中铜元素的质量分数。下图是测定装置的示意图,A中的试剂是盐酸。
请回答下列问题。
(1)烧瓶中装入的试剂是锌粒,其中将发生反应的离子方程式是;
(2)试剂C是水,其作用是____;
(3)试剂D是____,其作用是干燥氢气;
(4)连接好装置后的实验操作依次是___(填下列操作序号)
①检验氢气纯度;②加热E;③检验装置气密性;④点燃G管溢出的气体;⑤从A瓶逐滴滴加液体
(5)已知:C(s)+1/2O2( g)= CO(g)△H=-110.5kJ·mol-1,
Cu2O(s) +1/2O2(g) = 2CuO(s)△H=-145 kJ·mol-1
则用炭粉在高温条件下还原CuO生成Cu2O的热化学方程式:____。
实验室中,用如下图所示装置及所给药品(图中部分夹持仪器已略去)探究工业制硫酸接触室中的反应,并测定此条件下二氧化硫的转化率。已知SO3熔点为16.8℃,假设气体进入装置时分别被完全吸收,且忽略装置内空气中的CO2。
(1)已知0.5molSO2被O2氧化成气态SO3,放出49.15 kJ热量,反应的热化学方程式为。
(2)根据实验目的,请从上面右图中选择Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处合适的装置,将其序号填入空格中:装置Ⅰ,装置Ⅱ,装置Ⅲ。
(3)开始进行实验时,首先应进行的操作是。
(4)加热硬质玻璃管时,若不断升高温度,SO2的转化率会(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(5)停止通入SO2,熄灭酒精灯后,为使残留在装置中的SO2、SO3被充分吸收,操作方法是。
(6)实验结束后,若装置Ⅱ增加的质量为b g ,装置Ⅲ增加的质量为a g,则此条件下二氧化硫的转化率是(用含字母的代数表示)。
绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法:
已知:室温下饱和H2S溶液的pH约为3.9,SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6;FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0,沉淀完全时的pH为5.5。
(1)检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3+的实验操作是。
(2)操作II中,通入硫化氢至饱和的目的是;在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是。
(3)操作IV的顺序依次为:、冷却结晶、。
(4)测定绿矾产品中Fe2+ 含量的方法是:
a.称取2.8500g绿矾产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01000mol∙L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
①已知KMnO4酸性溶液与Fe2+ 反应时被还原为Mn2+,请写出该反应的离子方程式:;
②计算上述样品中FeSO4∙7H2O的质量分数为(用小数表示,保留三位小数)。
碘是人体必需的微量元素之一,有“智力元素”之称。食用加碘食盐可预防碘缺乏病。查阅资料知:①在酸性条件下,I- 能被NO3- 氧化成IO3-,被H2O2或O2等氧化为I2;② IO3- 能被HSO3- 还原成I2。
请你利用实验室常用仪器和下列限选试剂,依次研究某食盐样品中所加碘的存在形式是I2、I-、IO3- 中的哪一种。
限选试剂如下:1.0 mol∙L-1HNO3溶液、1.0 mol∙L-1H2SO4溶液、1.0 mol∙L-1NaHSO3溶液、3%H2O2溶液、1%淀粉溶液、蒸馏水。
(1)提出假设
假设1:该食盐样品中含I2;
假设2:该食盐样品中含I-;
假设3:。
(2)设计方案与实验探究
将适量食盐样品溶于蒸馏水制成溶液,请按要求填写下表:
实验步骤 |
预期现象与结论 |
步骤1:取少量上述溶液注入试管中,滴入几滴淀粉溶液,振荡 |
若溶液显(填颜色),则假设1成立;否则,假设1不成立,再进行步骤2 |
步骤2: |
若溶液显蓝色,则假设2成立,反应的离子方程式为;否则,假设2不成立,再进行步骤3 |
步骤3: |
(3)问题与思考
纯KIO3或纯KI都可以作为食用加碘盐中碘的来源。从化学角度来看,实验中添加(填“KIO3”或“KI”)更好,理由是。