硫酸亚铁铵是一种浅蓝绿色晶体,俗称摩尔盐。其化学式为:FeSO4•(NH4)2SO4•6H2O硫酸亚铁在空气中易被氧化,而形成摩尔盐后就稳定了。硫酸亚铁铵可由硫酸亚铁与硫酸铵等物质的量混合制得。三种盐的溶解度(单位为g/100g水)如下表:
温度/℃ |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
70 |
(NH4)2SO4 |
73.0 |
75.4 |
78.0 |
81.0 |
84.5 |
91.9 |
FeSO4•7H2O |
40.0 |
48.0 |
60.0 |
73.3 |
- |
- |
摩尔盐 |
18.1 |
21.2 |
24.5 |
27.9 |
31.3 |
38.5 |
如图是模拟工业制备硫酸亚铁铵晶体的实验装置
回答下列问题:
Ⅰ.(1)先用30%的氢氧化钠溶液煮沸废铁屑(含少量油污、铁锈、FeS等),再用清水洗净,用氢氧化钠溶液煮沸的目的是 。将处理好的铁屑放入锥形瓶中,加入稀硫酸,锥形瓶中发生反应的离子方程式可能为 (填序号)
A.Fe + 2H+=Fe2+ +H2↑ B.Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
C.2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+ D.2Fe3++Fe=3Fe2+
(3)利用容器②的反应,向容器①中通入氢气,应关闭活塞 ,打开活塞 (填字母)。容器③中NaOH溶液的作用是 ;向容器①中通人氢气的目的是 。
Ⅱ.待锥形瓶中的铁屑快反应完时,关闭活塞B、C,打开活塞A,继续产生的氢气会将锥形瓶中的硫酸亚铁(含极少部分未反应的稀硫酸)压到饱和硫酸铵溶液的底部。在常温下放置一段时间,试剂瓶底部将结晶出硫酸亚铁铵。硫酸亚铁与硫酸铵溶液混合就能得到硫酸亚铁铵晶体,其原因是 ;从容器①中分离并得到纯净硫酸亚铁铵晶体的操作方法是 。
Ⅲ.制得的硫酸亚铁铵晶体中往往含有极少量的Fe3+,为测定晶体中Fe2+的含量,称取一份质量为20.0g的硫酸亚铁铵晶体样品,制成溶液。用0.5mo1/LKMnO4溶液滴定,当溶液中Fe2+全部被氧化,MnO‾4被还原成Mn2+时,耗KMnO4溶液体积20.00mL.滴定时,将KMnO4溶液装在 (填酸式或碱式)滴定管中,判断反应到达滴定终点的现象为 ;晶体中FeSO4的质量分数为 。
某研究性学习小组为探究二氧化硫的还原性,查阅到如下资料:
资料卡 NO:2006—KI—001 主题:二氧化硫的还原性 ①课本上:向二氧化硫水溶液中滴加BaCl2溶液,再滴加0.5mL3%的过氧化氢溶液,振荡片刻后滴加稀盐酸,有白色沉淀生成 ②《无机化学》下册,P658:亚硫酸是较强的还原剂,可以将Cl2、I2、MnO4-还原为Cl-、I-、Mn2+,如: H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI |
根据上述资料,请你参与以下探究:
(1)写出铜与浓硫酸反应的化学方程式_____________________________;
(2)把足量SO2通入适量的碘水中,可能观察到的现象是_____________________;
(3)证明SO2被氧化为SO42-所使用的试剂是______________;
(4)如果该探究小组想利用上述原理除去CO2中的SO2,并检验是否除尽,下列方案可行的是__(填字母)
A、将混合气体通过碘水,再通过品红溶液
B、将混合气体通过氯化钡和过氧化氢的混合溶液,再通过碘水溶液
C、将混合气体通过NaOH溶液,再通过品红溶液
D、将混合气体通过浓硫酸溶液,再通过品红溶液
(5)若该探究小组就上述实验提出,把含+4价硫元素化合物转化为含+6价硫元素化合物,下列试剂可以实现上述转化的是_______(填字母)
A、氧气 B、MnO4- C、氯气 D、浓硫酸
某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50 mol/L NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体 g
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示。
(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3 kJ/mol):
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。
①请填写下表中的空白:
②近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c="4.18" J/(g·℃)。则中和热△H= (取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是 (填字母)
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
海水中含有丰富的化学元素,下面是某化工厂从海水中提取NaCl、Mg(以MgCl2形式存在)和Br2(以NaBr的形式存在)及综合利用的生产流程简图:
请回答:
(1)在粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,精制时所用的试剂为:
A.盐酸 B.氯化钡溶液 C.氢氧化钠溶液 D.碳酸钠溶液
则加入试剂的顺序是(填编号) 。
(2)Mg(OH) 2中加入盐酸后,要获得MgCl 2•6H 2O晶体,需要进行的实验操作依次 。
A.蒸馏 B.灼烧 C.过滤 D.蒸发 E.冷却结晶
(3)目前工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水,下列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是 .
A.精制饱和食盐水进入阳极室 B.纯水(加少量NaOH)进入阴极室
C.阴极产物为氢氧化钠和氢气 D.电解槽的阳极用金属铁网制成
(4)写出电解饱和NaCl溶液的离子方程式:
(5) 利用MgCl 2•6H 2O可制得无水氯化镁,应采取的措施是
(6) 用热空气吹出的溴蒸气可以用亚硫酸钠溶液吸收,写出反应的化学方程式:
Ⅰ:用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是 。
(2)如果按图中所示的装置进行试验,求得的中和热数值 (填“偏大、偏小、无影响”)。(3)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸跟50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液进行反应,与
(2)中实验相比,所求中和热_________ (填“相等”或“不相等”)。
Ⅱ: (1)北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6),丙烷脱氢可得丙烯。已知:C3H8(g) ="==" CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g) △H1="+156.6" kJ·mol-1
CH3CH=CH2(g)="==" CH4(g)+ HC≡CH(g ) △H2="+32.4" kJ·mol-1
则C3H8(g) ="==" CH3CH=CH2(g)+H2(g) △H = kJ·mol-1。
(2)发射火箭时用肼()作燃料,二氧化氮作氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。已知
完全发生上述反应放出
的热量,热化学方程式是: 。
某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸H2C2O4能将其中的Cr2O72—转化为Cr3+。某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25°C下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始c(H+)和一定浓度草酸溶液用量,作对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号 |
初始c(H+) |
废水样品体积/mL |
草酸溶液体积/mL |
蒸馏水体积/mL |
① |
1.0×10—4 |
60 |
10 |
30 |
② |
1.0×10—5 |
60 |
10 |
30 |
③ |
1.0×10—5 |
60 |
测得实验①和②溶液中的Cr2O72—浓度随时间变化关系如图所示。
(2)上述反应后草酸被氧化为 (填化学式)。
(3)实验①和②的结果表明 ;
实验①中0~t1时间段反应速率(Cr3+)= mol·L—1·min—1 (用代数式表示)。
(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:起催化作用;假设二: ;假设三: ;
(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O72—的浓度可用仪器测定)
实验方案(不要求写具体操作过程) |
预期实验结果和结论 |