草酸亚铁为黄色固体,作为一种化工原料, 可广泛用于涂料、染料、陶瓷、玻璃器皿等的着色剂以及新型电池材料、感光材料的生产。合成草酸亚铁的流程如下:
(1)配制(NH4)2Fe(SO4)2溶液时,需加入少量稀硫酸,目的是 。
(2)得到的草酸亚铁沉淀需充分洗涤,检验是否洗涤干净的方法是 。
(3)将制得的产品(FeC2O4·2H2O)在氩气气氛中进行加热分解,结果如下图(TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)。
①则A→B发生反应的化学方程式为: 。
②已知B→C过程中有等物质的量的两种气态氧化物生成,写出B→C的化学方程式 ;
(4)某草酸亚铁样品中含有少量草酸铵。为了测定不纯产品中草酸根的含量,某同学做了如下分析实验:
Ⅰ.准确称量m g样品,溶于少量2mol/L硫酸中并用100mL容量瓶定容。
Ⅱ.取上述溶液20mL,用c mol/L高锰酸钾标准溶液滴定,溶液变为淡紫色,消耗高锰酸钾溶液的体积为V1 mL。
Ⅲ.向上述溶液中加入足量Zn粉,使溶液中的Fe3+恰好全部还原为Fe2+。
Ⅳ.过滤,洗涤剩余的锌粉和锥形瓶,洗涤液并入滤液
Ⅴ.用c mol/L KMnO4溶液滴定该滤液至溶液出现淡紫色,消耗KMnO4溶液的体积V2 mL。
已知:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2+ +10CO2+8H2O
MnO4-+8H++5Fe2+=5Fe3+ + Mn2++4H2O
回答下列问题:
①若省略步骤Ⅳ,则测定的草酸根离子含量 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
②m g样品中草酸根离子的物质的量为 (用c,V1,V2的式子表示,不必化简)。
现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用。
Ⅰ.某小组用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理(图1)。
(1)制取氨气。烧瓶中制取NH3的化学方程式为,检验三颈瓶集满NH3的方法是。
(2)关闭a,将吸有2mL水的胶头滴管塞紧颈口c,打开b,完成喷泉实验,电脑绘制三颈瓶内气压变化曲线(图2)。图2中点时喷泉最剧烈。
Ⅱ.测定NH3•H2O的浓度及电离平衡常数Kb
(3)从三颈瓶中用(填仪器名称)量取25.00mL氨水至锥形瓶中,用0.0500 mol•L-1HCl滴定。用pH计采集数据、电脑绘制滴定曲线如下图。
(4)据图,计算氨水的浓度为mol•L-1;写出NH3•H2O电离平衡常数Kb的表达式,Kb=,当pH=11.0时计算Kb的近似值,Kb≈。
(5)关于该滴定实验的说法中,正确的是。
A.锥形瓶中有少量蒸馏水不影响测定结果 |
B.未滴加酸碱指示剂,实验结果不科学 |
C.酸式滴定管未用盐酸润洗会导致测得氨水的浓度偏高 |
D.滴定终点时俯视读数会导致测得氨水的浓度偏高 |
铝硅合金材料性能优良。铝土矿(含30% SiO2、40.8% Al2O3和少量Fe2O3等)干法制取该合金的工艺如下:
(1)若湿法处理铝土矿,用强酸浸取时,所得溶液中阳离子有。
(2)铝硅合金材料中若含铁,会影响其抗腐蚀性。原因是。
(3)焙烧除铁反应:4(NH4)2SO4 + Fe2O3 2NH4Fe(SO4)2 + 3H2O + 6NH3↑(Al2O3部分发生类似反应)。氧化物转化为硫酸盐的百分率与温度的关系如图,最适宜焙烧温度为。指出气体Ⅰ的用途(任写一种)。
(4)操作①包括:加水溶解、。若所得溶液中加入过量NaOH溶液,含铝微粒发生反应的离子方程式为。
(5)用焦炭还原SiO2、Al2O3会产生中间体SiC、Al4C3。任写一个高温下中间体又与Al2O3反应生成铝、硅单质的化学方程式。
(6)不计损失,投入1t铝土矿,当加入27kg纯铝后,铝硅合金中m:n =(摩尔质量:SiO2---60g/mol Al2O3---102 g/mol)。
氧化铁是重要的工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:
回答下列问题:
(1)①加碳酸钠溶液并小火加热的操作目的是;
②操作Ⅰ的名称是________,操作Ⅱ的名称是_________;
(2)①流程所发生的反应为FeSO4 + 2NH4HCO3 = FeCO3↓+ (NH4)2SO4 + CO2↑过程中,加入稍过量的NH4HCO3溶液后,且要控制溶液的为6.8~7.2之间。加入稍过量的目的是,溶液的pH不能过低的原因是。
②检验滤液B中含有NH4+的方法是。
(3)有些同学认为KMnO4溶液滴定能进行铁元素含量的测定。
a.称取2.850g绿矾(FeSO4·7H2O)产品,配成250mL溶液;
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
①写出酸性KMnO4溶液与FeSO4 溶液反应的离子方程式。
②用KMnO4标准溶液滴定时应选用______滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
③计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为[已知M(FeSO4·7H2O)="278g/mol]" 。
(16分) Na2S2O3可用作照相的定影剂等。已知Na2S2O3的某些性质如下:
(1)S2O32-能被I2氧化为S4O62-;
(2)酸性条件下S2O32-迅速分解为S和SO2
Ⅰ.市售Na2S2O3中常含有SO42-, 请完成以下方案,检验其中含有的SO42-:
实验步骤 |
预期现象或结论 |
步骤1:取少量固体样品溶于无氧蒸馏水中 |
固体完全溶解得无色澄清溶液 |
步骤2: |
|
步骤3: |
Ⅱ.利用K2Cr2O7标准溶液可以定量测定市售硫代硫酸钠试剂的纯度,步骤为:
① 溶液配制:称取1.0gNa2S2O3试样,用新煮沸并冷却的蒸馏水溶解,最终定容至100mL。
② 滴定:取10.00mL0.01mol·L-1K2Cr2O7标准溶液,加硫酸酸化,再加过量KI溶液。
③往步骤②所得溶液加入某指示剂,用Na2S2O3滴定至终点(2S2O32- +I2=S4O62- +2I-),记录Na2S2O3溶液用量,平行滴定3次。
(1)步骤①中必须使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、和。
(2)完成并配平步骤②中的离子反应:Cr2O72-+ ( )+I- ="=" I2 +Cr3++H2O
(3)步骤③中,指示剂最好选用,该滴定应在接近中性的溶液中进行而不在强酸性溶液进行的原因是。
(4)若3次滴定Na2S2O3溶液的平均用量为12.00mL,则样品的纯度为(Na2S2O3的摩尔质量为158g·mol-1)。
(16分)硅孔雀石是一种含铜矿石,含铜形态为CuCO3·Cu(OH)2和CuSiO3·2H2O,同时含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、Al2O3等杂质。以其为原料制取硫酸铜的工艺流程如图:
(1)完成步骤①中稀硫酸与CuSiO3·2H2O反应的化学方程式:
CuSiO3·2H2O+H2SO4=CuSO4 +_______+H2O;双氧水的作用是____。
(2)步骤②调节溶液pH,可以选用的试剂是______。
A.CuO | B.Fe2O3 | C.Al2O3 | D.Cu(OH)2 |
(3)有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表:
氢氧化物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3[来 |
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
开始沉淀的pH |
3.3 |
1.5 |
6.5 |
4.2 |
沉淀完全的pH |
5.2 |
3.7 |
9.7 |
6.7 |
步骤②中,调节pH=4时,所得滤渣B的成分的化学式为,滤液B中除Cu2+外, 还含有的金属阳离子是。
(4)将滤液B通过、,过滤等操作可得到硫酸铜晶体。
测定硫酸铜晶体结晶水的含量时,应将其放入______中灼烧。加热失水后,若在空气中冷却称量,测定结果_____(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。