摩尔盐[xFeSO4·y(NH4)2SO4·zH2O]是一种重要化工原料。其组成可通过下列实验测定:①称取1.5680 g样品,准确配成100 mL溶液A。②量
题型:不详难度:来源:
摩尔盐[xFeSO4·y(NH4)2SO4·zH2O]是一种重要化工原料。其组成可通过下列实验测定: ①称取1.5680 g样品,准确配成100 mL溶液A。 ②量取25.00 mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤,干燥至恒重,得到白色固体0.4660 g。 ③再量取25.00 mL溶液A,滴加适量稀硫酸,用0.0200 mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,生成Mn2+,消耗KMnO4溶液10.00 mL。 (1)已知室温下BaSO4的Ksp=1.1×10-10,欲使溶液中c(SO42-)≤1. 0×10-5mol·L-1,应保持溶液中c(Ba2+) ≥ mol·L-1。 (2)③中发生反应的离子方程式为 ,滴定终点的现象是 。 (3)通过计算确定样品的组成(必须写出计算过程)。 |
答案
(1)1.1×10-5 (2分) (2)MnO4-+5 Fe2++8H+=Mn2++5 Fe3++4H2O(2分) 溶液由无色变为浅紫色(紫色、紫红色),且半分钟不褪色 (1分) (3)n(SO42-)= n(BaSO4)=0. 466g/233g·mol-1=2. 00×10-3 mol (或2.00mmol) (2分) n(Fe2+)=5×0. 02000 mol·L-1×10. 00 mL/1000 mL·L-1=1. 000×10-3mol (1分) n(NH4+)=2×2. 00×10-3 mol-2×1. 000×10-3mol=2. 000×10-3mol (1分) n(H2O)=(1.5680 g×25.00 mL/100.00mL-1.000×10-3mol ×152g·mol-1-1.000×10-3mol×132g·mol-1)/18 g·mol-1 =6. 000×10-3mol (2分) x∶y∶z=n(FeSO4)∶n[ (NH4)2SO4]∶n(H2O)=1∶1∶6 该摩尔盐的化学式为FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O (1分) |
解析
试题分析:本题是测定物质组成的计算题。 (1)Ksp= c(Ba2+) × c(SO42-)=1.1×10-10 c(Ba2+)= 1.1×10-5 mol·L-1 (3)在步骤②中得到的白色固体为BaSO4,由此计算出SO42-的含量;在步骤③中根据反应方程式计算出溶液中含有的Fe2+的含量,再根据电荷守恒计算出溶液中含有NH4+的含量。但要注意所取的溶液只是原溶液的1/5,计算原溶液中SO42-和Fe2+的物质的量。最后根据总质量计算水的含量,确定组成。 |
举一反三
铜及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题: (1)自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液向地下深层渗透,遇到难溶的ZnS,慢慢转变为铜蓝(CuS)。写出CuSO4转变为铜蓝的离子方程式_______________________________。 (2)工业上以黄铜矿CuFeS2)为原料,采用火法熔炼工艺生产铜的中间过程会发生反应:2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑,该反应的氧化剂是_____;验证反应产生的气体是SO2的方法是____________。 (3)图I是一种新型燃料电池,它以CO为燃料,一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物为电解质,图II是粗铜精炼的装置图,假若用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。
①写出A极的电极反应式__________________________________________________。 ②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验,粗铜板应与__________极(填“A”或“B”)相连;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为___________。 ③当消耗标准状况下1.12LCO时,精铜电极的质量变化情况为_________。 (4)现向一含有Ca2+、Cu2+的混合溶液中滴加Na2CO3溶液,若首先生成CuCO3沉淀,根据该实验可得出的结论是________(填序号)A.Ksp(CuCO3)<Ksp(CaCO3) | B.c(Cu2+)<c(Ca2+) | C.> | D.< |
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铁是地壳中含量第二的金属元素,其单质、合金及化合物在生产生活中的应用广泛。 (―)工业废水中含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大的危害,必须进行处理。常用的处理方法是电解法,该法用Fe作电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解的进行,阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。 (1)用Fe作电极的目的是 。 (2)阴极附近溶液pH升高的原因是_ (用电极反应式解释);溶液中同时生成的沉淀还有 。 (二)氮化铁磁粉是一种磁记录材料,利用氨气在400℃以上分解得到的氮原子渗透到高纯铁粉中可制备氮化铁。制备高纯铁粉涉及的主要生产流程如下:
已知①某赤铁矿石含60.0%Fe2O3、3.6%FeO,还含有Al2O3、MnO2、CuO等。 ②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下:
(3)步骤②中加双氧水的目的是 ,pH控制在3.4的作用是 ,已知25℃时,Ksp[Cu(OH)2] =2.010-20,该温度下反应:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+的平衡常数K= 。 (4)如何判断步骤③中沉淀是否洗涤干净? 。 (5)制备氮化铁磁粉的反应:Fe+NH3FexNy+H2 (未配平),若整个过程中消耗氨气34.0g,消耗赤铁矿石2kg,设整个过程中无损耗,则FexNy磁粉的化学式为 。 |
类比是一种重要的科学研究方法。某化学实验小组类比AgOH能溶于氨水的性质,猜测Cu(OH)2也具有同样的性质,并对此进行实验探究: (1)写出AgOH与氨水反应的离子方程式_____________________________________。 (2)甲组同学进行如下操作:向干燥洁净的试管中加入CuSO4溶液,再向其中逐滴加入氨水,观察到蓝色沉淀生成;继续滴加,观察现象,由此得出Cu(OH)2可溶于氨水的结论。 ①写出生成蓝色沉淀的离子方程式:_______________________________________________ ②写出向沉淀中滴加氨水的实验现象:______________________________________________ (3)乙组同学向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液,制得Cu(OH)2悬浊液A,向其中加入足量氨水,始终未观察到(2)中的现象。甲乙两组同学在对他们的实验及现象进行比对后,决定对Cu(OH)2与氨水反应的机理进行探究: ①该实验小组的同学取一定量上述制得的Cu(OH)2悬浊液A,向其中加入足量饱和NH4Cl溶液,结果观察到(2)中现象。据此,有同学认为由于饱和NH4Cl溶液的加入引入了Cl—,致使Cu(OH)2与氨水的反应得以发生,而指导老师表示这一观点是不成立的。为了排除Cl—的干扰,该组同学又做了如下实验:取一定量上述制得的Cu(OH)2悬浊液A,向其中加入饱和___________溶液(填化学式),结果同样观察到(2)中的现象,据此可知该反应的发生与Cl—无关。 ②因此,同学们又提出:Cu(OH)2与氨水的反应的发生需要NH4+的参与,于是同学们进一步探究:向干燥洁净的试管中加入CuSO4溶液,再向其中逐滴加入氨水,观察到蓝色沉淀生成。通过离心的方法得到Cu(OH)2沉淀。将沉淀洗涤后,置于干燥洁净的试管中,向试管中滴加足量饱和氨水,为观察到(2)中现象,再向试管中滴加足量饱和NH4Cl溶液,观察到(2)中现象。 (i)检验是否沉淀洗涤干净的操作是___________________________________________ (ii)据此,可以得出结论:在Cu(OH)2与氨水的反应中,NH4+起着至关重要的作用,且________________对反应的发生有影响。 (4)试从溶解平衡角度解释上述反应发生过程中NH4+的作用:___________________________。 |
有关CaCO3的溶解平衡的说法中,不正确的是A.CaCO3沉淀析出和沉淀溶解不断进行,但速率相等 | B.CaCO3难溶于水,其饱和溶液几乎不导电,属于弱电解质溶液 | C.升高温度,CaCO3沉淀的溶解度增大 | D.向CaCO3沉淀中加入纯碱固体,CaCO3的溶解量降低 |
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工业上用Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢使其中CaSO4能转化为CaCO3,下列有关CaSO4和CaCO3性质有关推测正确的是A.CaSO4是一种强酸弱碱盐 | B.CaSO4溶解度小于CaCO3 | C.CaSO4溶解度大于CaCO3 | D.CaSO4溶解度等于CaCO3 |
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