硫酸亚铁是重要的亚铁盐,在农业上用作农药,主要治小麦黑穗病,还可以用作除草剂;在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐等。(1)新制的绿矾(FeSO4·7H2O
题型:不详难度:来源:
硫酸亚铁是重要的亚铁盐,在农业上用作农药,主要治小麦黑穗病,还可以用作除草剂;在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐等。 (1)新制的绿矾(FeSO4·7H2O)是浅绿色的,但在空气中极易变成黄色或铁锈色的碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4],写出该反应的化学方程式: 。 (2)已知FeSO4在不同条件下分解得到产物不同,可能是FeO和SO3,也可能是Fe2O3、SO3和SO2; SO3熔点是16.8℃,沸点是44.8℃。 某研究性学习小组拟用下列装置进行实验探究“在加热条件下FeSO4的分解产物”。
上述装置Ⅲ和Ⅳ用来检验气体产物。试回答下列问题: ①Ⅱ装置烧杯中水的温度应控制在 (选填“0℃、25℃、50℃”),装置Ⅱ的作用是 。 ②装置Ⅲ中的试剂可以是 (选填序号,下同),现象是 ,则证明气体产物中含有SO2; 装置Ⅳ中的试剂可以是 。A.2 mol/LNa2CO3溶液 | B.品红溶液 | C.0.5 mol/LBaCl2溶液 | D.0.5 mol/LBa(NO3)2 | E. 0.01 mol/LKMnO4溶液 F. 淀粉碘化钾溶液 ③装置V中试剂为NaOH溶液,发生反应的离子方程式为 。 ④为了检验固体产物成分,取反应后的固体于试管中,加稀硫酸溶解,将所得溶液分成两份,进行如 下实验:
操作步骤
| 预期实验现象
| 预期实验结论
| 向其中一份溶液中加入 。
|
| 固体中含有Fe2O3
| 向另一份溶液中滴加2滴黄色K3[Fe(CN)6]溶液。
| 产生蓝色沉淀
|
| ⑤若用22.8 g FeSO4固体做实验,完全分解后,得到11.2 g固体,其中Fe2O3的质量分数= (精确到0.1%) |
答案
(1)4(FeSO4·7H2O)+ O2= 4Fe(OH)SO4 + 26H2O (2)①50℃,防止产生倒吸(或“用作安全瓶”) ②C, 产生白色沉淀, B、E ③ SO2 + 2OHˉ=SO32ˉ+ H2O ④
操作步骤
| 预期实验现象
| 预期实验结论
| KSCN溶液(或硫氰化钾溶液)
| 溶液变成血红色
|
|
|
| 固体中含有FeO
| ⑤35.7% |
解析
试题分析:(1)Fe2+有还原性,容易被空气中的氧气氧化为Fe3+. 根据题意该反应的化学方程式为4(FeSO4·7H2O)+ O2= 4Fe(OH)SO4 + 26H2O。(2)①反应的产物Fe2O3留在试管中,而SO2、SO3则以气体的形式从试管中出来,若Ⅱ装置烧杯中水的在0℃、25℃,SO3就会变为固体单质,导致装置中的气体压强变小,而引起倒吸现象的反应。因此Ⅱ装置温度应控制在50℃就可以保证SO3的气态形式。Ⅱ装置的作用就是防止产生倒吸(或“用作安全瓶”)。 ②无论是哪种分解方式都会产生SO3,SO3溶于水产生硫酸。所以装置Ⅲ中的试剂可以是C(BaCl2),反应的离子方程式为:Ba2++SO42-=BaSO4↓。会看到产生白色沉淀。若要证明气体产物中含有SO2,可以利用其漂白性,把气体通入品红溶液中,看到品红溶液褪色;或利用其还原性,把气体通入到酸性高锰酸钾溶液。看见溶液的紫色褪去。因此装置Ⅳ中的试剂可以是B、E。③SO2是大气污染物,在排放到空气之前要进行尾气处理。因为它的水溶液显酸性,所以常用碱溶液来吸收处理,若装置V中试剂为NaOH溶液,发生反应的离子方程式为SO2 + 2OHˉ =SO32ˉ+ H2O 。④若固体是Fe2O3,加入硫酸时发生反应:Fe2O3+3H2SO4= Fe2 (SO4) 3+3H2O.产生的Fe3+遇到SCN-溶液时会发生颜色变化产生血红色的Fe(SCN)3. 若向另一份溶液中滴加2滴黄色K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀。则证明含有固体中含有FeO。反应的离子方程式为FeO+4H+= Fe2++H2O. 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-= Fe3[Fe(CN)6]2 ↓. Fe3[Fe(CN)6]2是蓝色难溶性的物质。⑤n (FeSO4)="22.8" g÷152 g/mol ="0.15mol.," 假设所得固体中Fe2O3的质量为x,FeO质量为y,则x+y="11.2;" 2x÷160+ y÷72=0.15解得x="4" ;y-7.2,所以Fe2O3的质量分数为(4÷11.2)×100%=35.7%.2+的性质、离子方程式的书写、尾气的处理、Fe2+和Fe3+、SO3和SO2的检验方法、试剂的选择与使用及混合物中某成分含量的测定等知识。 |
举一反三
已知酸性条件下有如下反应:2Cu+Cu2++Cu。由于反应温度不同,用氢气还原氧化铜时,可能产生Cu或Cu2O,两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证,实验操作和实验现象记录如下:
加入 试剂
| 稀硫酸
| 浓硫酸、 加热
| 稀硝酸
| 浓硝酸
| 实验 现象
| 红色固体和 蓝色溶液
| 无色气体
| 无色气体和 蓝色溶液
| 红棕色气体 和蓝色溶液
| 由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是( ) A.Cu B.一定有Cu,可能有Cu2O C.Cu2O D.一定有Cu2O,可能有Cu |
根据下列框图分析,下列说法正确的是( )
A.E3+的氧化性比M2+的氧化性弱 | B.在反应①中硫酸既表现了酸性、又表现了氧化性 | C.反应④的离子方程式可表示为:3SCN-+E3+E(SCN)3↓ | D.在③反应中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀 |
|
合肥市某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应,设计了如图所示装置进行实验。
(1)实验过程中,观察到B中的实验现象是 。 一段时间后,观察到从C中有少量的气泡冒出,此气泡的成分是 。 (2)用“可抽动的铁丝”代替“直接投入铁片”的优点是 ; 反应结束后,不需要打开胶塞,就可使装置中残留气体完全被吸收,应当采取的操作是 。 (3)反应一段时间后,他们对A中溶液的金属阳离子进行了探究。 ①提出假设: 假设1:溶液中只存在Fe2+; 假设2: ; 假设3:溶液中存在Fe2+和Fe3+。 ②请你设计实验验证上述假设1,写出实验操作步骤、实验现象及结论。限选试剂:酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、淀粉KI溶液、KSCN溶液。 |
硫铁矿烧渣是一种重要的化工生产中间产物,主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等。下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁的流程图:
(1)实验室实现“操作Ⅰ”所用的玻璃仪器有 、玻璃棒和烧杯。“操作Ⅲ”系列操作名称依次为 、 、过滤和洗涤。 (2)“酸溶”过程中Fe3O4溶解的化学反应方程式为 。 (3)硫铁矿烧渣在“酸溶”前要粉碎的主要目的是 。 (4)实验室检验“反应Ⅰ”已经完全的试剂是 ,现象是 。 (5)加入适量H2O2的目的是氧化Fe2+,写出H2O2氧化Fe2+为Fe3+的离子方程式: 。 |
工业上以黄铜矿(主要成分是CuFeS2,杂质不溶于水和酸)为原料,制备蓝色晶体G,其化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O,涉及流程如下:
已知25 ℃时,几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表:
| Fe(OH)2
| Cu(OH)2
| Fe(OH)3
| Ksp
| 8.0×10-16
| 2.2×10-20
| 4.0×10-38
| 完全沉淀pH
| ≥9.6
| ≥6.4
| ≥3.2
| (1)加快黄铜矿焙烧速率,可采用的措施有 (写两种)。 (2)加入双氧水可能发生反应的离子方程式为 ; 试剂X的化学式为 。 (3)常温下,0.1 mol/L试剂Y的pH=11,则该温度下,试剂Y的电离常数为 ,用pH试纸测该溶液pH的方法是 。 (4)已知Cu(OH)2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,写出该反应的平衡常数表达式: 。 (5)在溶液N中加入乙醇的目的是 。 |
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