(17分) FeSO4?7H2O广泛用于医药和工业领域。以下是FeSO4?7H2O的实验室制备流程图。根据题意完成下列填空:(1)碳酸钠溶液能除去酯类油污,是因
题型:不详难度:来源:
(17分) FeSO4?7H2O广泛用于医药和工业领域。 以下是FeSO4?7H2O的实验室制备流程图。
根据题意完成下列填空: (1)碳酸钠溶液能除去酯类油污,是因为 (用离子方程式表示),反应Ⅰ需要加热数分钟,其原因是 。 (2)废铁屑中含氧化铁,无需在制备前除去,理由是 (用离子方程式回答) , 。 (3)判断反应Ⅱ完成的现象是: 。 以下是测定某补血剂(FeSO4?7H2O)中铁元素含量的流程图。根据题意完成下列填空:
(4)步骤Ⅲ需要100mL1mol/L的稀硫酸,用98.3%,ρ=1.84g/cm3的浓硫酸配制,所用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管及 。写出步骤Ⅳ的离子方程式: 。 (5)步骤Ⅴ一系列操作依次是:①过滤②洗涤③ ④冷却⑤称量⑥恒重操作。操作⑥的目的是 。 (6)假设实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量 g(用含a的代数式表示)。 |
答案
(1)CO32—+H2OHCO3—+2OH—;(2分) 升温,促进水解,溶液碱性增强,使反应充分进行。(2分) (2)Fe2O3 +6H+→2Fe3++3H2O,(2分) 2Fe3+ +Fe→3Fe2+ (1分) (3)铁粉不再溶解,铁粉表面不再有气泡产生 (2分) (4)100mL容量瓶(1分) Fe3++3OH—→Fe(OH)3↓(合理即可) (2分) (5)③灼烧(加热)(1分) ⑥恒重操作确保氢氧化铁完全分解成了氧化铁 (2分) (6)0.07a(2分) |
解析
本题分为两部分,第一部分为工艺流程问题,第二部分为定量实验问题。(1)读懂流程,了解每步加入什么物质,发生什么反应,如何进行分离。①碳酸钠水解呈碱性,可促使含酯类油污发生水解出去,通过过滤、洗涤等手段等得到纯净的废铁屑;②加入酸以后,铁及铁的氧化物反应,得到Fe2+、Fe3+,且如果有Fe3+,铁单质将其还原为Fe2+,然后通过过滤的方法,得到纯净的FeSO4溶液;③通过冷却结晶,过滤洗涤得到纯净的FeSO4·7H2O晶体。(2)通过溶解、氧化、沉淀,将铁元素全部转化为Fe2O3,从而确定其质量。m(Fe)=a×="0.7a" g,每片为0.07ag。 |
举一反三
【化学——选修2:化学与技术】(15分) 以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
(1)沸腾炉中发生反应的化学方程式为 ;接触室中发生反应的化学方程式是 。 (2)沸腾炉出来的炉气需要精制,如果不经过精制,对SO2催化氧化的影响是 (3)硫酸工业是一种易造成多种形式污染的工业,工业上常采用氨—酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染、废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理: ;对矿渣的合理利用方法是 。 (4)某工厂用500t 含硫量为48%的黄铁矿制备硫酸,若在沸腾炉中有2%的FeS2损失,在接触室中SO3的产率为96%,则可得到98%的浓硫酸的质量是 t。 |
(8分)碘化钠是实验室中常用的分析试剂,工业上用铁屑还原法制备NaI的流程如下图:
请回答下列问题: (1) 判断反应①中碘是否反应完全的方法是_____________________ (2) 操作I的名称是_____________________; (3) 反应①的离子方程式为_____________________ (4) 反应②中NaIO3被Fe单质还原为NaI,同时生成Fe(OH)3,该反应的化学方程式是______; 在该反应中若有99 g NaIO3被还原,则转移电子的物质的量为_______mol |
(15分)水是生命之源,广西重金属镉污染事件是2012年1月15日发现的。水污染事件再次提醒人们保护水资源的必要性和紧迫性。工业废水中常含有一定量的Cr2O和CrO,它们会对人类及生态系统产生很大危害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。 方法1:还原沉淀法。 该法的工艺流程为:
其中第①步存在平衡: 2CrO(黄色)+2H+Cr2O(橙色)+H2O (1)若平衡体系的 pH = 2,该溶液显________色。 (2)能说明第①步反应达平衡状态的是________。(填序号) A.Cr2O和CrO的浓度相同 B.2v(Cr2O)=v(CrO) C.溶液的颜色不变 (3)第②步中,还原 1 mol Cr2O离子,需要______mol的FeSO4·7H2O。 (4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡: Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq) 常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至________。 方法2:电解法。 该法用 Fe 做电极电解含Cr2O的酸性废水,随着电解的进行,在阴极附近溶液 pH 升高,产生 Cr(OH)3沉淀。 (5)用Fe做电极的原因为__ __(用电极反应式解释)。 (6)在阴极附近溶液 pH 升高,溶液中同时生成的沉淀还有________。(用化学式表示) (7)溶液中发生的总反应为(用离子方程式表示) 。 |
(15分)随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上。 部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
该工艺的主要流程如下:
请回答下列问题。 ⑴工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,用化学方程式表示为 。 ⑵反应①的目的是 。 ⑶该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,写出该步发生反应的离子方程式: 。 ⑷用已知浓度的硫酸酸化的H2C2O4溶液,滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量:VO2++H2C2O4+H+→VO2++CO2+X。 X为 (写化学式)。
⑸经过热重分析测得:NH4VO3在焙烧过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如上图所示。则NH4VO3在分解过程中 (填序号)。A.先分解失去H2O,再分解失去NH3 | B.先分解失去NH3,再分解失去H2O | C.同时分解失去H2O和NH3 | D.同时分解失去H2、N2和H2O |
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(8分)海水的综合利用,对于人类的生产生活有重要的意义。 (1)海水淡化沿海缺水地区获取淡水的方法之一,列举出海水淡化的两种方法 、 。 (2)氯碱工业离子交换膜法生产中,透过离子交换膜的离子为 ,氢氧化钠产生于 (填‘“阳极”或“阴极”)。 (3)氯化钠为工业制纯碱的主要原料,制碱反应过程中法中析出NaHCO3的原因是 ;侯氏制碱法与索尔维制碱法相比除提高食盐利用率、无氯化钙生成的优势外还有 、 从而综合利用原料、降低成本、减少环境污染。 |
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