实验室用硫酸厂烧渣(主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4•7H2O),有关的工艺流程如下:(1)将过程
题型:不详难度:来源:
实验室用硫酸厂烧渣(主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4•7H2O),有关的工艺流程如下:
(1)将过程②中产生的气体通入下列溶液中,溶液不会褪色的是___________(填编号);A.品红溶液 | B.紫色石蕊溶液 | C.酸性KMnO4溶液 | D.溴水 | (2)在①中已知FeS中铁元素生成Fe3+,S元素生成单质硫,FeS、O2、H2SO4反应的方程式是 ; (3)在③中,需加入的物质是___________________________; (4)在④中,蒸发浓缩需要的硅酸盐仪器除酒精灯外,还有_______________________; (5)在⑥中,将溶液Z控制到70~80℃的目的是________________________________; (6)为测量聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验(假设杂质中不含铁元素和硫元素):称取2.700g样品,将样品溶于足量的盐酸后,滴加过量的BaCl2;过滤、洗涤、干燥,称量固体的质量为3.495g。若该聚铁主要成分为[Fe(OH)(SO4)]n,求该聚铁样品中铁元素的质量分数[Mr (BaSO4) =233、Mr (Fe) =56]。(写出计算过程,结果保留4位有效数字)。 |
答案
(16分)(1)B(2分) (2)4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO4)3+ 6H2O +4S(3分,写离子方程式“4FeS+3O2+12H+=4Fe3++6H2O+4S”也得分) (3)Fe(或铁粉)(2分) (4)蒸发皿(或烧杯,多答石棉网不扣分)、玻璃棒(2分) (5)升高温度促进Fe3+的水解(2分),过高温度不利于聚铁的形成(或者完全水解了)(1分) 注:答“温度太低不利于水解,温度过高难于生成聚铁(或意思相近)”也得分 (6)(4分)设铁元素的质量为xg,根据铁、硫元素守恒可得关系式,则: n Fe ~[Fe(OH)(SO4)]n ~ nBaSO4 (1分) 56n 233n x 3.495g 56n/233n=x/3.495g(1分) x=0.84g(1分) 则样品中铁元素的质量分数=0.84/2.700×100%=31.11%(1分) |
解析
试题分析:(1)SiO2的性质稳定,灼烧时不能反应,而S灼烧时易与O2反应生成SO2气体;二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,故A错误;二氧化硫具有酸性氧化物的通性,易溶于水并与水反应生成亚硫酸,其溶液显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,但是不能褪色,故B正确;二氧化硫具有还原性,酸性高锰酸钾具有强氧化性,二者易发生氧化还原反应,因此能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误;溴水具有氧化性,能被二氧化硫还原为溴离子,因此SO2能使溴水褪色,故D错误;(2)根据化合价升降情况可治,FeS是还原剂,O2是氧化剂,根据电子得失、电荷、原子守恒原理可得:4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO4)3+ 6H2O +4S或4FeS+3O2+12H+=4Fe3++6H2O+4S;(3)绿矾为七水合硫酸亚铁,由此推断步骤③的目的将Fe3+还原为Fe2+,根据除杂不引入新杂质的原则,应该加入过量的铁屑或铁粉;(4)蒸发浓缩、冷却结晶主要使用的仪器是蒸发皿、烧杯、玻璃棒、酒精灯;(5)铁盐能水解,水解反应是吸热反应,温度过低不利于Fe3+的水解,升高温度可以促进Fe3+的水解,但是温度过高时Fe3+能彻底水解变为沉淀,胶体也会聚沉为沉淀,因此采用70~80℃的条件;(6)设铁元素的质量为xg,根据铁、硫元素守恒可得关系式,则: n Fe ~[Fe(OH)(SO4)]n ~ nBaSO4 56n 233n x 3.495g 根据式量之比等于质量之比,则56n/233n=x/3.495g,解得:x=0.84g,所以样品中铁元素的质量分数=0.84/2.700×100%=31.11%。 |
举一反三
发酵粉是一种化学膨松剂,可由小苏打、臭粉(碳酸氢铵)、明矾[KAl(SO4)2•12H2O]中的两种物质组成。某小组为探究不同品牌的发酵粉的化学成分,进行如下实验。 【提出假设】 (1)假设1:由小苏打和臭粉组成 假设2:由小苏打和明矾组成 假设3:由__________________________组成 【方案与流程】 为探究甲品牌的发酵粉的成分,某同学设计如下实验,得到如下现象:
(2)结合步骤①~③分析,气体A为________,该发酵粉的成分为__________________。 (3)若步骤①和②操作不变(现象也相同),将步骤③中足量稀盐酸改为足量氯化钡溶液,观察到有白色沉淀生成,能否确定发酵粉的成分并说明理由:________________, ____________________________________________________________________。 (4)乙品牌的发酵粉的化学组成可能为假设2情况,请设计实验验证。 实验仪器和用品任选,限选试剂:稀盐酸、0.1 mol/LNaOH溶液,写出实验步骤、预期现象和结论。
实验步骤
| 预期现象和结论
| 步骤1:取少量样品溶于足量的盐酸后, 将溶液分成两份,分别装入A、B试管中。
|
| 步骤2:_____________________________ __________________________________
| ________________________证明有Na+,发 酵粉中有NaHCO3。
| 步骤3:_____________________________ ___________________________________
| ___________________________________ _______,结合步骤2中的结论,假设2成立。
| |
废旧电池进入环境后,对人体带来一系列的致畸、致癌、致变等危害。废电池中主要有铜帽(含Cu、Zn)、锌壳、铁片、石墨、填充物(MnO2、NH4Cl),对废旧电池进行资源化处理的工艺流程如下:
(1)操作A的名称为 ,滤渣的成分为 。 (2)填充物用60℃温水溶解,目的是为了加快溶解速率,但必须控制温度不能太高,其原因是 。 (3)铜帽溶解时加入H2O2的目的是(用化学方程式表示) 。铜帽溶解完全后,需将溶液中过量的H2O2除去,除去H2O2的简便方法是 。 (4)碱性锌锰电池的电解质为KOH,总反应为:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2,其负极的电极反应式为 。 |
下列实验方案不合理的是A.用灼烧的方法区别人造丝和蚕丝 | B.用水鉴别苯和乙醇 | C.实验室用N2和H2制备NH3 | D.用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的SO2气体 |
|
发酵粉是一种生产面制品和膨化食品的化学膨松剂,由小苏打、臭粉(碳酸氢铵)、明矾中的两种物质组成。某研究性学习小组为探究不同品牌的发酵粉的化学成分,进行如下实验。 【提出假设】 (1)假设1:由小苏打和臭粉组成; 假设2:由小苏打和明矾组成; 假设3:由________________组成。 【方案与流程】 为探究某品牌的发酵粉的化学成分,某同学设计如下实验,得到如下现象:
(2)该发酵粉的成分为________ (填化学式)。 (3)另一品牌的发酵粉的化学组成可能为假设2情况,请你设计实验验证,写出实验步骤、预期现象和结论。
实验步骤
| 预期现象结论
| 1.取少量样品溶于稀盐酸后,将溶液分成两份
|
| 2. _______________________________________
|
| 3. ________________________________________
|
| (4)另一品牌的发酵粉的化学组成为小苏打和碳酸氢铵,为探究其化学式[化学式可表示为nNaHCO3·m NH4HCO3],称取4.05 g该产品在烧杯中溶解后,移入________配成100 mL溶液,用移液管取25.00mL溶液,滴加足量盐酸,生成的气体通入过量澄清石灰水中,生成的白色沉淀经干燥,称量为1.25 g。则该发酵粉的化学式为 。 (相对分子质量:NaHCO3:84 NH4HCO3:79 CaCO3:100) |
下列实验能达到实验目的的是A.用乙醇萃取碘水中的碘 | B.用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl | C.用Ba(NO3)2溶液鉴别SO32-和SO42- | D.用淀粉KI溶液鉴别FeCl3溶液和溴水 |
|
最新试题
热门考点