(15分)氯化铁是常见的水处理剂,无水FeCl3的熔点为555K、沸点为588K。工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下:(1)试写出吸收塔中反应的离子方程式:
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(15分)氯化铁是常见的水处理剂,无水FeCl3的熔点为555K、沸点为588K。工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下:
(1)试写出吸收塔中反应的离子方程式:____________________________。 (2)已知六水合氯化铁在水中的溶解度如下:
温度/℃
| 0
| 10
| 20
| 30
| 50
| 80
| 100
| 溶解度(g/100gH20)
| 74.4
| 81.9
| 91.8
| 106.8
| 315.1
| 525.8
| 535.7
| 从FeCl3溶液中获得FeCl3·6H2O的方法是: 。 (3)捕集器中温度超过673K,存在相对分子质量为325的物质,该物质的分子式为: 。 (4)室温时在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,当溶液pH为2.7时,Fe3+开始沉淀;当溶液pH为4时,c(Fe3+)= mol/L(已知:Ksp[Fe(OH)3]= 1.1×10-36)。 (5)FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定:称取m克无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,再转移到100mL容量瓶,用蒸馏水定容;取出10mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入某一指示剂并用c mol/L Na2S2O3溶液滴定用去V mL。 (已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-) ①滴定终点的现象是:____________________________。 ②样品中氯化铁的质量分数为: 。 ③某同学根据上述方案,使用上述(2)中获得的FeCl3·6H2O样品代替无水氯化铁样品进行测定。通过计算发现产品中的质量分数大于100%,其原因可能是 。 |
答案
(1)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(2分) (2)加入少量盐酸加热浓缩,再冷却结晶(3分) (3)Fe2Cl6(2分) (4)1.1×10-6 (2分) (5)①滴入最后一滴,溶液颜色由蓝色变为无色。(2分) ②162.5Vc/m %(2分) ③FeCl3·6H2O烘干时失去了部分结晶水(2分) |
解析
略 |
举一反三
(6分)柴达木盆地以青藏高原“聚宝盆”之誉蜚声海内外,它有富足得令人惊讶的盐矿资源。液体矿床以钾矿为主,伴生着镁、溴等多种矿产。某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br-、SO42-、Cl-等),来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),他们设计了如下流程:
请根据以上流程,回答相关问题: (1)操作②的所需的主要仪器是 。 (2)参照右图溶解度曲线,得到的固体A的主要成分是 (填化学式)。
(3)同学甲提出一些新的方案,对上述操作②后无色溶液进行除杂提纯,其方案如下: 【有关资料】
化学式
| BaCO3
| BaSO4
| Ca(OH)2
| MgCO3
| Mg(OH)2
| Ksp
| 8.1×10一9
| 1.08×10一10
| 1.0×10一4
| 3.5×10一5
| 1.6×10一11
| 【设计除杂过程】
①已知试剂B是K2CO3溶液,则混合液A的主要成分是 (填化学式)。 【获取纯净氯化钾】 ②对溶液B加热并不断滴加l mol· L一1的盐酸溶液,同时用pH试纸检测溶液,直至pH=5时停止加盐酸,得到溶液C。该操作的目的是 。 ③将溶液C倒入蒸发皿中,加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌,直到 时(填现象),停止加热。 【问题讨论】 ④进行操作⑤中控制溶液pH=12可确保Mg2+除尽,根据提供的数据计算,此时溶液B中Mg2+物质的量浓度为 。 |
(10分)氯碱工业的原料饱和食盐水中含有一定量的铵根离子,在电解时会生成性质极不稳定的三氯化氮,容易引起爆炸。 (1)三氯化氮易水解,其水解的最初产物除生成氨气外,另一产物为 ▲ 。 (2)为除去饱和食盐水中的铵根离子,可在碱性条件下通入氯气,反应生成氮气。该反应的离子方程式为 ▲ 。该工艺选择氯气的优点是 ▲ 。(答一点即可) (3)过量氯气用Na2S2O3除去,反应中S2O32-被氧化为SO42-。若过量的氯气为10-3 mol/L,则理论上生成的SO42-为 ▲ mol/L。 (4)生产和实验中广泛采用甲醛法测定样品的含氮量。甲醛和铵根离子的反应如下: 4NH4+ + 6HCHO =(CH2)6N4H+(一元酸)+ 3H+ + 6H2O 实验步骤如下: ①甲醛中常含有微量甲酸,应先除去。可取甲醛b mL于锥形瓶,加入1滴酚酞,用浓度为C mol/L的NaOH溶液中和,滴定管的初始读数V1 mL,当溶液呈微红色时,滴定管的读数V2 mL。 ②向其中加入饱和食盐水试样a mL,静置1分钟。 ③再加1~2滴酚酞,再用上述NaOH溶液滴定至微红色,滴定管的读数V3 mL。 则饱和食盐水中的含氮量为 ▲ mg/L。 |
(10分)工业上常用废铁屑溶于一定浓度的硫酸溶液制备绿矾( FeSO4·7H2O )。 (1)若用98% 1.84 g/cm3的浓硫酸配制生产用28%的硫酸溶液,则浓硫酸与水的体积比约为1: ▲ 。 (2)为测定某久置于空气的绿矾样品中Fe2+的氧化率,某同学设计如下实验:取一定量的样品溶于足量的稀硫酸中,然后加入5.00 g铁粉充分反应,收集到224 mL(标准状况)气体,剩余固体质量为3.88 g,测得反应后的溶液中Fe2+的物质的量为0.14 mol(不含Fe3+)。则该样品中Fe2+离子的氧化率为 ▲ 。 (3)硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](俗称莫尔盐),较绿矾稳定,在氧化还原滴定分析中常用来配制Fe2+的标准溶液。现取0.4 g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用40 mL 0.150 mol/L KMnO4溶液处理,发生反应如下: 8MnO4-+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O 6MnO4-+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O 反应后煮沸溶液,赶尽SO2,剩余的KMnO4恰好与V mL 0.2 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。已知:MnO4-+Fe2++H+——Mn2++Fe3++H2O(未配平) ①V的取值范围为 ▲ ; ②若V=35,试计算混合物中CuS的质量分数。 |
某化学小组用环己醇制备环己烯
制得的环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。 (1)为制备环己烯精品: ①加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在 层(填上或下),分液后用 (填入编号)洗涤。 a.KMnO4溶液 b.稀H2SO4 c.Na2CO3溶液 ②再将环己烯按右图装置蒸馏,冷却水从 口进入。蒸馏时要加入生石灰,目的是 。
③收集产品时,控制的温度应在 左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是( ) a.蒸馏时从70℃开始收集产品 b.环己醇实际用量多了 c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出 (2)在环己烯精品中滴加溴的CCl4溶液,发生反应的化学方程式 。 |
为检验在空气中暴置过的过氧化钠的变质程度,某学习小组的甲、乙、丙三位同学经研究讨论,为减小实验的误差,分工协作如下:分别用等量的过氧化钠样品进行实验。 ⑴甲同学采用如图实验装置,
甲同学测量气体时,实验过程中,量气管甲的前后示数差为473 mL(已折成标准状况下的体积),实验后量气管甲中气体的主要成分有 。 ⑵乙同学采用如图实验装置,
乙同学测量气体时,实验过程中,量气管甲的前后示数差为249 mL(已折成标准状况下的体积),乙同学的实验中,所用NaOH溶液的作用是: ① ; ② 。 ⑶丙同学用浓度为1.00 mol/L的标准盐酸滴定过氧化钠样品,应选用的玻璃仪器有: 。 从实验目的分析丙同学所采用的指示剂为 。丙同学实验完毕,从滴定管前后的示数得知消耗标准盐酸100.00 mL。 ⑷利用上述实验数据,计算该过氧化钠样品变质的百分率为 。指导教师在批阅该实验小组的实验报告时,指出两点不足,可能引起实验误差: ① ; ② 。 |
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