【題目】硫酸亞鐵可與等物質(zhì)的量的硫酸銨生成硫酸亞鐵銨,析出晶體的化學(xué)式為( NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。該物質(zhì)可以溶于水而不溶于乙醇,是一種復(fù)鹽,在空氣中比一般亞鐵鹽穩(wěn)定,常被用作氧化還原滴定的基準(zhǔn)物。下面是某實(shí)驗(yàn)小組制取硫酸亞鐵銨的部分裝置與實(shí)驗(yàn)步驟:
①稱取約5 g鐵屑放入錐形瓶中,加入15 mL 10% Na2CO3溶液,小火加熱10分鐘,倒掉剩余的堿液后,用蒸餾水洗凈鐵屑,干燥。
②稱取2.24 g 鐵屑放入錐形瓶中,由分液漏斗滴加20 mL 3 mol/L硫酸溶液。
③待反應(yīng)結(jié)束后,由分液漏斗加入適量的(NH4)2SO4溶液,并將上述混合溶液轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中,緩慢加熱,濃縮至表面出現(xiàn)晶膜為止。
④放置冷卻,析出晶體,過(guò)濾、用無(wú)水乙醇洗滌、干燥。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)儀器A的名稱是___________。
(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,檢查反應(yīng)裝置氣密性的方法為_______________________________。
(3)步驟①中小火加熱的作用是________________________。
(4)步驟②中滴加硫酸溶液時(shí)留取少許溶液于分液漏斗中的原因是___________________。
(5)步驟③中理論上需加入2 mol/L (NH4)2SO4溶液______________mL。
(6)無(wú)水乙醇洗滌晶體的作用是_______________________________。
(7)取1.00 g高錳酸鉀樣品,再加入硫酸酸化,并配成250 mL溶液。取出25.00 mL,用濃度為0.1000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,終點(diǎn)時(shí)用去標(biāo)準(zhǔn)液20.00 mL。則滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____,該樣品中高錳酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________。
【答案】分液漏斗 關(guān)閉分液漏斗活塞,打開(kāi)止水夾,將導(dǎo)管口置于水槽中液面以下,微熱錐形瓶,若導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生,停止加熱一段時(shí)間后,導(dǎo)管內(nèi)倒吸形成一段水柱,則反應(yīng)裝置氣密性良好 促進(jìn)Na2CO3水解,增強(qiáng)去油污能力 起液封作用(防止Fe2+被氧化) 20 除去晶體表面的水分 MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O 63.2%
【解析】
(1)根據(jù)裝置圖,結(jié)合常見(jiàn)儀器的結(jié)構(gòu)分析解答;
(2)檢查反應(yīng)裝置的氣密性,需要形成一個(gè)相對(duì)密封的空間,利用氣體的熱脹冷縮,觀察現(xiàn)象判斷,據(jù)此分析解答;
(3)碳酸鈉能夠水解,升高溫度,水解程度增大,去污能力增強(qiáng),據(jù)此解答;
(4)少許溶液于分液漏斗,可以防止空氣進(jìn)入裝置,將Fe2+氧化;
(5)根據(jù)硫酸亞鐵可與等物質(zhì)的量的硫酸銨生成硫酸亞鐵銨,結(jié)合題中數(shù)據(jù)計(jì)算;
(6)無(wú)水乙醇易溶于水,且乙醇容易揮發(fā);
(7)高錳酸鉀能夠氧化亞鐵離子生成Fe3+,本身被還原為Mn2+,根據(jù)消耗的標(biāo)準(zhǔn)液中亞鐵離子的物質(zhì)的量計(jì)算樣品中高錳酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(1)根據(jù)裝置圖,儀器A為分液漏斗,故答案為:分液漏斗;
(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,需要檢查該反應(yīng)裝置氣密性,具體操作為:關(guān)閉分液漏斗活塞,打開(kāi)止水夾,將導(dǎo)管口置于水槽中液面以下,微熱錐形瓶,若導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生,停止加熱一段時(shí)間后,導(dǎo)管內(nèi)倒吸形成一段水柱,則反應(yīng)裝置氣密性良好,故答案為:關(guān)閉分液漏斗活塞,打開(kāi)止水夾,將導(dǎo)管口置于水槽中液面以下,微熱錐形瓶,若導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生,停止加熱一段時(shí)間后,導(dǎo)管內(nèi)倒吸形成一段水柱,則反應(yīng)裝置氣密性良好;
(3)步驟①中稱取約5 g鐵屑放入錐形瓶中,加入15 mL 10% Na2CO3溶液,小火加熱10分鐘,小火加熱促進(jìn)碳酸鈉水解,溶液的堿性增強(qiáng),去污能力增強(qiáng),故答案為:促進(jìn)Na2CO3水解,增強(qiáng)去油污能力;
(4)步驟②中滴加硫酸溶液時(shí)留取少許溶液于分液漏斗,可以起到液封作用,防止空氣進(jìn)入裝置,將Fe2+氧化,故答案為:起液封作用(防止Fe2+被氧化);
(5)2.24 g 鐵的物質(zhì)的量==0.04mol,與硫酸反應(yīng)可以得到0.04mol FeSO4,硫酸亞鐵可與等物質(zhì)的量的硫酸銨生成硫酸亞鐵銨,因此需要硫酸銨0.04mol,需加入2 mol/L (NH4)2SO4溶液的體積為=0.02L=20mL,故答案為:20;
(6)無(wú)水乙醇能夠與水任意比例互溶,且乙醇容易揮發(fā),用無(wú)水乙醇洗滌晶體,可以除去晶體表面的水分,故答案為:除去晶體表面的水分;
(7)高錳酸鉀能夠氧化亞鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為MnO4- +5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,消耗的標(biāo)準(zhǔn)液中亞鐵離子的物質(zhì)的量=0.1000 mol/L×0.0200L=0.002mol,根據(jù)方程式,高錳酸鉀的物質(zhì)的量=×0.002mol=0.0004mol,則樣品中高錳酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=63.2%,故答案為:MnO4- +5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;63.2%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下向10mL0.1mol/L的HR溶液中逐滴加入0.1mol/L的氨水,所得溶液pH及導(dǎo)電性變化如圖。下列分析正確的是
A. a~c點(diǎn),溶液中離子數(shù)目先增大后減小
B. b點(diǎn)溶液pH=7說(shuō)明c(NH4+)=c(R-)
C. c點(diǎn)溶液存在c(NH4+)>c(R-)>c(H+)>c(OH-)
D. b、c兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中,水的電離程度相同
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】NH3的催化氧化是工業(yè)制取硝酸的關(guān)鍵步驟之一,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),△H<0。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)在恒溫恒容下判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是______(填字母)。
a.NH3和NO濃度相等 b.NO百分含量保持不變
c.容器中氣體的壓強(qiáng)不變 d.NH3的生成速率與NO的消耗速率相等
(2)當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí),在體積不變的條件下,下列措施中有利于提高NH3平衡轉(zhuǎn)化率的是_____________。(填字母)
a.向裝置中再充入N2 b.向裝置中再充入O2
c.改變反應(yīng)的催化劑 d.降低溫度
(3)將0.050 mol NH3 (g)和0.060 mol O2(g)放入容積為1L的密閉容器中,在一定條件下達(dá)到平衡,測(cè)得c(NO)=0.040 mol/L。計(jì)算該條件下反應(yīng)的NH3的轉(zhuǎn)化率。平衡時(shí),NH3的轉(zhuǎn)化率α(NH3 )=_________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E為五種常見(jiàn)的有機(jī)物,它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖1所示。其中A是一種可以使溴水及酸性KMnO4溶液褪色的氣體,可作為水果的催熟劑。D分子的模型如圖2所示。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)由B生成C的反應(yīng)類型是________。
(2)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________,D中的官能團(tuán)為______。
(3)B與D反應(yīng)生成E的化學(xué)方程式為__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氮及其化合物在生產(chǎn)生活中有重要作用。
(1)已知:①氫氣的燃燒熱為285 kJ/mol ②N2(g) + 2O2(g) = 2NO2(g) ΔH=+133 kJ/mol。試寫出H2還原NO2生成液態(tài)水和另一種無(wú)毒物質(zhì)的熱化學(xué)方程式_________________。
(2)一氯胺(NH2Cl)的電子式為_______________,一氯胺是重要的水消毒劑,其原因是一氯胺在水中會(huì)部分水解,生成具有強(qiáng)烈殺菌作用的物質(zhì),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。
(3)用Cl2和NH3反應(yīng)制備二氯胺的方程式為2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(l)+2HCl(g),向容積均為1 L的甲、乙兩個(gè)恒溫(反應(yīng)溫度分別為400℃、T℃)容器中分別加入2 mol Cl2和2 mol NH3,測(cè)得各容器中n(Cl2)隨反應(yīng)時(shí)間t的變化情況如下表所示:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
n(Cl2)(甲容器)/mol | 2.00 | 1.50 | 1. 10 | 0.80 | 0.80 |
n(Cl2) (乙容器)/mol | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
①該反應(yīng)的ΔH______0(填“>”或“<”) ,乙容器中,0~40 min內(nèi)用Cl2的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(Cl2)=_______________________。
②對(duì)該反應(yīng),下列說(shuō)法不正確的是________________(填選項(xiàng)字母)。
A.若甲容器內(nèi)氣體密度不變,則表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
B.若乙容器內(nèi)Cl2和NH3物質(zhì)的量之比不變,則表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.反應(yīng)達(dá)到平衡后,分離出少量產(chǎn)物NHCl2,有助于提高Cl2的轉(zhuǎn)化率
③恒溫條件下,測(cè)得平衡時(shí)Cl2和HCl的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示,則A、B、C三點(diǎn)中Cl2轉(zhuǎn)化率最高的是_________(填“A”“B”或“C”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一定溫度下,反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在密閉容器中進(jìn)行,一段時(shí)間后達(dá)到平衡,下列措施不能使平衡發(fā)生移動(dòng)的是( )
①增加C的物質(zhì)的量 ②保持體積不變,充入N2使體系壓強(qiáng)增大 ③將容器的體積縮小一半 ④保持壓強(qiáng)不變,充入N2使容器體積變大
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,將儀器A中的濃鹽酸滴加到盛有MnO2的燒瓶中,加熱后產(chǎn)生的氣體依次通過(guò)裝置B和C,然后再通過(guò)加熱的石英玻璃管D(放置有鐵粉)。請(qǐng)回答:
(1)儀器A的名稱是__,燒瓶中反應(yīng)的化學(xué)方程式是__。
(2)裝置B中盛放液體是__,氣體通過(guò)裝置B的目的是__。裝置C中盛放的液體是__。
(3)D中反應(yīng)的化學(xué)方程式是__。
(4)燒杯E中盛放的液體是__,反應(yīng)的離子方程式是__。
(5)資料表明D中產(chǎn)物有以下性質(zhì):①受熱易升華,冷卻后易凝華;②遇H2O(g)劇烈反應(yīng)。為收集D中產(chǎn)物,在D與E之間,除增加收集裝置外,還需要增加__裝置。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-197kJ·mol-1。向同溫、同體積的三個(gè)密閉容器中分別充入氣體:(甲)2molSO2和lmolO2;(乙) lmolSO2和0.5molO2;(丙)2 mol SO3。恒溫、恒容下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),下列關(guān)系一定正確的是
A. 容器內(nèi)壓強(qiáng)P:P甲=P丙>2P乙
B. SO3的質(zhì)量m:m甲=m丙>2m乙
C. c(SO2)與c(O2)之比 k:k甲=k丙>k乙
D. 反應(yīng)放出或吸收熱量的數(shù)值Q:Q甲=Q丙>2Q乙
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