【題目】已知硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]俗稱莫爾鹽,其摩爾質(zhì)量為392 g/mol,可溶于水,在100℃~ 110 ℃時分解。為探究其化學(xué)組成,甲乙兩同學(xué)設(shè)計了如下實驗。

Ⅰ.探究莫爾鹽晶體加熱時的分解產(chǎn)物。

(1)甲同學(xué)設(shè)計如下圖所示的裝置進行實驗,裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是溶液變紅,由此可知分解產(chǎn)物中有_____________。

(2)乙同學(xué)認為莫爾鹽晶體分解的產(chǎn)物中還含有SO3(g)、SO2(g)及N2(g)。為驗證產(chǎn)物的存在,用下列裝置進行實驗:

①乙組同學(xué)的實驗中,裝置依次連接的合理順序為A→H→__________________________→G

②證明含有SO3的實驗現(xiàn)象是_______________

II.為測硫酸亞鐵銨純度,稱取m g 莫爾鹽樣品,配成500 mL溶液。甲、乙兩同學(xué)設(shè)計了如下兩個實驗方案。

甲方案:取25.00mL硫酸亞鐵銨溶液用0.1000molL-1的酸性K2Cr2O7溶液分三次進行滴定。

乙方案:(通過NH4+測定)設(shè)計裝置如下圖所示。取25.00 mL樣品溶液進行該實驗。

(1)滴定過程中,酸性K2Cr2O7溶液應(yīng)裝在_____________滴定管中。甲方案中的離子方程式為_________________________________

(2)乙方案中量氣管中最佳試劑是______(填字母)。

a.水 b.飽和NaHCO3溶液 c.CC14

(3)乙方案中收集完氣體并恢復(fù)至室溫,讀數(shù)前應(yīng)進行的操作是______________________________。

(4)若測得NH3(已折算為標準狀況下)為VL,則硫酸亞鐵銨純度為___________。(用含V、m的式子表示)

【答案】 NH3 FDE F中出現(xiàn)白色沉淀 酸式 Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O c 上下移動量氣管(滴定管),使左右兩邊液面相平 175 V/m×100%或×100%

【解析】I.(1)根據(jù)莫爾鹽的組成,莫爾鹽受熱分解產(chǎn)生的使酚酞溶液變紅的氣體為NH3。

(2)乙同學(xué)認為莫爾鹽晶體分解的產(chǎn)物中還含有SO3(g)、SO2(g)N2(g),BaCl2與足量鹽酸的混合液檢驗SO3(g),用品紅溶液檢驗SO2(g),N2難溶于水用排水法收集;由于SO3能被水溶液吸收,所以先檢驗SO3(g),再檢驗SO2(g),用NaOH溶液除去SO2,最后用排水法收集N2裝置的合理連接順序為A→H→F→D→E→G。

II.(1)酸性K2Cr2O7溶液具有強氧化性,應(yīng)裝在酸式滴定管中。Cr2O72-Fe2+氧化成Fe3+,自身被還原成Cr3+根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒配平。

(2)根據(jù)乙方案的裝置,硫酸亞鐵銨溶液與CaO反應(yīng)產(chǎn)生NH3,用堿石灰除去NH3中的H2O(g),用量氣法量取NH3的體積,水和飽和NaHCO3溶液能吸收NH3,NH3難溶于CCl4量氣管中最佳試劑為CCl4。

(3)用量氣體的體積進行定量實驗時,還需要測量溫度和壓強,所以實驗結(jié)束要恢復(fù)到室溫,使氣體產(chǎn)生的壓強等于大氣壓。

(4)根據(jù)N守恒計算硫酸亞鐵銨的質(zhì)量,進一步計算質(zhì)量分數(shù)。

I.(1)裝置B中的堿石灰吸收分解產(chǎn)生的酸性氣體,裝置C中酚酞溶液變紅,根據(jù)莫爾鹽的組成,則莫爾鹽受熱的分解產(chǎn)物中有NH3。

(2)乙同學(xué)認為莫爾鹽晶體分解的產(chǎn)物中還含有SO3(g)、SO2(g)N2(g),BaCl2與足量鹽酸的混合液檢驗SO3(g),用品紅溶液檢驗SO2(g),N2難溶于水用排水法收集;由于SO3能被水溶液吸收,所以先檢驗SO3(g),再檢驗SO2(g),用NaOH溶液除去SO2,最后用排水法收集N2;裝置的合理連接順序為A→H→F→D→E→G。

根據(jù)上述分析,裝置的合理連接順序為A→H→F→D→E→G。

證明含有SO3的實驗現(xiàn)象是:裝置F中出現(xiàn)白色沉淀。

II.(1)酸性K2Cr2O7溶液具有強氧化性,應(yīng)裝在酸式滴定管中。Cr2O72-Fe2+氧化成Fe3+,自身被還原成Cr3+,1molCr2O72-參與反應(yīng)得到6mol電子,1molFe2+參與反應(yīng)失去1mol電子,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒,甲方案中的離子方程式為Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。

(2)根據(jù)乙方案的裝置,硫酸亞鐵銨溶液與CaO反應(yīng)產(chǎn)生NH3,用堿石灰除去NH3中的H2O(g),用量氣法量取NH3的體積。a項,由于NH3極易溶于水,水能吸收NH3;b由于NH3極易溶于水且其水溶液呈堿性,飽和NaHCO3溶液吸收NH3;c,NH3難溶于CCl4,不吸收NH3量氣管中最佳試劑為CCl4,答案選c。

(3)用量氣體的體積進行定量實驗時,還需要測量溫度和壓強,所以實驗結(jié)束要恢復(fù)到室溫,使氣體產(chǎn)生的壓強等于大氣壓。乙方案中收集完氣體并恢復(fù)至室溫,讀數(shù)前應(yīng)進行的操作是:上下移動量氣管(滴定管),使左右兩邊液面相平。

(4)根據(jù)N守恒,25.00mL樣品中n[(NH42SO4·FeSO4·6H2O]=n(NH3)=mol,500mL溶液中n[(NH42SO4·FeSO4·6H2O]=mol=mol,m[(NH42SO4·FeSO4·H2O]=mol392g/mol=g,則硫酸亞鐵銨純度為100%=100%。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】丙烷(C3H8)熔融鹽燃料電池和鋅蓄電池均為用途廣泛的直流電源,放電時二者的總反應(yīng)分別為C3H8+5O2=3CO2+4H2O,2Zn+O2=2ZnO。用丙烷(C3H8)燃料電池為鋅蓄電池充電的裝置如圖所示,下列說法不正確的是

A. 物質(zhì)M為CO2

B. 燃料電池消耗1mo1 O2時,理論上有4 mol OH-透過b膜向P電極移動

C. a膜、b膜均適宜選擇陰離子交換膜

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A. 電解池的陽極生成雙氧水,陰極生成臭氧

B. 電解池中H+移向陰極

C. 產(chǎn)生臭氧的電極反應(yīng)式為3H2O+6e-=O3+6H+

D. 產(chǎn)生雙氧水的電極反應(yīng)式為2H2O-2e- =H2O2+2H+

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【題目】下列不能用勒夏特列原理解釋的事實是(

A.棕紅色的NO2加壓后顏色先變深后變淺

B.氫氣、碘蒸氣、碘化氫氣體組成的平衡體系加壓后顏色變深

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【題目】已知A是一種常見金屬,F(xiàn)是一種紅褐色沉淀。試根據(jù)圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系,回答下列問題。

(1)寫出A、C、F、G的化學(xué)式:A________;C________;F________;G________。

(2)保存C溶液時要加固體A的原因是______________________。

(3)寫出下列轉(zhuǎn)化的離子方程式。

①D→C:___________________________________________________

②C→D:___________________________________________________;

③B→C+D__________________________________________________

(4)寫出E→F的化學(xué)方程式:__________________________________。

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【題目】二氧化氯(ClO2)是一種在水處理等方面有廣泛應(yīng)用的高效安全消毒劑,而且與Cl2相比不會產(chǎn)生對人體有潛在危害的有機氯代物,F(xiàn)有下列兩種制備ClO2的方法:

(1)方法一:可用亞氯酸鈉和稀鹽酸為原料制備,反應(yīng)原理為5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O。

①該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是_______________________。

②研究表明:若反應(yīng)開始時鹽酸濃度較大,則氣體產(chǎn)物中有Cl2,用離子方程式解釋產(chǎn)生Cl2的原因____________________________________。

(2)方法二:氯化鈉電解法。

①用于電解的食鹽水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì)。某次除雜操作時,往粗鹽水中先加入過量的________(填化學(xué)式),至沉淀不再產(chǎn)生后,再加入過量的Na2CO3和NaOH,充分反應(yīng)后將沉淀一并濾去。

②該法工藝原理示意圖如圖所示。其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉(NaClO3)與鹽酸反應(yīng)生成ClO2,二氧化氯發(fā)生器中生成ClO2的化學(xué)方程式為_________________________________。

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【題目】Ⅰ.(1)指出如下圖實驗裝置中的錯誤之處。(加熱裝置中燒杯底部已墊有石棉網(wǎng))

_____________________________________;②_______________________________________。

(2)右圖是某學(xué)生的過濾操作示意圖,其操作不規(guī)范的是______(填標號)。

a.玻璃棒用作引流 b.用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動以加快過濾速度

c.將濾紙濕潤,使其緊貼漏斗壁 d.濾紙邊緣高出漏斗

Ⅱ.海藻中提取碘的流程如圖,已知②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cl2+2KI=2KCl+I2。請回答下列問題:

(1)指出提取碘的過程中有關(guān)實驗操作①和③的名稱:__________;________。

(2)在3 mL碘水中,加入1mL四氯化碳,振蕩、靜置后,觀察到試管里的分層現(xiàn)象是下圖中的________(注:試管中深色區(qū)為有色溶液),下層_____色。

Ⅲ.某溶液中含有MgSO4和Na2SO4兩種溶質(zhì),選擇適當(dāng)試劑將溶液中的鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀或固體分離出來,設(shè)計實驗流程如下:

(1)欲證明濾液中存在SO42-、OH -,選用的方案是先取少量的濾液滴加________,發(fā)現(xiàn)溶液變紅,再向其中加入________溶液,出現(xiàn)白色沉淀,則可證明SO42-、OH - 均存在。

(2)如何洗滌Mg(OH)2沉淀?___________________________________________。

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【題目】結(jié)晶玫瑰和高分子樹脂M的合成路線如圖所示:

已知:①A是苯的同系物,在相同條件下,其蒸氣相對于氫氣的密度為46

(1)C中含氧官能團的名稱為______,E的結(jié)構(gòu)簡式為_____。

(2)寫出由G生成結(jié)晶玫瑰的化學(xué)方程式________________________________

(3)在上述流程中“C→D”在M的合成過程中的作用是___________________________

(4)己知G在一定條件下水解生成,寫出H滿足下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式______________________________

a與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)

b苯環(huán)上的一氯取代物只有一種

c與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng),可消耗NaOH

(5)E的同分異構(gòu)體是一種重要的藥物中間體,其合成路線與E相似,請以為原料設(shè)計它的合成路線(其他所需原料自選)_______________.

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【題目】將一定質(zhì)量的鎂鋁合金投入400 mL稀硫酸中,固體全部溶解并產(chǎn)生氣體。待反應(yīng)完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示。

計算:

(1)合金中Mg的質(zhì)量為________g;

(2)硫酸的物質(zhì)的量濃度為________ mol·L1;

(3)NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為________ mol·L1

(4)生成H2在標準狀況下的體積為________L。

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