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铁黄是一种重要的颜料,化学式为Fe2O3·xH2O,广泛用于涂料、橡胶、塑料文教...

铁黄是一种重要的颜料,化学式为Fe2O3·xH2O,广泛用于涂料、橡胶、塑料文教用品等工业。实验室模拟工业利用硫酸渣(含Fe2O3及少量的CaO、MgO等和黄铁矿粉(主要成分为FeS2)制备铁黄的流程如下:(已知:FeS2+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S+S

(1)操作I中为了提高硫酸渣的溶解速度,可采取的措施有____________,_________(任写两种)。

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(2)滤液X中加入黄铁矿粉后,发生的还原反应离子方程式为_______________________;

(3)操作II中除用到玻璃棒外,还需要的玻璃仪器是____________;

(4)在溶液Y中通入空气的目的是____________;通入NH3发生的离子反应为___________。

5验证滤渣Z灼烧的尾气中含有SO2的方法____________________;

(6)为了测定制备铁黄中结晶水的含量,进行下列实验。

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用分析天平准确称量m1g样品置于坩埚中加热、冷却;经过重复操作,当样品质量恒重时,测得质量为m2g,用算式表示出铁黄中结晶水的个数x=_________。

(7)拟用酸性高锰酸钾标准溶液滴定某亚铁盐溶液中Fe2+离子的浓度,请写出该反应的离子方程式_______,并叙述滴定终点的判断方法。

 

(1)适当增加稀硫酸浓度、提高反应温度、粉碎硫酸渣增大接触面积等任写两种(2分) (2)2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+(2分) (3)烧杯、普通漏斗(2分) (4)做氧化剂,将Fe2+氧化成Fe3+(2分) Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+(2分) (5)将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热恢复原来的颜色(2分) (6)(2分) (7)5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O (2分) 当滴入最后一滴高锰酸钾溶液时,溶液变成浅紫色,且半分钟不恢复原色。(2分) 【解析】 试题分析:(1)操作I中是固体与稀硫酸发生反应,为了提高硫酸渣的溶解速度,可采取的措施有适当增加稀硫酸浓度、提高反应温度、粉碎硫酸渣增大接触面积等;(2)硫酸渣含Fe2O3及少量的CaO、MgO等,向其中加入过量的稀硫酸,金属氧化物发生反应变为可溶性的硫酸盐,其中含有Fe3+、Ca2+、Mg2+,黄铁矿粉主要成分为FeS2,会与溶液X中含有的硫酸发生反应:FeS2+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑+S↓,反应产生的H2S检验还原性,而Fe3+具有氧化性,二者会发生氧化还原反应,离子方程式是:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;(3)操作II是分离难溶性的固体与可溶性的液体混合物的方法,叫过滤,其中除用到玻璃棒外,还需要的玻璃仪器是烧杯、普通漏斗;(4)在溶液Y中含有Fe2+,通入空气的目的是做氧化剂,将Fe2+氧化成Fe3+;通入NH3可以与溶液中的Fe3+发生反应产生氢氧化铁沉淀,反应的离子反应为Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+;(5)可以利用SO2的漂白性,可以使品红溶液褪色进行检验,验证滤渣Z灼烧的尾气中含有SO2的方法是将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热恢复原来的颜色,就证明含有SO2;(6)样品质量是m1g,灼烧至恒重后测得质量为m2g,则m(H2O)= (m1-m2)g,m(Fe2O3)= m2g,则n(Fe2O3):n(H2O)= (m2g÷160g/mol):[ (m1-m2)g÷18g/mol],所以铁黄中结晶水的个数x=[ (m1-m2)g÷18g/mol]÷(m2g÷160g/mol)= ;(7)Fe2+具有还原性,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为Fe3+,MnO4-被还原为Mn2+,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得反应的离子方程式是:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,由于酸性高锰酸钾溶液是紫色的,当其将溶液中的Fe2+氧化后变为的Mn2+是无色的,若溶液中不含有Fe2+,反应就不再进行,溶液的颜色不再发生改变,所以用标准溶液滴定某亚铁盐溶液,当达到滴定终点时,当滴入最后一滴高锰酸钾溶液时,溶液变成浅紫色,且半分钟不恢复原色。 考点:考查物质制备工艺流程的知识,包括仪器的使用、离子方程式的书写、化学操作方法、物质的作用、滴定终点的判断、物质化学式的确定等知识。  
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合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义,其原理是:

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   H=-92.4KJ/mol

(1)已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行,测得数据如下表:

 

不同时间各物质的物质的量/mol

0min

1min

2min

3min

4min

N2

1.50

n1

1.20

n3

1.00

H2

4.50

4.20

3.60

n4

3.00

NH3

0.00

0.20

n2

1.00

1.00

根据表中数据计算:

0 min~1 min内N2的平均反应速率为_____________

②该条件下反应的平衡常数k=________(保留两位小数)

③反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2、NH3各1mol,化学平衡向___________(填“正向”、“逆向”或“不移动”),该反应的平衡常数k___________(填“变大”“减小”或“不变”)

④能表明该反应达到平衡状态的是__________(选填序号)

A.N2的转化率等于NH3的产率

B.混合气体的平均相对分子质量不变

C.v(N2)与v(H2)的比值不变

D.混合气体的密度不变

(2)室温下向10mL0.3mol/LNaOH溶液中加入0.3mol/L的一元酸HA溶液pH的变化曲线如图,下列说法正确的是__________。

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A.a点所示溶液中c(Na+)>c(A)>c(H+)>c(HA)

B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同

C.b点所示溶液中c(A-)>c(HA)

D.pH=7时,c(Na+)= c(A-)+ c(HA)

E.b点所示溶液中c(HA)+c(A-)=0.2mol/L

 

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二甲醚是一种重要的清洁燃料。合成二甲醚是解决能源危机的研究方向之一。

(1)用CO2和H2可以合成二甲醚(CH3OCH3)

已知:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)   △H1=-90.1kJ/mol

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)  △H2=-41.1kJ/mol

2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g)+H2O(g)   △H3=-24.5kJ/mol

则反应2CO2(g)+6H2(g)= CH3OCH3(g)+3H2O(g)  △H=________。

(2)二甲醚(CH3OCH3)燃料电池可以提升能量利用率。利用二甲醚酸性介质燃料电池电解200mL饱和食盐水(惰性电极),电解一段时间后,阴极收集到标况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变)

二甲醚燃料电池的极反应式为_____________,负极反应式为___________

②请写出电解食盐水的化学方程式_______________________。

电解后溶液的pH=_________,理论上消耗二甲醚的质量为___________(保留一位小数)。

 

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侯德榜为纯碱和氮肥工业的发展作出了杰出的贡献。下面是实验室中模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的实验装置。

第一步:连接好装置,检验气密性,在仪器内装入药品。

第二步:先让一装置发生反应,直到产生的气体不能再在D中溶解时,再通入另一装置中产生的气体,片刻后,D中出现固体.继续向D中通入两种气体,直到不再有固体产生.

第三步:过滤D中所得的混合物,得到NaHCO3固体.

第四步:向滤液中加入适量的NaCl粉末,有NH4 Cl晶体析出.

(1)下图所示装置的连接顺序是:a接________;b接_________;________接_________。

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(2)B中常选用的固体反应物为__________,C中应选用的液体为_______________,请叙述A中产生气体的原理_____________________。

(3)第二步中必须先让_______装置先发生反应。

(4)D中用球形干燥管而不用直导管,其作用是___________。

(5)第四步中分离出NH4 Cl晶体的操作名称是___________;其所得的NH4 Cl晶体中常含有少量的NaCl和NaHCO3 约占5%-8%),请设计一个简单的实验证明所得固体的成分大部分是NH4Cl.简要写出操作和现象:_____________。

(6)要检验第四步分离出NH4 Cl晶体后的溶液中含有NH4+,请叙述检验方法:______________。

 

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下列事实不能证明HNO2是弱电解质的是

①用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗

②滴入酚酞,NaNO2溶液显红色

③0.1 mol·L-1HNO2溶液的pH=2

④HNO2与CaCO3反应放出CO2气体

⑤C(H+)=0.1mol·L-1的HNO2溶液稀释至1000倍,PH<4

⑥等pH、等体积的盐酸和HNO2溶液中和碱时HNO2的中和碱能力强

A.①⑤          B.①④         C.③⑥          D.③④

 

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常温下,某溶液中由水电离的c(H+)=1×10-3mol/L,该溶液可能是

①NH4Cl溶液,②SO2水溶液,③NaNO3溶液,④NaOH溶液.

A.①④          B.①②         C.②③           D.②④

 

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