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硫酸亚铁是重要的亚铁盐,在农业上用作农药,主要治小麦黑穗病,还可以用作除草剂;在...

硫酸亚铁是重要的亚铁盐,在农业上用作农药,主要治小麦黑穗病,还可以用作除草剂;在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐等。

(1)新制的绿矾(FeSO4·7H2O)是浅绿色的,但在空气中极易变成黄色或铁锈色的碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4],写出该反应的化学方程式:      

(2)已知FeSO4在不同条件下分解得到产物不同,可能是FeO和SO3,也可能是Fe2O3、SO3和SO2;SO3熔点是16.8℃,沸点是44.8℃

某研究性学习小组拟用下列装置进行实验探究“在加热条件下FeSO4的分解产物”。

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上述装置Ⅲ和Ⅳ用来检验气体产物。试回答下列问题:

①Ⅱ装置烧杯中水的温度应控制在    (选填“0℃25℃50℃”),装置Ⅱ的作用是           

②装置Ⅲ中的试剂可以是         (选填序号,下同),现象是 ,则证明气体产物中含有SO3;装置Ⅳ中的试剂可以是                  

A.2mol/LNa2CO3溶液      

B.品红溶液       

C.0.5mol/L BaCl2溶液        

D.0.5mol/LBa(NO3)2       

E.0.01mol/L KMnO4溶液      

F.淀粉碘化钾溶液

③装置V中试剂为NaOH溶液,发生反应的离子方程式为             

④为了检验固体产物成分,取反应后的固体于试管中,加稀硫酸溶解,将所得溶液分成两份,进行如下实验:

操作步骤

预期实验现象

预期实验结论

向其中一份溶液中加入               

 

固体中含有Fe2O3

向另一份溶液中滴加2滴黄色K3[Fe(CN)6]溶液

产生蓝色沉淀

 

 

⑤若用22.8g FeSO4固体做实验,完全分解后,得到11.2g固体,其中Fe2O3的质量分数=       (精确到0.1%)

 

(1)4FeSO4·7H2O + O2 = 4Fe(OH)SO4 +26H2O; (2)①50℃,防止产生倒吸(或“用作安全瓶”) ②C,产生白色沉淀,B、E ;③SO2 +2OHˉ=SO32ˉ+H2O; ④ 操作步骤 预期实验现象 预期实验结论 KSCN溶液(或硫氰化钾溶液) 溶液变成血红色       固体中含有FeO ⑤35.7%。 【解析】 试题分析:(1)新制的绿矾(FeSO4·7H2O)在空气中极易变成黄色或铁锈色的碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4],Fe2+被空气中的氧气氧化成Fe3+,则该反应的化学方程式是4FeSO4·7H2O + O2 = 4Fe(OH)SO4 +26H2O; (2)①SO3的沸点是44.8℃,当温度高于44.8℃时三氧化硫为气体状态,把试管浸泡在50℃的热水浴中能防止SO3液化或凝固,产生的气体极易和溶液反应时,会产生倒吸,所以装置II的试管能防止溶液倒吸入装置Ⅰ中(或安全瓶),因此Ⅱ装置烧杯中水的温度应控制在50℃,装置Ⅱ的作用是防止产生倒吸(或“用作安全瓶”); ②装置III是检验是否有三氧化硫生成,可以选用氯化钡溶液,如果有白色沉淀生成说明有三氧化硫;装置IV是检验是否有二氧化硫,二氧化硫能使品红褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以可以选用二者来检验二氧化硫; ③二氧化硫会污染空气,所以要用氢氧化钠溶液来吸收剩余的二氧化硫,其反应的离子方程式为:SO2 +2OHˉ=SO32ˉ+H2O; ④检验三价铁离子用硫氰化钾溶液,溶液变红色,证明有三价铁离子,进而说明固体产物中含有氧化铁;检验二价铁离子用K3 [Fe(CN)6 ]溶液,溶液中生成蓝色沉淀,说明有二价铁离子,即证明固体产物中含有FeO; ⑤反应过程中FeSO4固体分解为二氧化硫、三氧化硫、FeO、Fe2O3 ,完全分解后得到11.2g固体为氧化铁和氧化亚铁,质量减少的为二氧化硫和三氧化硫的总质量,设生成的二氧化硫为xmol,三氧化硫为ymol,根据硫元素守恒,则x+y=22.8g÷152g/mol=0.15mol,64x+80y=22.8g-11.2g=11.6g,解得:x=0.025,y=0.125,FeSO4固体分解,每生成1mol二氧化硫时硫元素得到2mol电子,每生成1mol Fe2O3时铁元素失去2mol电子,所以生成的二氧化硫与氧化铁的物质的量相同,则Fe2O3的物质的量为0.025mol,其质量为0.025mol×160g/mol=4.0g,质量分数为:(4.0g÷11.2g)×100%=35.7%。 考点:考查亚铁离子和三价铁离子之间的相互转化、性质及实验方案的设计、评价和有关计算的知识。  
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考点分析:
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某溶液中含如下离子组中的几种K+、Fe3+、Fe2+、Cl-、CO32-NO3-SO42-、SiO32-、I-,某同学欲探究该溶液的组成进行了如下实验:

Ⅰ.用铂丝醮取少量溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,观察到紫色火焰

Ⅱ.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成,该气体遇空气变成红棕色,此时溶液颜色加深,但无沉淀生成

Ⅲ.取Ⅱ反应后溶液分别置于两支试管中,第一支试管中加入BaCl2溶液有白色沉淀生成,再滴加KSCN溶液,上层清液变红,第二支试管加入CCl4,充分振荡静置后溶液分层,下层为无色。

下列说法正确的是

A.原溶液中肯定不含Fe2+、NO3-、SiO32-、I-

B.原溶液中肯定含有K+、Fe3+、Fe2+NO3-SO42-

C.步骤Ⅱ中无色气体是NO气体,无CO2气体产生

D.为确定是否含有Cl-可取原溶液加入过量硝酸银溶液,观察是否产生白色沉淀

 

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胡妥油(D)用作香料的原料,它可由A合成得到:

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A.从B到C的反应是消去反应

B.D分子中所有碳原子一定共面

C.等物质的量的B分别与足量的Na、NaHCO3反应,产生的气体的物质的量前者大于后者

D.若A是由2-甲基-1,3-丁二烯和丙烯酸(CH2=CHCOOH)加热得到的,则该反应的类型属于加成反应

 

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“当好东道主,喜迎G20”,目前杭州为迎接即将到来的G20峰会,大量引进新能源公交车,如图所示即为一辆正在充电的电动公交车。

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已知钒电池是一种常用于纯电动公交车的电池,其原理是利用钒的不同价态之间的转化,例如某种电池的充电原理可表示为2H+V2++VO2+=2V3++H2O,则下列说法不正确的是

A.阴极反应可表示为2H+VO2++e=V3++H2O

B.阳极反应可表示为V2+-e=V3+

C.若阴极电解液体积为1L,电解前pH=1,当测得V3+的物质的量浓度为0.045mol/L时,pH变为2(不考虑反应过程中体积变化)

D.放电过程种负极反应可表示为V3++2OH-e=VO2++H2O

 

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如图甲所示,纯电动公交车逐渐成为杭州街头常见的身影,磷酸铁锂电池是杭州市纯电动公交车所用的电池,现要从废旧磷酸铁锂电池中回收Fe、Al、Li等物质,采用下图乙所示方法。已知:磷酸铁锂电池溶解在H2SO4中含有Fe3+、Al3+、Li、SO42-、PO43-等离子及少量不溶物,滤液c中含有大量Li离子,Li2CO3可溶于冷水,不溶于热水。

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图甲

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图乙

下列说法不正确的是( 

A.向滤液a中加入适量H2SO4溶液,可以得到白色沉淀

B.滤液b中加入氨水的目的是使Fe3+沉淀,滤渣c为红褐色

C.要将Li从溶液中析出,可在滤液c中加入足量Na2CO3溶液,加热浓缩,冷却结晶

D.图中的氨水可以用适量NaOH溶液代替

 

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分子式 C4H8O2和C5H10O2的两种一元羧酸与乙二醇(HOCH2CH2OH)发生酯化反应,生成分子式为C11H20O4的酯最多有(不考虑立体异构)

A .6种         B.8种        C.10种       D .12种

 

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