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某实验小组先用如图所示装置制备FeSO4溶液,再与等物质的量的(NH4)2SO4...

某实验小组先用如图所示装置制备FeSO4溶液,再与等物质的量的(NH4)2SO4反应,制备补血剂硫酸亚铁铵晶体[ (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]。已知:硫酸亚铁铵晶体在空气中不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇。

实验步骤如下:

①称取0.7 g铁粉,用10 mL 10%Na2CO3溶液煮沸洗净,加入烧瓶中,再加入10 mL1 mol/LH2SO4溶液反应。

②保持温度在70~80°C之间,至反应无明显气泡产生,停止加热,过滤,称量残余固体质量。

③向FeSO,溶液中加入一定质量的(NH4)2SO4固体,在7080℃条件下溶解后,趁热倒入50 mL乙醇中,析出晶体。用95%的酸性乙醇溶液洗涤晶体两次,用滤纸吸干,即可得到硫酸亚铁铵晶体。

回答下列问题:

(1)图中盛装1 mol/LH2SO4溶液的仪器名称是_____________,若用98%的浓硫酸来配制100 mLH2SO4溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯玻璃棒、量筒、_________________。图示装置中的加热方式是_______________

(2)由于加入的铁粉不纯,反应过程中会产生少量PH3气体,因此需使用封闭装置。用CuSO4溶液吸收PH3时会有磷酸和一种紫红色固体生成,则该反应的化学方程式为__________________

(3)铁粉和硫酸采取步骤①中的配比关系的主要原因是_____________________

(4)步骤②中,为避免在过滤时析出FeSO4晶体,可采取的措施是________________

(5)步骤③将溶液趁热倒入50 mL乙醇中,该操作的目的是_____________________

(6)已知酸性高锰酸钾溶液可与Fe2+发生氧化还原反应: +5Fe2+ +8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。现称取3. 30 g (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O (相对分子质量为392)产品(杂质只有FeSO4·7H2O,相对分子质量为278)溶于稀硫酸中,然后用0.10 mol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定,达到终点时消耗了18. 00 mL酸性高锰酸钾溶液。

①滴定终点时的现象是_________________

②产品中 (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的质量分数为_____________(保留4位有效数字)

 

分液漏斗 胶头滴管 100 mL容量瓶 水浴加热 4CuSO4+ PH3+4H2O=H3PO4+4H2SO4+4Cu↓ 铁粉适当过量,防止Fe2+被氧化 趁热过滤 降低硫酸亚铁铵在水中落解的量 当滴入最后一滴酸性 高锰酸钾溶液时,溶液变为浅红色,且半分钟内不褪色 83.15% 【解析】 实验室制备硫酸亚铁铵晶体的原理和步骤如下:①称取略过量的铁粉,加 Na2CO3溶液煮沸,洗去表面的油污,加入烧瓶中,再加入1 mol/LH2SO4溶液反应,铁粉略过量,主要是防止亚铁离子被空气中的氧气氧化,避免后续产品中混入杂质,②水浴70~80°C加热,能加快反应,至反应无明显气泡产生,停止加热,趁热过滤,防止温度下降时硫酸亚铁晶体析出,③向FeSO4溶液中加入等物质的量的(NH4)2SO4固体,在70~80℃条件下溶解得到混合溶液后,趁热倒入50 mL乙醇中,则析出晶体,因为硫酸亚铁铵晶体易溶于水、不溶于乙醇,故加入乙醇就析出了硫酸亚铁铵晶体,过滤,再用95%的酸性乙醇溶液洗涤晶体两次,酒精可溶解晶体表面的杂质、而晶体不溶,酒精挥发又可以带走晶体表面的水分,最后用滤纸吸干,即可得到,据此回答; (1)图中盛装1 mol/L的H2SO4溶液的仪器名称是分液漏斗,若用98%的浓硫酸来配制100 mLH2SO4溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯玻璃棒、量筒、滴管、100 mL容量瓶,图示装置中的加热方式是水浴加热; (2)用CuSO4溶液吸收PH3时会有磷酸和一种紫红色固体Cu生成,该反应为氧化还原反应,则结合氧化还原方程式书写规则以及电子得失守恒,化学方程式为:CuSO4+ PH3+4H2O=H3PO4+4H2SO4+4Cu↓; (3)铁和稀硫酸按照物质的量1:1反应生成硫酸亚铁和氢气,但是亚铁离子极易被氧化为铁离子,为了防止亚铁离子被氧化,通常会在亚铁盐溶液中加入少量的铁粉;故步骤①中铁粉略过量,硫酸略少量,主要原因是铁粉适当过量,防止Fe2+被氧化; (4) FeSO4的溶解度随温度升高而增大,故步骤②中,为避免在过滤时析出FeSO4晶体,可采取的措施是趁热过滤; (5)已知:硫酸亚铁铵晶体易溶于水,不溶于乙醇,趁热倒入乙醇,析出晶体,则步骤③将溶液趁热倒入50 mL乙醇中,操作的目的是降低硫酸亚铁铵在水中的溶解度,析出晶体; (6)已知: +5Fe2+ +8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,则①用高锰酸钾滴定亚铁离子,当全部亚铁离子都反应完全后,滴入高锰酸钾溶液,锥形瓶中的溶液会变浅红色,且半分钟内不再褪色;即滴定终点时的现象是:当滴入最后一滴酸性 高锰酸钾溶液时,溶液变为浅红色,且半分钟内不褪色;②产品中 (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的质量分数计算过程如下: ,得n(Fe2+)=0.0090mol,设FeSO4⋅7H2O的物质的量为x,(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的物质的量为y ,列方程式组: ,得x=0.0020mol  y=0.0070mol,故硫酸亚铁铵晶体的质量分数为:。
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天然铝土矿中Al2O3的含量为50% ~70%,杂质主要为SiO2Fe2O3MgO等,工业上用天然铝土矿生产铝锭的工艺流程如下:

已知部分氢氧化物沉淀的pH如下表:

沉淀物

Al(OH)3

Fe(OH)3

Mg(OH)2

开始沉淀时的pH(离子初始浓度为0.01 mol/L)

3.7

2.2

9.6

完全沉淀时的pH(离子浓度<10-5 mol/L)

4.7

3.2

11.1

 

 

请回答下列问题:

(1)为了加快反应速率,提高氧化铝的利用率,通常会将铝土矿先进行操作①后再加入盐酸,操作①______________________

(2)加入盐酸时,氧化铝发生反应的离子方程式为_____________________

(3)上述流程中多次重复的操作的名称为________________,该操作用到的玻璃仪器除烧杯外还需要________________

(4)“溶液B"中加入物质C调节pH的范围为________________,溶液中的Mg2+是在操作________________ (填序号)中分离出去的。

(5)固体A的主要成分为_________________(填化学式,下同);固体F的主要成分为________________

(6)“操作⑥在电解槽中进行,电解氧化铝一般是石墨和铁作两个电极,写出石墨电极上发生反应的电极反应式:________________。若电解过程中转移了3 mol电子,则阴极上生成物的质量为_________________g

 

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煤和天然气都是重要的化石资源,在工业生产中用途广泛。

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(2)煤的综合利用包括______________ (将煤隔绝空气加强热)、煤的气化和液化。煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程,主要发生的反应的化学方程式为______________

(3)CO是煤气的主要成分,可与水蒸气反应生成氢气:CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g)H 查阅资料得出相关数据如下:

温度/°C

400

500

平衡常数K

9

5.3

 

①该反应升高到一定温度时,反应将不能正向进行,由此判断该反应的S_____(”")0

②在容积为10 L的密闭容器中通入0.1 mol CO(g)0.1 mol H2O(g)发生反应,在400℃时反应达到平衡,此时CO(g)的转化率为_____________

(4)2 mol CH44 mol H2O(g)通入容积为10 L的恒容密闭容器中,发生反应:CH4(g)+ H2O(g)CO(g)+ 3H2(g)CH4的平衡转化率与温度、压强的变化关系如图所示。

200 °C时,该反应的平衡常数K=_________________

ABC三点的平衡常数KAKBKC的大小关系是_________________

③压强:p1________________ (”“”)p2

 

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25 ℃时,向20 mL0.1 mol/L H2A溶液中滴加0.1 mol/L NaOH溶液,(忽略反应前后溶液体积变化)原溶液中部分粒子的物质的量随滴入NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法不正确的是

A.II表示的是HA-的物质的量的变化曲线

B.NaHA水溶液显碱性

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D.V[NaOH(aq)] = 20 mL时,溶液中存在关系:c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)=0.05 mol/L

 

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某学习小组为探究传统的Al—空气海水电池,设计了如图所示的实验装置。该电池工作时,下列说法正确的是(    )

A.多孔Pt—Fe合金电极有利于吸附O2

B.负极的电极反应式为

C.若反应中消耗5.4 g Al,则消耗3.36 L O2

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SO2催化氧化制取SO3的装置如图所示,下列说法错误的是

A.装置a可干燥并混合SO2O2

B.装置b中流出的气体有SO2SO3O2

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