化合物A[KxFe(C2O4y?zH2O,其中鐵元素為+3價]是一種重要的光化學試劑.
(1)制備化合物A的實驗流程如下:

①上述流程中,檢驗“過濾”后的固體已洗滌干凈的方法是
 

②上述流程“操作X”中加入H2O2的目的是
 

(2)測定化合物A的化學式實驗步驟如下:
a、準確稱取A樣品4.91g,干燥脫水至恒重,殘留物質的質量為4.37g;
b、將步驟a所得固體溶于水,加入還原鐵粉0.28g,恰好完全反應;
c、另取A樣品4.91g置于錐形瓶中,加入足量的3mol/L的H2SO4溶液和適量蒸餾水,再加入0.50mol/L的
KMnO4溶液24.0mL,微熱,恰好完全反應:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O
請通過計算填空:
①4.91g A樣品中含結晶水的物質的量為
 
mol.
②A樣品中
n(Fe3+)
n(C2
O
2-
4
)
=
 

③A的化學式為
 
考點:制備實驗方案的設計,復雜化學式的確定,物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用
專題:實驗設計題
分析:(1)①過濾后的固體表面應該附著硫酸根雜質離子,檢驗固體是否已洗滌干凈,只要檢驗最后一次洗滌液中是否含有硫酸根離子,若有:則證明沒有洗滌干凈,若沒有:則證明已經(jīng)洗滌干凈,用BaCl2溶液檢驗硫酸根是否存在;
②操作X得到的物質中鐵元素應該為+2價(草酸亞鐵),而化合物A中鐵元素為+3價,故H2O2的作用是把Fe2+轉化為Fe3+;
(2)a、準確稱取A樣品4.91g,干燥脫水至恒重,減少的質量為水的質量,n(H2O)=0.03mol
b、將步驟a所得固體溶于水,加入還原鐵粉0.28g,發(fā)生化學反應:Fe+2Fe3+=3Fe2+,可得n(Fe3+);
c、另取A樣品4.91g置于錐形瓶中,加入足量的3mol/L的H2SO4溶液和適量蒸餾水,再加入0.50mol/L的KMnO4溶液24.0mL,微熱,恰好完全反應:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O可知:n(C2O42-)=
5
2
n(KMnO4)=
5
2
×0.05mol/l×0.24L=0.03mol;
由離子守恒知n(K+)=0.03mol,樣品A[KxFe(C2O4y?zH2O中,:x:1:y:z=n(K+):n(Fe3+):n(C2O42-):n(H2O)=3:1:3:3,故A的化學式為K3Fe(C2O43?3H2O.
解答: 解:制備化合物A的實驗流程:FeSO4?7H2O溶解在硫酸中,得到的溶液含有亞鐵離子,和硫酸根離子,向其中加草酸,得到草酸亞鐵沉淀,過濾、洗滌后,向得到的草酸亞鐵中加草酸和H2O2,得到化合物A;
(1)制備化合物A的實驗流程知:“過濾”后的固體表面應該附著硫酸根雜質離子,檢驗固體是否已洗滌干凈,只要檢驗最后一次洗滌液中是否含有硫酸根離子,若有:則證明沒有洗滌干凈,若沒有:則證明已經(jīng)洗滌干凈,用BaCl2溶液檢驗硫酸根是否存在;
故答案為:①取少量最后一次洗滌液放入試管中,向其中滴加BaCl2溶液,若無白色沉淀,說明已經(jīng)洗滌干凈;
②制備化合物A的實驗流程中的FeSO4和H2C2O4都具有還原性,故操作X得到的物質中鐵元素應該為+2價,而化合物A中鐵元素為+3價,故H2O2的作用應該是把Fe2+轉化為Fe3+;
故答案為:把Fe2+全部氧化成Fe3+
(2)a、準確稱取A樣品4.91g,干燥脫水至恒重,殘留物質的質量為4.37g,減少的質量為水的質量,n(H2O)=4.91g-4.37g18g/mol=0.03mol;
b、將步驟a所得固體溶于水,加入還原鐵粉0.28g,發(fā)生化學反應:Fe+2Fe3+=3Fe2+,則n(Fe3+)=2n(Fe)=2×
0.28g
56g/mol
=0.01mol;
c、另取A樣品4.91g置于錐形瓶中,加入足量的3mol/L的H2SO4溶液和適量蒸餾水,再加入0.50mol/L的KMnO4溶液24.0mL,微熱,恰好完全反應:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O,知:n(C2O42-)=n(H2C2O4)=
5
2
n(KMnO4)=
5
2
×0.05mol/l×0.24L=0.03mol;
n(Fe3+)
n(C2
O
2-
4
)
=1:3,
由離子守恒知:n(K+)+3n(Fe3+)=2n(C2O42-),n(K+)+3×0.01mol=2×0.03mol,n(K+)=0.03mol;
4.91g樣品A[KxFe(C2O4y?zH2O中,:x:1:y:z=n(K+):n(Fe3+):n(C2O42-):n(H2O)=0.03mol:0.01mol:0.03mol:0.03mol=3:1:3:3,x=3,y=3,z=3,故A的化學式為K3Fe(C2O43?3H2O;
故答案為:①0.03;②1:3;③K3Fe(C2O43?3H2O.
點評:本題考查:“過濾”后的固體的洗滌;化合物中重要元素的性質的應用;通過計算分析確定化學式的方法.
練習冊系列答案
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下列離子方程式表達正確的是( 。
A、等體積,等物質的量濃度的NaHCO3溶液和Ca(OH)2溶液混合:HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
B、FeI2溶液中通入少量氯氣:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
C、CH3COONH4的電離:CH3COONH4?NH4++CH3COO-
D、苯酚鈉溶液中通入少量CO2:CO2+H2O+2C6H5O-→2C6H5OH+CO32-

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結構簡式為(CH33CCH2CH3的烷烴,與氯氣發(fā)生取代反應后,生成的二氯代產物有( 。ú豢紤]立體異構)
A、6種B、7種C、8種D、9種

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用NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列敘述中,正確的是( 。
A、常溫常壓下,5.6g N2和CO混合物中所含有的原子總數(shù)為0.4NA
B、0.1mol Na2O2中所含的陰離子數(shù)為0.2NA
C、將0.2mol FeCl3水解制成膠體,所得膠體粒子數(shù)為0.2NA
D、標準狀況下,2.24L H2O中含有的氧原子數(shù)目為0.1NA

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氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有著重要作用.請回答下列問題:
(1)在固定體積的密閉容器中,進行合成氨的反應,測得壓強變化和NH3的含量關系如下表所示,請完成下列問題:
壓強(MPa) 1 5 10 30 60 100
NH3% 2.0 9.2 16.4 35.5 53.6 69.4
①結合實驗數(shù)據(jù),你得出的結論是:
 

②下列能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是:
 
(填序號).
A.v(N2(正)=3v(H2(逆)  B.容器內N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2
C.混合氣體的密度保持不變     D.NH3的生成速率等于NH3的分解速率
E.容器內壓強保持恒定         F.混合氣體的平均相對分子質量保持不變
(2)若有甲、乙兩個容積相同且不變的密閉容器,向甲容器中加入1mol N2和3mol H2,在一定條件下到達平衡時放出熱量為Q1 kJ;在相同的條件下,向乙容器中加入2mol NH3達到平衡后吸收熱量為Q2 kJ,已知Q2=3Q1.則甲容器中H2的轉化率為
 

(3)最近一些科學家研究采用高質子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)實現(xiàn)氨的電解法合成,大大提高了氮氣和氫氣的轉化率.總反應式為:N2+3H2
通電
一定條件
2NH3.則在電解法合成氨的過程中,應將H2不斷地通入
 
極(填“正”、“負”、“陰”或“陽”);在另一電極通入N2,該電極反應式為
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

【化學--選修3:物質結構與性質】
硅與金剛砂(SiC)是兩種重要的工業(yè)產品,它們都可由二氧化硅與碳反應制得.

(1)由SiO2生成SiC的化學方程式是
 
. 氮化硅(Si3N4)也是一種高硬度高沸點的物質,其制備方法是在H2的保護下,使SiCl4與N2反應沉積在石墨表面,形成一層致密的氮化硅層,寫出該反應的化學方程式
 

(2)基態(tài)Si原子的價電子排布圖為
 
;Si與C相比,電負性較大的是
 
(填元素符號).
(3)從原子軌道重疊的角度,X分子中含有的化學鍵是
 
,X可與氧氣反應生成Y,Y分子的中心原子雜化軌道類型是
 
,鍵角是
 
.SiO2與HF溶液反應可以生成一種氣態(tài)物質,該物質的立體構型為
 

(4)SiC的一種晶體與晶體硅的結構相似,其中C原子和Si原子的位置是交替的,在SiC中最小的環(huán)上有
 
個原子,SiC與晶體硅相比,
 
熔點較高,原因是
 

(5)生鐵中存在著碳鐵化合物.若鐵晶體的晶胞結構如圖,鐵的密度是dg/cm3,則鐵原子的半徑是
 
cm.(只要求列算式,不必計算出數(shù)值,阿伏伽德羅常數(shù)為NA).

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已知A、B、C、D、E是短周期中原子序數(shù)依次增大的5種主族元素,其中元素A的單質在常溫下呈氣態(tài),元素B的原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半徑最大,元素D的合金是日常生活中常用的金屬材料.常溫常壓下,E單質是淡黃色固體,常在火山口附近沉積.
(1)D在元素周期表中的位置為
 
,C和E離子半徑大小比較
 

(2)A2E的燃燒熱△H=-a kJ?mol-1,寫出A2E燃燒反應的熱化學方程式:
 

(3)CA的電子式為
 
;AB形成的晶體熔點
 
(填“大于”“小于”或“無法判斷”)CE形成的晶體熔點.
(4)甲、乙、丙分別是B、D、E三種元素最高價含氧酸的鈉鹽,甲、乙都能與丙發(fā)生反應,且丙用量不同,反應的產物不同.寫出向丙溶液中緩慢滴加過量的乙溶液過程中反應的離子方程式:
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

(1)某化學興趣小組按照下列流程進行“由鎂鋁合金制備硫酸鋁晶體”的實驗.
①則鎂鋁合金中加NaOH溶液的化學反應方程式為
 

②操作Ⅱ包含的步驟有蒸發(fā)濃縮、
 
、過濾、
 
、干燥.
③某興趣小組為測定鎂鋁合金中各組成的質量分數(shù),設計圖1示裝置需要測定的數(shù)據(jù)有
 
、
 
.(已知該實驗時的溫度、壓強)

(2)現(xiàn)有一定量的AlCl3和FeCl3混合溶液,已知其中Al3+、Fe3+的物質的量之和為0.10mol,若向此溶液加入170mL 2mol?L-1 NaOH溶液,設Al3+物質的量與總物質的量的比值為x.則x=0.4時,沉淀的物質的量為
 
mol.請在圖2中畫出沉淀總量(y mol)隨x(0→1)的變化曲線.

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列實驗“操作和現(xiàn)象”與“結論”對應關系正確的是(  )
操作和現(xiàn)象結論
A向裝有Fe(NO32溶液的試管中加入稀H2SO4,在管口觀察到紅棕色氣體HNO3分解生成了NO2
B向淀粉溶液中加入稀H2SO4,加熱幾分鐘,冷卻后再加入新制Cu(OH)2濁液,加熱,沒有紅色沉淀生成淀粉沒有水解成葡萄糖
C向飽和Na2CO3溶液中通入足量CO2,溶液變渾濁析出了NaHCO3
D向無水乙醇中加入濃H2SO4,加熱至170℃產生的氣體通入酸性KMnO4溶液,紅色褪去使溶液褪色的氣體是乙烯
A、AB、BC、CD、D

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