【題目】硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化學中的重要試劑,在不同溫度下加熱分解所得產(chǎn)物不同。設計如圖實驗裝置(夾持裝置略去),在500℃時隔絕空氣加熱A中的硫酸亞鐵銨至分解完全,確定分解產(chǎn)物(鐵的氧化物、硫的氧化物、含氮物質(zhì)、水)的具體成分(已知每個裝置中的藥品足量)。

1)利用上述裝置完成該實驗,則該裝置的正確連接順序為_______________(用裝置下面的字母填連接順序,每個裝置都要使用)。加熱A前需要通入一段時間N2目的是_______________。

2)若觀察到B中有白色沉淀生成,C中無明顯現(xiàn)象,則裝置C的作用為_______________,D中白色變?yōu)樗{色,寫出B中發(fā)生反應的離子方程式_______________裝置B與裝置C能否互換_______________ “能”或“否”),原因是_______________(填“能”則不填此空)。

3A中固體完全分解后變?yōu)榧t棕色粉末,某同學設計實驗驗證固體殘留物僅為Fe2O3,而不含FeO,請幫他完成表中內(nèi)容(試劑,儀器和用品自選)。

實驗步驟

預期現(xiàn)象

結(jié)論

_______________

_______________

固本殘留物僅為Fe2O3

4)硫酸亞鐵銨在500℃時隔絕空氣加熱完全分解,若E中收集到的氣體只有N2,A中固體殘留物Fe2O3的質(zhì)量為80g,B中沉淀物質(zhì)的量為2rnol,則生成N2的質(zhì)量為_______________g。

5)某含鉻(Cr2O72-)廢水用硫酸亞鐵銨溶液滴定處理,反應后鐵元素和鉻元素完全轉(zhuǎn)化為沉淀(沉淀中鉻元素化合價為+3),該沉淀經(jīng)干燥后得到amolFeOFemCrnO3,不考慮處理過程中的實際損耗,則消耗硫酸亞鐵銨的物質(zhì)的量為_______________mol(a的代數(shù)式表示)。

【答案】ADCBE 實驗前通入氮氣是為了排除裝置內(nèi)的空氣,防止對實驗造成干擾,減少實驗誤差 檢驗生成的氣體中是否有三氧化硫,并除去三氧化硫和氨氣 SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+ 若互換三氧化硫也會使B有白色沉淀生成,無法檢驗二氧化硫 取少量A中殘留物于試管中,加入適量稀硫酸,充分振蕩使其完全溶解,將溶液分成兩份,分別滴加高錳酸鉀溶液、KSCN溶液; 若高錳酸溶液不褪色,加入KSCN溶液變紅 14 2.5a

【解析】

硫酸亞鐵銨受熱分解產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物可能為二氧化硫、三氧化硫、水、氨氣,A為硫酸亞鐵銨受熱分解的裝置,有水產(chǎn)生時應先用無水硫酸銅檢驗水,D為檢驗水的裝置,則AD,氨氣為堿性氣體,極易溶于水,則氨氣能溶于C裝置中的溶液中,三氧化硫與水反應生成硫酸根,硫酸根與鋇離子結(jié)合生成白色沉淀硫酸鋇,由此可以檢驗并除去三氧化硫,C為檢驗三氧化硫并去除三氧化硫和氨氣的裝置,則DC,二氧化硫在酸性溶液中溶解度極小,所以二氧化硫不溶于D,二氧化硫具有還原性,能被雙氧水氧化成硫酸根而能與氯化鋇生成硫酸鋇白色沉淀,由此可以檢驗二氧化硫,B為檢驗二氧化硫的裝置,則CB,隨后B E,由此可知,裝置的正確連接順序為ADCBE。

1)由分析可知,裝置的正確連接順序為ADCBE,實驗前通入氮氣是為了排除裝置內(nèi)的空氣,防止對實驗造成干擾,減少實驗誤差,故答案為:ADCBE;實驗前通入氮氣是為了排除裝置內(nèi)的空氣,防止對實驗造成干擾,減少實驗誤差;

2)由分析知,C為檢驗三氧化硫并去除三氧化硫和氨氣的裝置,除去三氧化硫是為了避免對二氧化硫的檢驗造成干擾;B中雙氧水氧化二氧化硫并與氯化鋇生成沉淀的離子方程式為SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+;因為三氧化硫也能使B裝置中產(chǎn)生白色沉淀,則無法檢驗產(chǎn)生的氣體中是否含有二氧化硫,則裝置B與裝置C不能互換,故答案為:檢驗生成的氣體中是否有三氧化硫,并除去三氧化硫和氨氣;SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+;否;若互換三氧化硫也會使B有白色沉淀生成,無法檢驗二氧化硫;

3)驗證固體殘留物僅為Fe2O3,而不含FeO,則需將固體物質(zhì)溶于酸,然后檢驗鐵離子和亞鐵離子即可,實驗步驟為:取少量A中殘留物于試管中,加入適量稀硫酸,充分振蕩使其完全溶解,將溶液分成兩份,分別滴加高錳酸鉀溶液、KSCN溶液;預期現(xiàn)象:若高錳酸溶液不褪色,加入KSCN溶液變紅,故答案為:取少量A中殘留物于試管中,加入適量稀硫酸,充分振蕩使其完全溶解,將溶液分成兩份,分別滴加高錳酸鉀溶液、KSCN溶液;若高錳酸溶液不褪色,加入KSCN溶液變紅;

4Fe2O3的質(zhì)量為80g,物質(zhì)的量為0.5mol,則硫酸亞鐵銨的物質(zhì)的量為1mol,硫原子的物質(zhì)的量為2mol,而B裝置中時二氧化硫最后轉(zhuǎn)化成硫酸鋇2mol,由此可知產(chǎn)物中無三氧化硫,則硫酸亞鐵銨受熱分解的方程式為2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+2NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O,mN2= =14g,故答案為:14;

51mol亞鐵離子被氧化后轉(zhuǎn)化成鐵離子,失去的電子為1mol,每生成1molCr3+轉(zhuǎn)移的電子為3mol,根據(jù)元素得失電子守恒有3n=m,由根據(jù)FeOFemCrnO3中化合價的代數(shù)和為0,有3m+3n=6,解得m=1.5,n=0.5,則根據(jù)鐵原子守恒,若得到amolFeOFemCrnO3需消耗硫酸亞鐵銨的物質(zhì)的量為(1+ma=1+1.5a=2.5amol,故答案為:2.5a。

練習冊系列答案
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【題目】一水硫酸四氨合銅晶體[Cu(NH3)4SO4·H2O,相對分子質(zhì)量為246]是一種重要的染料及農(nóng)藥中間體。常溫下該物質(zhì)可溶于水,難溶于乙醇。某化學興趣小組通過以下實驗制備一水硫酸四氨合銅晶體并測定其純度;卮鹣嚓P問題:

I.實驗室制取CuSO4溶液

方案i:銅與濃硫酸加熱制備。

方案ii:將銅粉在空氣中充分加熱至完全變黑,再加稀硫酸即可得到硫酸銅溶液。

(1)請寫出方案i反應的化學方程式____,其缺點是____(寫1點)。

(2)實際生產(chǎn)中方案ii常常有紫紅色固體未反應,猜想原因可能是____。

(3)基于此,實驗進行了改進,其中一種方案是在硫酸和銅的反應容器中滴加H2O2溶液,觀察到的現(xiàn)象是____(寫1點)。H2O2的沸點為150.2℃。為加快反應需要提高H2O2溶液的濃度,可通過下圖將H2O2稀溶液濃縮,冷水入口是____(填ab),增加減壓設備的目的是____。

II.一水硫酸四氨合銅晶體的制備

(4)硫酸銅溶液含有一定的硫酸,呈酸性,加入適量NH3·H2O調(diào)節(jié)溶液pH,產(chǎn)生淺藍色沉淀,已知其成分為Cu2(OH)2SO4,試寫出生成此沉淀的離子反應方程式__________

(5)繼續(xù)滴加NH3·H2O,會轉(zhuǎn)化成深藍色溶液。從深藍色溶液中析出深藍色晶體的簡便實驗是滴加____________。

III.產(chǎn)品純度的測定

(6)精確稱取mg晶體,加適量水溶解,然后逐滴加入足量NaOH溶液,通入水蒸氣將氨全部蒸出,用V1mL0.200mol·L1的鹽酸完全吸收。以甲基橙作指示劑,用0.200mol·L1NaOH標準溶液滴定過剩的HCl,到終點時消耗V2mLNaOH溶液。產(chǎn)品純度的表達式為______。

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【題目】某溫度下,密閉容器中發(fā)生反應aX(g) bY(g)cZ(g),達到平衡后,保持溫度不變,將容器的容積壓縮到原來容積的一半,當達到新平衡時,物質(zhì)YZ的濃度均是原來的1.8倍。則下列敘述正確的是

A. 可逆反應的化學計量數(shù):abc

B. 達到新平衡時,物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率減小

C. 壓縮容器的容積時,υ正增大,υ逆減小

D. 達到新平衡時,混合物中Z的質(zhì)量分數(shù)增大

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【題目】近期《美國化學會雜志》報道,中國科學家以二氧化碳為碳源,金屬鈉為還原劑,在479℃、80Mpa下合成金剛石,這具有深遠的意義。

⑴二氧化碳合成金剛石是______變化。

⑵金剛石和______互稱同素異形體,只含有______鍵。

⑶鈉與二氧化碳反應生成金剛石與碳酸鈉的化學方程式為_____________

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【題目】如圖所示,隔板I固定不動,活塞可自由移動,M、N兩個容器中均發(fā)生反應:A(g)+2B(g)xC(g)△H=﹣192kJmol1,向M、N中都通入1mol A2mol B的混合氣體,初始M、N容積相同,保持溫度不變.下列說法正確的是( )

A. x=3,達到平衡后A的體積分數(shù)關系為:φ(M)φ(N)

B. x3,達到平衡后B的轉(zhuǎn)化率關系為:α(M)α(N)

C. x3,C的平衡濃度關系為:c(M)c(N)

D. x不論為何值,起始時向N容器中充入任意值的C,平衡后N容器中A的濃度均相等

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【題目】在體積為2 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應xA(g)yB(g)zC(g),圖表示200 ℃時容器中A、B、C物質(zhì)的量隨時間的變化,圖表示不同溫度下平衡時C的體積分數(shù)隨起始n(A)n(B)的變化關系。則下列結(jié)論正確的是

A. 200 ℃時,反應從開始到平衡的平均速率v(B)0.04mol·L-1·min-1

B. 所知反應xA(g)yB(g)zC(g)ΔH>0,且a2

C. 若在圖所示的平衡狀態(tài)下,再向體系中充入He,重新達到平衡前v>v

D. 200 ℃時,向容器中充入2 mol A 1 mol B,達到平衡時,A的體積分數(shù)等于0.5

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【題目】下列說法不正確的是(

A.12C原子的質(zhì)量為a gA原子的質(zhì)量為b g,則A元素的相對原子質(zhì)量為

B.氯化鈉晶體不導電,但存在鈉離子和氯離子

C.黃色晶體碳化鋁,熔點2200℃,熔融態(tài)不導電,可能是原子晶體

D.18O216O2化學性質(zhì)相似,物理性質(zhì)有所不同

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【題目】氯氣有毒,且大量制取的難度較大、污染嚴重,在培養(yǎng)皿中研究氯氣的性質(zhì)可實現(xiàn)綠色實驗。在培養(yǎng)皿的點滴板中央孔穴中滴加能生成氯氣的試劑(如漂白精與鹽酸),然后分別滴加所要進行實驗的試劑,如圖。下列是某學生觀察到的現(xiàn)象、解釋與結(jié)論,其中不符合事實的是

選項

實驗現(xiàn)象

解釋

結(jié)論

A

淀粉KI溶液變藍

氯氣置換出KI中的碘使淀粉變藍

單質(zhì)氧化性:Cl2I2

B

Na2S溶液中出現(xiàn)淡黃色沉淀

氯氣置換出Na2S中的硫

單質(zhì)氧化性:Cl2S

C

濕潤的藍色石蕊試紙先變紅后褪色

氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸

氯氣具有漂白性

D

FeCl2KSCN溶液的小液滴變紅

FeCl2Cl2氧化成FeCl3后,再與KSCN溶液反應變紅

氯氣具有氧化性

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】研究性學習小組的同學,為測定某含銅3%5%的鋁銅合金(不含其它元素)中銅的質(zhì)量分數(shù),設計下列兩種不同實驗方案進行探究。填寫下列空白。

[方案一]將鋁銅合金與足量NaOH溶液反應,測定剩余固體質(zhì)量。

1)實驗中發(fā)生反應的化學方程式是___。

2)稱取5.4g鋁銅合金粉末樣品,溶于VmL2.0mol/LNaOH溶液中。為使其反應完全,則NaOH溶液的體積V___mL。過濾、洗滌、干燥、稱量固體。該步驟中若未洗滌固體,測得銅的質(zhì)量分數(shù)將__(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。

[方案二]將鋁銅合金與足量稀硫酸溶液反應,用量筒或者量氣管測定生成氣體在通常狀況(約20℃,1.01×105Pa)的體積。

3)同學們擬選用圖1實驗裝置完成實驗:實驗開始時,先打開分液漏斗上口的玻璃塞,再輕輕打開其活塞,一會兒后稀硫酸也不能順利滴入錐形瓶.請你幫助分析原因___。

4)實驗結(jié)束時 ,生成氫氣的體積近似等于___

5)錐形瓶中殘存的氫氣對實驗結(jié)果是否有影響___(填“有”“沒有”或“不能判斷”)

6)同學們仔細分析圖1實驗裝置后,經(jīng)討論認為以下兩點會引起較大誤差:稀硫酸滴入錐形瓶中,即使不生成氫氣,也會將瓶內(nèi)空氣排出,使所測氫氣體積偏大;實驗結(jié)束時,連接廣口瓶和量筒的導管中有少量水存在,使所測氫氣體積偏小。于是他們設計了圖2的實驗裝置。

①裝置中導管a的作用是___。

②實驗中準確測定出實驗前鋁銅合金質(zhì)量m1g,實驗后鋁銅合金質(zhì)量m2g,產(chǎn)生的氣體體積為(V2-V1)ml。利用上述數(shù)據(jù)計算通常狀況下的氣體摩爾體積:Vm=___。

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