【題目】某化學(xué)興趣小組對某黃鐵礦石(主要成分為FeS2)進行如下實驗探究。
實驗一:測定硫元素的含量
I.將m1 g該黃鐵礦樣品放入如圖所示裝置(夾持和加熱裝置省略)的石英管中,從a處不斷地緩緩?fù)ㄈ肟諝猓邷刈茻⒐苤械狞S鐵礦樣品至反應(yīng)完全,得到紅棕色固體和一種刺激性氣味的氣體。
Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后,將乙瓶中的溶液進行如下處理:
問題與討論:
(1)石英管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。
(2)I中,干燥管甲內(nèi)所盛試劑是________,石英管中的玻璃纖維的作用為__________。
(3)該黃鐵礦石中硫元素的質(zhì)量分數(shù)為___________。
實驗二:測定鐵元素的含量
問題與討論:
(4)步驟②中,若選用鐵粉作還原劑,會使測量結(jié)果________(填“不影響”、“偏高”或“偏低”)。
(5)步驟③中,需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、_______、________。
(6)滴定終點的現(xiàn)象是___。
(7)用c mol/LKMnO4溶液滴定,終點時消耗KMnO4溶液V mL,則黃鐵礦中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為___。
【答案】4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 堿石灰(或氫氧化鈉固體或氧化鈣固體) 防止氣流把固體吹到導(dǎo)管內(nèi)堵塞導(dǎo)管 ×100% 偏高 250 mL容量瓶 膠頭滴管 溶液變成粉紅色且半分鐘內(nèi)不變色 ×100%
【解析】
(1)石英管中發(fā)生反應(yīng)是高溫下FeS2被氧氣氧化成SO2和Fe2O3;
(2)甲中使用固體干燥劑,用于除掉空氣中的水分,所以選用堿石灰;玻璃纖維可防止固體進入導(dǎo)氣管;
(3)根據(jù)硫原子守恒計算硫鐵礦中硫的質(zhì)量,從而計算其質(zhì)量分數(shù);
(4)鐵和鐵離子反應(yīng)生成的亞鐵離子物質(zhì)的量增大;若將稀釋液久置,溶液中的亞鐵離子部分被氧化成鐵離子;
(5)根據(jù)一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制中需使用的儀器完成;
(6)酸性高錳酸鉀溶液氧化亞鐵離子生成鐵離子。
(1)高溫下,FeS2被氧氣氧化成SO2和Fe2O3,根據(jù)電子守恒、原子守恒,可得配平后的化學(xué)方程式為:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;
(2)由于甲裝置需要使用固體干燥劑,用于除掉空氣中的水分,可以選用堿石灰(或氫氧化鈉固體或氧化鈣固體),石英管右端的玻璃纖維的作用為防止氣流把固體吹到導(dǎo)管內(nèi)堵塞導(dǎo)管;
(3)最終所得沉淀是硫酸鋇,根據(jù)硫原子守恒得硫的質(zhì)量,n(BaSO4)== mol,則其中含有的S元素的質(zhì)量為m(S)=n·M= mol×32 g/mol= g,所以該黃鐵礦石中硫元素的質(zhì)量分數(shù)為×100%=×100%;
(4)鐵和鐵離子會發(fā)生反應(yīng):Fe+2Fe3+=3Fe2+,反應(yīng)生成的Fe2+,使溶液中Fe2+物質(zhì)的量增大,使反應(yīng)消耗高錳酸鉀物質(zhì)的量增大,導(dǎo)致測定結(jié)果偏高;
(5)在配制一定體積一定物質(zhì)的量濃度溶液中,使用的儀器除了燒杯、玻璃棒外,還需要250mL容量瓶、膠頭滴管;
(6)用KMnO4酸性溶液滴定Fe2+,當Fe2+恰好完全被氧化為Fe3+,再滴入KMnO4酸性溶液,溶液就會變成粉紅色且半分鐘內(nèi)不變色,說明達到滴定終點;
(7)25.00 mL溶液反應(yīng)消耗KMnO4溶液的物質(zhì)的量n(KMnO4)=c mol/L×V ×10-3 L=cV×10-3 mol,根據(jù)電子守恒可知溶液中Fe2+的物質(zhì)的量為n(Fe2+)=5n(KMnO4)=5cV×10-3 mol,其質(zhì)量m(Fe) =n(Fe2+)M=5cV×10-3 mol×56 g/mol,所以原溶液中含有Fe元素的質(zhì)量m(Fe)=5cV×10-3 mol×56 g/mol=×100%= ×100%。
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【題目】含苯酚的工業(yè)廢水的處理流程如圖所示。
(1)①流程圖設(shè)備Ⅰ中進行的是操作________(填寫操作名稱)。實驗室里這一步操作可以用_______(填儀器名稱)進行。
②由設(shè)備Ⅱ進入設(shè)備Ⅲ的物質(zhì)A是______________(填化學(xué)式,下同)。由設(shè)備Ⅲ進入設(shè)備Ⅳ的物質(zhì)B是___________。
③在設(shè)備Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。
④在設(shè)備Ⅳ中,物質(zhì)B的水溶液和CaO反應(yīng)后,產(chǎn)物是NaOH、H2O和______。通過 _________________(填操作名稱)操作,可以使產(chǎn)物相互分離。
⑤圖中,能循環(huán)使用的物質(zhì)是_______、_____________C6H6和CaO。
(2)為了防止水源污染,用簡單而又現(xiàn)象明顯的方法檢驗?zāi)彻S排放的污水中有無苯酚,此方法是____________。
從廢水中回收苯酚的方法是①用有機溶劑萃取廢液中的苯酚;②加入某種藥品的水溶液使苯酚與有機溶劑脫離;③加入某物質(zhì)又析出苯酚。試寫出②、③兩步的反應(yīng)方程式:_________________________。
(3)為測定廢水中苯酚的含量,取此廢水100 mL,向其中加入濃溴水至不再產(chǎn)生沉淀為止,得到沉淀0.331 g,求此廢水中苯酚的含量____________(mg·L-1)。
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【題目】已知NO2和N2O4可以相互轉(zhuǎn)化:2NO2(g)N2O4(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),F(xiàn)將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入一體積為2 L的恒溫密閉容器中,反應(yīng)物物質(zhì)的量隨時間變化關(guān)系如圖所示,則下列說法錯誤的是( 。
A.前10 min內(nèi)用NO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)=0.02 mol·L-1min-1
B.反應(yīng)進行至25 min時,曲線發(fā)生變化的原因可以是向容器中添加NO2(g)
C.若要達到與最后相同的化學(xué)平衡狀態(tài),在25 min時還可以采取的措施是添加N2O4(g)
D.a、b、c、d四個點中,表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的點成是b和d
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【題目】在合成氨過程中,進入合成塔的氮氣和氫氣的體積比為1∶3,壓強為160 atm,從合成塔出來的混合氣體中氨的體積分數(shù)為25%。求:
(1)從合成塔出來的氣體中氮氣和氫氣的體積比是多少_______
(2)從合成塔出來的氣體的壓強是多少_______
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【題目】25℃時,Fe(OH)2和Cu(OH)2的飽和溶液中,金屬陽離子的物質(zhì)的量濃度的負對數(shù)[-lgc(M2+)],已知該溫度下,Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2],下列說法正確的是( )
A.a線表示Fe(OH)2飽和溶液中的變化關(guān)系
B.向X點對應(yīng)的飽和溶液中加入少量NaOH,可轉(zhuǎn)化為Y點對應(yīng)的溶液
C.除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+,可加入適量CuO
D.當Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存時,溶液中=104.6
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【題目】下列離子方程式書寫正確的是( )
A.苯酚與碳酸鈉溶液反應(yīng):2+CO32-→ +CO2↑+H2O
B.硫酸銅與過量濃氨水反應(yīng)的離子方程式:Cu2++2NH3·H2O =Cu(OH)2↓+2NH4+
C.向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液使Al3+剛好完全沉淀:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
D.少量SO2通入足量Ca(ClO)2溶液中:SO2+Ca2++ClOˉ+H2O=CaSO4+2H++Cl-
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【題目】I.已知:
烴基烯基醚A的相對分子質(zhì)量(Mr)為176,分子中碳氫原子數(shù)目比為3:4,與A相關(guān)的反應(yīng)如下:
請回答下列問題:
(1)A的分子式為__,B的名稱是__;
(2)寫出C→D反應(yīng)的化學(xué)方程式:__;
(3)鏈烴M的相對分子質(zhì)量比B多24,分子中所有碳原子均在同一平面上,其結(jié)構(gòu)簡式是__;
Ⅱ.由E轉(zhuǎn)化為對甲基苯乙炔()的一條路線如下:
(4)①反應(yīng)中所加試劑是__; ③的反應(yīng)類型是__;
(5)寫出G的結(jié)構(gòu)簡式:__;
(6)寫出兩種同時符合下列條件的E的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:__。
①屬于芳香醛;
②苯環(huán)上有兩種不同環(huán)境的氫原子.
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【題目】氮及其化合物的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護的重要研究課題。
(1)合成氨工業(yè)是最基本的無機化工之一,氨是化肥工業(yè)和基本有機化工的主要原料。合成氨反應(yīng)中有關(guān)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表:
化學(xué)鍵 | H—H | N≡N | N—H |
E/kJmol-1 | 436 | 946 | 391 |
①已知:合成氨反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的活化能Ea=508kJmol-1,則氨分解反應(yīng):NH3(g)N2(g)+H2(g)的活化能Ea=_____。
②圖1表示500℃、60.0MPa條件下,原料氣投料比與平衡時NH3體積分數(shù)的關(guān)系。根據(jù)如圖中a點數(shù)據(jù)計算N2的平衡體積分數(shù):_____(保留3位有效數(shù)字)。
③依據(jù)溫度對合成氨反應(yīng)的影響,在如圖坐標系中,畫出一定條件下的密閉容器內(nèi),從通入原料氣開始,隨溫度不斷升高,N2物質(zhì)的量變化的曲線示意圖_____。
(2)選擇性催化還原脫硝技術(shù)(SCR)是目前較成熟的煙氣脫硝技術(shù),該技術(shù)是指在溫度300~420℃之間和催化劑條件下,用還原劑(如NH3)選擇性地與NOx反應(yīng)。
①SCR脫硝技術(shù)中發(fā)生的主要反應(yīng)為:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) △H=-1625.5kJmol-1;氨氮比會直接影響該方法的脫硝率。350℃時,只改變氨氣的投放量,氨氣的轉(zhuǎn)化率與氨氮比的關(guān)系如圖所示。當>1.0時,煙氣中NO濃度反而增大,主要原因是_____。
②堿性溶液處理煙氣中的氮氧化物也是一種脫硝的方法,寫出NO2被Na2CO3溶液吸收生成三種鹽的化學(xué)反應(yīng)方程式_____。
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【題目】下列各圖為幾種晶體或晶胞的構(gòu)型示意圖。
請回答下列問題:
(1)這些晶體中,粒子之間以共價鍵結(jié)合形成的晶體是_______________。
(2)冰、金剛石、MgO、CaCl2、干冰5種晶體的熔點由高到低的順序為_________。
(3)NaCl晶胞與MgO晶胞相同,NaCl晶體的晶格能________(填“大于”或“小于”)MgO晶體的晶格能,原因是__________________________。
(4)每個Cu晶胞中實際占有________個Cu原子,CaCl2晶體中Ca2+的配位數(shù)為________。
(5)冰的熔點遠高于干冰的重要原因是__________________。
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