【題目】實(shí)驗(yàn)室用Cl2KOH溶液反應(yīng)制備KClO溶液,其裝置如下圖所示。以KClO溶液及廢鐵屑等為原料,可制備高效水處理劑聚合硫酸鐵。

已知:C中反應(yīng)是放熱反應(yīng)

(1)裝置A中儀器a的名稱是______;裝置B的作用是_______。

(2)Cl2KOH在較高溫度下反應(yīng)生成KClO3,在不改變KOH溶液的濃度和體積的條件下,控制反應(yīng)在0℃5℃進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)中可采取的措施是_______(回答一點(diǎn)即可)。

(3)裝置D發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______。

(4)聚合硫酸鐵(其中Fe元素為+3價(jià))的組成可通過下列實(shí)驗(yàn)測定:

稱取一定質(zhì)量的聚合硫酸鐵溶于稀鹽酸中,往所得溶液中滴加BaCl2溶液至沉淀完全,過濾、洗滌、干燥至恒重,得到白色固體11.65 g

另稱取與等質(zhì)量的聚合硫酸鐵溶于稀硫酸中,加入足量銅粉,充分反應(yīng)后過濾、洗滌,將濾液和洗液合并配成250.00 mL溶液B

準(zhǔn)確量取25.00 mL溶液B,用0.1000 mol·L1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液8.00 mL。該步反應(yīng)為:。通過計(jì)算確定該聚合硫酸鐵的化學(xué)式(寫出計(jì)算過程)______。

【答案】分液漏斗 除去Cl2中的HCl氣體 將裝置D置于0℃5℃的水浴中(控制滴加速度等) Cl22OH=ClClOH2O 250.00mL溶液中:n(SO42)=n(BaSO4)==0.0500mol

根據(jù):5Fe3+5Fe2+MnO4-

n(Fe3+)=5n(MnO4-)=5×0.1000molL1×8.00mL×103LmL1×=0.0400mol

由電荷守恒:3n(Fe3+)=2n(SO42)+n(OH)

n(OH)=3n(Fe3+)2n(SO42)=3×0.0400mol2×0.0500mol=0.0200mol

n(Fe3+):n(OH):n(SO42)=0.0400mol:0.0200mol:0.0500mol=4:2:5

即聚合硫酸鐵的化學(xué)式為Fe4(OH)2(SO4)5

【解析】

1)儀器a為分液漏斗;裝置C的作用是制備KClO,其反應(yīng)原理是2KOHCl2=KClOKClH2O,若通入的氣體中含有HCl,將會(huì)導(dǎo)致制備出的KClO純度降低,因此裝置B的作用是除去Cl2中的HCl氣體;

2)因裝置C中反應(yīng)式放熱反應(yīng),若于常溫下反應(yīng),將會(huì)有副反應(yīng)發(fā)生生成KClO3,因此需要將裝置C中的反應(yīng)溫度控制在0℃5℃進(jìn)行,可采取將裝置D置于0℃5℃的水浴中或控制滴加速度使反應(yīng)放熱量減小;

3)裝置D的作用是除去未反應(yīng)完全的Cl2,防止污染空氣,故裝置D中發(fā)生的反應(yīng)為:Cl22OH=ClClOH2O

4)①步驟中產(chǎn)生的白色沉淀為BaSO4,根據(jù)沉淀質(zhì)量可計(jì)算出該質(zhì)量的聚合硫酸鐵中含有的SO42的量;

②步驟中加入銅粉,發(fā)生反應(yīng)2Fe3Cu=2Fe2Cu2;

③步驟目的是測定25mL溶液B中所含Fe2的量,然后計(jì)算出250mL溶液BFe2的量,由此計(jì)算Fe3的量,然后根據(jù)化合物化合價(jià)為0計(jì)算出OH的量,由此確定聚合硫酸鐵的化學(xué)式;其具體計(jì)算過程如下:

250.00mL溶液中:n(SO42)=n(BaSO4)==0.0500mol,

根據(jù):5Fe3+5Fe2+MnO4-,

n(Fe3+)=5n(MnO4-)=5×0.1000molL1×8.00mL×103LmL1×=0.0400mol

由電荷守恒:3n(Fe3+)=2n(SO42)+n(OH),

n(OH)=3n(Fe3+)2n(SO42)=3×0.0400mol2×0.0500mol=0.0200mol

n(Fe3+):n(OH):n(SO42)=0.0400mol:0.0200mol:0.0500mol=4:2:5

即聚合硫酸鐵的化學(xué)式為Fe4(OH)2(SO4)5。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】某學(xué)習(xí)小組為研究銅與濃、稀HNO3反應(yīng)的差異,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

下列說法不正確的是

A. 反應(yīng)開始前通入過量的CO2氣體,目的是排除裝置內(nèi)的空氣

B. A中的離子方程式為:Cu+2NO3-+4H+==Cu2++2NO2↑+2H2O

C. 當(dāng)B中0.03 mol銅粉被氧化時(shí),B中產(chǎn)生的NO氣體大于0.02 mol

D. C裝置中裝入一定量的水進(jìn)行尾氣處理

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C.由丙可知:等濃度的HA溶液和HB溶液,其pH前者小于后者

D.圖丁表示壓強(qiáng)對(duì)可逆反應(yīng)的影響(橫坐標(biāo)代表時(shí)間),乙的壓強(qiáng)比甲的壓強(qiáng)大

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A.石墨為電池的負(fù)極

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【題目】常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是( )

A. 含大量Fe3+的溶液中:Na+、Mg2+、SO42-、SCN-

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C. 能使甲基橙變紅的溶液中:Cu2+、Mg2+、SO42-、Cl-

D. 1.0mol·L-1的KNO3溶液中:Fe2+、H+、Cl-、I-

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D.合成順丁橡膠的單體是CH2=CHCH=CH2

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【題目】在溫度、容積相同的三個(gè)密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH= -92.4kJ/mol,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

容器

反應(yīng)物投入量

1molN2、3molH2

2molNH3

4molNH3

NH3的濃度(mol/L)

c1

c2

c3

反應(yīng)的能量變化

放出a kJ

吸收b kJ

吸收c kJ

體系壓強(qiáng)

P1

P2

P3

反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率

α1

α2

α3

下列說法正確的是

A. 2 c1c3 B. a + b=92.4 C. 2P1P3 D. α13=1

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【題目】某天然氨基酸M是人體必需的氨基酸之一,其合成路線如下:

已知:

+R—X+KX

1A→B的反應(yīng)條件和試劑是__________________;

2I→J的反應(yīng)類型是______________;

3)寫出GNaOH水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________

4)化合物M縮聚生成高分子化合物N化學(xué)方程式___________;

5)符合下列條件的化合物M的同分異構(gòu)體共有__________種(不考慮立體異構(gòu));

含有苯甲酸結(jié)構(gòu)含有一個(gè)甲基苯環(huán)上只有2個(gè)取代基

其中核磁共振氫譜峰面積比為1:1:2:2:2:3的分子的結(jié)構(gòu)簡式________________(任寫一種);

6)請寫出以丙酸和上述流程中出現(xiàn)的物質(zhì)為原料經(jīng)三步合成丙氨酸()的路線。________________________________________________________________________________

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【題目】ClO2是一種消毒殺菌效率高、二次污染小的水處理劑。工業(yè)上可通過以下反應(yīng)制得ClO2(提示:下面方程式中的氧元素都為負(fù)二價(jià))2KClO3+Na2SO3+H2SO42ClO2↑+K2SO4+Na2SO4+H2O,則下列說法中正確的是

A. KClO3在反應(yīng)中是還原劑

B. 制得1mol的ClO2反應(yīng)中需轉(zhuǎn)移2mol電子

C. Na2SO3的還原性小于ClO2的還原性

D. 反應(yīng)中被氧化的元素是S

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