金屬離子 | 開始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
分析 制備氨基甲酸銨的裝置如圖1所示,干燥的氨氣通入液體石蠟鼓泡瓶,干燥的二氧化碳通過液體石蠟鼓泡瓶,氨氣和二氧化碳進入三頸瓶冰水浴中攪拌反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4(s)△H<0,
(1)此反應(yīng)是可逆反應(yīng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),結(jié)合平衡移動理論,為提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,需降溫促平衡正向進行,另外也要考慮產(chǎn)物的不穩(wěn)定性,降溫可避免產(chǎn)物分解;
(2)液體石蠟鼓泡瓶的主要作用是控制反應(yīng)進行程度,控制氣體流速和原料氣體的配比;
(3)生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中,分離產(chǎn)品的實驗方法利用過濾得到,氨基甲酸銨(NH2COONH4)是一種白色固體,易分解;
(4)依據(jù)反應(yīng)過程中的產(chǎn)物分析,不能把污染性的氣體排放到空氣中,吸收易溶于水的氣體需要放倒吸;
(5)碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品中,使碳元素完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈣,依據(jù)碳元素守恒和混合物質(zhì)量計算物質(zhì)的量分數(shù);
(6)由硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3 )制備FeSO4•7H2O晶體,要弄清楚流程中每一步的原理和注意事項.向燒渣中加入足量的稀硫酸,F(xiàn)e2O3、Al2O3均會與硫酸反應(yīng),分別生成Fe2(SO4)2和Al2(SO4)2,SiO2不反應(yīng),先過濾把SiO2除去,然后向濾液中加入足量的鐵粉,將Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+,根據(jù)金屬離子沉淀的pH值,然后通過滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至5.0把Al3+除去,過濾,即得到FeSO4溶液,然后加熱蒸發(fā)濃縮,放在冰水中冷卻,冷卻結(jié)晶,之后過濾,洗滌,低溫烘干.
解答 解:(1)反應(yīng)2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4(s)+Q,是放熱反應(yīng),降溫平衡正向進行,溫度升高;發(fā)生器用冰水冷卻提高反應(yīng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化率,防止生成物溫度過高分解,
故答案為:降低溫度,防止因反應(yīng)放熱造成產(chǎn)物分解.提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率;
(2)液體石蠟鼓泡瓶的作用是控制反應(yīng)進行程度,控制氣體流速和原料氣體的配比,
故答案為:通過觀察氣泡,調(diào)節(jié)NH3與CO2通入比例;
(3)制備氨基甲酸銨的裝置如圖3所示,把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中,不斷攪拌混合,生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中,分離產(chǎn)品的實驗方法利用過濾得到,氨基甲酸銨(NH2COONH4)是一種白色固體,易分解、不能加熱烘干,應(yīng)在真空40℃以下烘干,
故答案:過濾;c;
(4)雙通玻璃管的作用是防止液體倒吸;濃硫酸起到吸收多余的氨氣,同時防止空氣中水蒸氣進入反應(yīng)器使氨基甲酸銨水解,
故答案為:防止倒吸;吸收多余氨氣、防止空氣中水蒸氣進入反應(yīng)器使氨基甲酸銨水解;
(5)取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品0.7820g,用足量石灰水充分處理后,使碳元素完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈣,過濾、洗滌、干燥,測得質(zhì)量為1.000g.物質(zhì)的量為0.010mol,設(shè)樣品中氨基甲酸銨物質(zhì)的量為x,碳酸氫銨物質(zhì)的量為y,依據(jù)碳元素守恒得到;
x+y=0.01
78x+79y=0.7820
解得x=0.008mol
y=0.002mol
則樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分數(shù)=$\frac{0.008mol}{0.01mol}$×100%=80%,
故答案為:80%;
(6)硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3 )制備FeSO4•7H2O晶體,
①向燒渣中加入足量的稀硫酸,F(xiàn)e2O3、Al2O3均會與硫酸反應(yīng),F(xiàn)e2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O,:Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O,分別生成Fe2(SO4)2和Al2(SO4)2,SiO2不反應(yīng),先過濾把SiO2除去,
②然后向濾液中加入足量的鐵粉,2Fe3++Fe═3Fe2+,將Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+,過濾,
故答案為:向濾液加入足量的鐵粉,充分攪拌后,過濾;
③根據(jù)金屬離子沉淀的pH值,然后通過滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至5.0~5.8把Al3+除去,過濾,即得到FeSO4溶液,可加熱濃縮到飽和溶液,然后放在冰水中冷卻,冷卻結(jié)晶,之后過濾,洗滌,低溫烘干,
故答案為:濾液中滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH約為5.0~5.8,過濾.
點評 本題考查了物質(zhì)制備實驗的設(shè)計應(yīng)用,主要是氨基甲酸的制備實驗裝置分析判斷,實驗基本操作,混合物分離的實驗設(shè)計,有關(guān)混合物的計算,題目難度中等.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
選項 | 容量瓶的容積 | 固體質(zhì)量 | 實驗操作 |
A | 480mL | 硫酸銅:7.7g | 加入500mL水 |
B | 480mL | 膽礬:12.0g | 配成500mL溶液 |
C | 500mL | 硫酸銅:8.0g | 加入500mL水 |
D | 500mL | 膽礬:12.5g | 配成500mL溶液 |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 由X→Y反應(yīng)的△H=E5-E2 | |
B. | 由X→Z反應(yīng)的△H>0 | |
C. | 由圖可知等物質(zhì)的量的Y的能量一定比X的能量高 | |
D. | 升高溫度可提高X→Z的反應(yīng)速率 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
溫度/℃ | 700 | 800 | 830 | 1 000 | 1 200 |
化學(xué)平衡常數(shù) | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
A. | 該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) | |
B. | 該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{c(C)•c(D)}{c(A)•c(B)}$ | |
C. | 其他條件不變時,增大體系的壓強,化學(xué)平衡常數(shù)減小 | |
D. | 單位時間內(nèi)生成B和D的物質(zhì)的量相等時,該反應(yīng)處于平衡狀態(tài) |
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