【題目】用硫鐵礦(主要含F(xiàn)eS2、SiO2等)制備莫爾鹽的流程如下:
已知:“還原”時(shí),F(xiàn)eS2與H2SO4不反應(yīng),F(xiàn)e3+通過(guò)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ被還原,其中反應(yīng)Ⅰ如下:
2Fe3++ FeS2=2S↓+3Fe2+
(1)“還原”時(shí),pH不宜過(guò)高的原因是____________,寫出“還原”時(shí)反應(yīng)Ⅱ的離子方程式:___________。
(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得“還原”時(shí)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ中被還原的Fe3+的物質(zhì)的量之比為2:7。計(jì)算“還原”后溶液Fe2+的濃度即可確定后面所加(NH4)2SO4的量(溶液體積變化忽略不計(jì))。
離子 | 離子濃度(mol·L-1) | |
還原前 | 還原后 | |
SO42- | 3.2 | 3.5 |
Fe2+ | 0.15 |
(3)稱取23.52g新制莫爾鹽,溶于水配成溶液并分成兩等份。一份加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀13.98g;另一份用0.2000mol/LK2Cr2O7酸性溶液滴定,當(dāng)Cr2O72-恰好完全被還原為Cr3+時(shí),消耗溶液的體積為25.00mL。試確定莫爾鹽的化學(xué)式__________。
【答案】(1)pH過(guò)高時(shí)鐵元素將沉淀導(dǎo)致產(chǎn)率降低FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+
(2)3.30 (3)FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O
【解析】
試題分析:硫鐵礦(主要含F(xiàn)eS2、SiO2等)在空氣中焙燒,得二氧化硫氣體和氧化鐵、二氧化硅等固體,加硫酸溶解,過(guò)濾除去二氧化硅,得硫酸鐵溶液,硫酸鐵溶液中再加入硫鐵礦,F(xiàn)eS2把鐵離子還原為Fe2+,同時(shí)生成S沉淀,過(guò)濾,濾渣含有S、硫鐵礦,濾液中主要含有硫酸亞鐵的混合溶液,向混合溶液中加入硫酸銨,經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮降溫結(jié)晶,過(guò)濾,洗滌,干燥可得莫爾鹽,
(1)根據(jù)上面的分析可以知道,“還原”時(shí),鐵離子做氧化劑,如果pH過(guò)高時(shí)鐵元素將沉淀導(dǎo)致產(chǎn)率降低,“還原”時(shí)FeS2把鐵離子還原為Fe2+,同時(shí)生成S沉淀,所以反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+,因此,本題正確答案是:pH過(guò)高時(shí)鐵元素將沉淀導(dǎo)致產(chǎn)率降低;FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+;
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以知道,反應(yīng)后硫酸根的濃度比反應(yīng)前增加了3.50molL-1-3.20molL-1=0.3molL-1,根據(jù)反應(yīng)FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+可以知道,反應(yīng)中消耗Fe3+的物質(zhì)的量為2.1mol,生成的Fe2+物質(zhì)的量為2.25mol,因?yàn)棰、Ⅱ中被還原的Fe3+的物質(zhì)的量之比為2:7,Ⅰ中消耗的鐵離子的物質(zhì)的量為0.6mol,根據(jù)反應(yīng)2Fe3++FeS2=2S↓+3Fe2+可以知道,生成Fe2+物質(zhì)的量為0.9mol,所以反應(yīng)后溶液中Fe2+物質(zhì)的量為2.25mol+0.9mol+0.15mol=3.30mol,因此,本題正確答案是:3.30;
(3)稱取23.52g新制莫爾鹽,溶于水配成溶液并分成兩等份,一份加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀硫酸鋇的質(zhì)量為13.98g,其物質(zhì)的量為13.98g/233g/mol=0.06mol,所以n(SO42-)=0.06mol,
另一份用0.2000molL-1K2Cr2O7酸性溶液滴定,當(dāng)Cr2O72-恰好完全被還原為Cr3+時(shí),消耗溶液的體積為25.00mL,根據(jù)題意,
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
6 1
n(Fe2+) 0.2000molL-1×0.025L,所以n(Fe2+)=0.005 mol×6=0.03mol,根據(jù)電荷守恒:n(NH4+)+2n(Fe2+)=2n(SO42-),n(NH4+)=0.06mol,n(H2O)=[(23.52g/2)-0.06mol*96g/mol-0.03mol*56g/mol-0.06mol*18g/mol]/18g/mol=0.18mol,所以n(SO42-):n(Fe2+):n(NH4+):n(H2O)=0 06 mol:0 03 mol:0 06mol:0 18 mol=2:1:2:6,所以莫爾鹽的化學(xué)式為(NH4)2Fe(SO4)26H2O[或(NH4)2SO4FeSO46H2O],因此,本題正確答案是:(NH4)2Fe(SO4)26H2O[或(NH4)2SO4FeSO46H2O].
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】【化學(xué)選修2 -化學(xué)與技未】
I.某含錳礦物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2 、A12O3等。已知FeCO3、MnCO3難溶于水。一種運(yùn)用陰離子膜電解法的新技術(shù)可用于從碳酸錳礦中提取金屬錳,主要物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:
(1)設(shè)備Ⅰ中反應(yīng)后,濾液1里錳元素只以Mn2+的形式存在,且濾渣1中也無(wú)MnO2。 濾渣1的主要成分是 (填化學(xué)式)。
(2)設(shè)備1中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式是 。
(3)設(shè)備2中加足量雙氧水的作用是 。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)濾液2中是否存在Fe2+: 。
(4)設(shè)備4中加入過(guò)量氫氧化鈉溶液,沉淀部分溶解,用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋原因: 。
(5)設(shè)備3中用陰離子膜法提取金屬錳的電解裝置如圖:
①電解裝置中箭頭表示溶液中陰離子移動(dòng)的方向;則A電極是直流電源的 極。實(shí)際生產(chǎn)中,陽(yáng)極以稀硫酸為電解液,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為__ ___。
②該工藝之所以采用陰離子交換膜,是為了防止Mn2+ 進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)發(fā)生副反應(yīng)生成MnO2造成資源浪費(fèi),寫出該副反應(yīng)的電極反應(yīng)式 。
II.冰銅礦的主要成分是Cu2S、FeS,含有少許Al2O3和SiO2雜質(zhì)。由冰銅礦冶煉金屬銅的流程如下:
已知各離子沉淀的范圍如下表
離子 | Fe3+ | Fe2 + | Cu2+ |
開始沉淀pH | 1.9 | 7.0 | 6.7 |
沉淀完全pH | 3.4 | 9.0 | 10.0 |
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)將冰銅礦粉碎的目的是提高浸出率,另外一種提高浸出率的措施是 。
(2)溶液1的成分是 ,若向其中通入足量的CO2可以析出的沉淀是 ,此時(shí)溶液中的溶質(zhì)將變成 。
(3)沉淀1加入H2O2和稀H2SO4后,溶液中陰離子只有SO42-,金屬陽(yáng)離子有Cu2+ 和F3+,則該過(guò)程的離子方程式為: 。
(4)溶液2調(diào)節(jié)的pH范圍為 。
(5)對(duì)紅褐色沉淀進(jìn)行洗滌并干燥處理,可以得到純凈的Fe(OH)3,可用于制備紅色顏料Fe2O3。檢驗(yàn)紅褐色沉淀是否洗凈的方法是 。
(6)用惰性電極對(duì)溶液3進(jìn)行電解,電解CuSO4溶液的化學(xué)方程式為: ;當(dāng)兩極共產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8 L氣體且陰陽(yáng)兩極產(chǎn)生的氣體體積之比為1: 1時(shí),則析出的銅的質(zhì)量為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將氯化鈉、氯化鋁、氯化亞鐵、氯化鐵、氯化鎂五種溶液.只用一種試劑就能加以區(qū)別,這種試劑是
A.KSCN B.BaCl2 C.NaOH D.HCI
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某溫度下,反應(yīng)2A(g) B(g)+C(g)的平衡常數(shù)為1,在容積為2L的密閉容器中加入A(g)。20s時(shí)測(cè)得各組分的物質(zhì)的量如下表:下列說(shuō)法正確的是( )
物質(zhì) | A(g) | B(g) | C(g) |
物質(zhì)的量/mol | 1.2 | 0.6 | 0.6 |
A.反應(yīng)前20s的平均速率為v(A)=0.6mol·L-1·S-1
B.20s時(shí),正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率
C.達(dá)平衡時(shí),A(g)的轉(zhuǎn)化率為100%
D.若升高溫度,平衡常數(shù)將變?yōu)?.5,則反應(yīng)的△H<0
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】肼(N2H4)和氨是氮的兩種常見化合物,在科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用.回答下列問(wèn)題:
(1)N2H4中N原子核外最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu).寫出N2H4的結(jié)構(gòu)式:___________.
(2)實(shí)驗(yàn)室用兩種固體制取NH3的反應(yīng)化學(xué)方程式為_____________.
(3)NH3與NaClO反應(yīng)可得到肼(N2H4),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________.
(4)肼一空氣燃料電池是一種堿性環(huán)保電池,該電池放電時(shí),負(fù)極的反應(yīng)式為_____________.
(5)工業(yè)生產(chǎn)尿素的原理是以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2]反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l),該反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度關(guān)系如下:
T/℃ | 165 | 175 | 185 | 195 |
K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
①焓變△H_________0(填“>”、“<”或“=”).
②在一定溫度和壓強(qiáng)下,若原料氣中的NH3和CO2的物質(zhì)的量之比(氨碳比)\frac{n(NH_{3})}{n(CO_{2})}=x,如圖是氨碳比(x)與CO2平衡轉(zhuǎn)化率(α)的關(guān)系.α隨著x增大而增大的原因是_____________.圖中A點(diǎn)處,NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為___________.
(6)在恒溫恒容密閉容器中按照甲、乙、丙三種方式分別投料,發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g),測(cè)得甲容器中H2的平衡轉(zhuǎn)化率為40%.
n(N2) | n(H2) | n(NH3) | |
甲 | 1mol | 3mol | 0mol |
乙 | 0.5mol | 1.5mol | 1mol |
丙 | 0mol | 0mol | 4mol |
①判斷乙容器中反應(yīng)進(jìn)行的方向是_____________(填“正向或“逆向”)移動(dòng).
②達(dá)平衡時(shí),甲、乙、丙三容器中NH3的體積分?jǐn)?shù)大小順序?yàn)開____________。
(6)氨氣在純氧中燃燒,生成一種單質(zhì)和水,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: ,科學(xué)家利用此原理,設(shè)計(jì)成氨氣一氧氣燃料電池,則通入氨氣的電極是
(7)一定條件下,某密閉容器中發(fā)生反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)。在一定體積的密閉容器中,為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),下列措施中可采用的是 (填字母代號(hào))。
a.增大壓強(qiáng) b.適當(dāng)升高溫度 c.增大O2的濃度 d.選擇高效催化劑
(8)如果某氨水的電離程度為1%,濃度為0.01 mol/LMgCl2溶液滴加氨水至開始產(chǎn)生沉淀時(shí)(不考慮溶液體積變化),溶液中的NH3·H2O的濃度為 {已知Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12]}
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】2016年,我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)了以煤為原料合成氣態(tài)烯烴的新途徑。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 煤的氣化和液化是物理變化
B. 煤的干餾是在隔絕空氣條件下進(jìn)行的
C. 大量燃燒煤炭是造成霧霾的重要原因
D. 發(fā)展“煤制油”工程可減少對(duì)石油產(chǎn)品的依賴
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】青蒿酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A.青蒿酸的分子式為C15H20O2
B.1mol青蒿酸最多可與3molH2加成
C.青蒿酸與互為同分異構(gòu)體
D.苯環(huán)上連有-CHO和-OH、分子中有6種不同化學(xué)環(huán)境氫的青蒿酸的同分異構(gòu)體只有2種
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鎳(28Ni)金屬羰基化合物[金屬元素和一氧化碳(CO)中性分子形成的一類配合物]、金屬儲(chǔ)氫材料[能可逆的多次吸收、儲(chǔ)存和釋放氫氣(H2)的合金]等領(lǐng)域用途廣泛。
(1)Ni原子基態(tài)核外電子排布式為_________________。
(2)Ni(CO)4中鎳的化合價(jià)為_____________,寫出與CO互為等電子體的中性分子、帶一個(gè)單位正電荷的陽(yáng)離子、帶一個(gè)單位負(fù)電荷的陰離子各一個(gè):__________、_____________、___________。
(3)一種儲(chǔ)氫合金由鎳與鑭(La)組成,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示.則該晶體的化學(xué)式為_________。
(4)下列反應(yīng)常用來(lái)檢驗(yàn)Ni2+,請(qǐng)寫出另一產(chǎn)物的化學(xué)式__________。
與Ni2+配位的N原子有_________個(gè),該配合物中存在的化學(xué)鍵有__________(填序號(hào))。
A共價(jià)鍵 B離子鍵 C配位鍵 D金屬鍵 E氫鍵
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出熱量121 kJ,且氧氣中1 mol O==O鍵完全斷裂時(shí)吸收熱量496 kJ,水蒸氣中1 mol H—O鍵形成時(shí)放出熱量463 kJ,則氫氣中1 mol H—H鍵斷裂時(shí)吸收熱量為
A. 920 kJ B. 557 kJ C. 436 kJ D. 188 kJ
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