【題目】綠礬(FeSO4·7H2O)在化學(xué)合成上用作還原劑及催化劑。工業(yè)上常用廢鐵屑溶于一定濃度的硫酸溶液制備綠礬。

(1)98% 1.84g/cm3的濃硫酸在稀釋過程中，密度下降，當(dāng)稀釋至50%時(shí)，密度為1.4g/cm3，50%的硫酸物質(zhì)的量濃度為________(保留兩位小數(shù))，50%的硫酸與30%的硫酸等體積混合，混合酸的濃度為_______(填>、<、=)40%。

(2)將111.2g綠礬（FeSO47H2O，式量為278）在高溫下加熱，充分反應(yīng)后生成Fe2O3固體和SO2、SO3、水的混合氣體，則生成Fe2O3的質(zhì)量為_______g；SO2為_______mol。實(shí)驗(yàn)室可用以下方法制備摩爾鹽晶體[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，式量為392]。

(3)將4.88g鐵屑(含Fe2O3)與25mL 3mol/L H2SO4充分反應(yīng)后，得到FeSO4和H2SO4的混合溶液，稀釋溶液至100mL，測(cè)得其pH=1。鐵屑中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________（保留兩位小數(shù)）。

(4)向上述100mL溶液中加入與該溶液中FeSO4等物質(zhì)的量的(NH4)2SO4晶體，待晶體完全溶解后蒸發(fā)掉部分水，冷卻至t℃，析出摩爾鹽晶體12.360g，剩余溶液的質(zhì)量為82.560g。t℃時(shí)，計(jì)算(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的溶解度。_______（保留兩位小數(shù)）。

【答案】7.14 mol/L > 32 0.2 0.66(或66%) 22.35g

【解析】

(1)根據(jù)c=計(jì)算出密度為1.4g/cm3、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硫酸物質(zhì)的量濃度；假設(shè)密度相同，混合后質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，由于硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，溶液中含有的硫酸的質(zhì)量越大，所以混合后硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于40%；

(2)發(fā)生 ，結(jié)合n=及反應(yīng)計(jì)算；

(3)先根據(jù)溶液的pH計(jì)算剩余硫酸的物質(zhì)的量，再根據(jù)方程式計(jì)算氧化鐵的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

(4)根據(jù)原子守恒計(jì)算生成硫酸亞鐵的物質(zhì)的量及莫爾鹽的物質(zhì)的量，根據(jù)析出的晶體計(jì)算溶液中莫爾鹽的質(zhì)量，再根據(jù)，計(jì)算其溶解度。

(1)密度為1.4g/cm3、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硫酸物質(zhì)的量濃度為c=mol/L≈7.14mol/L；假如50%的硫酸與30%的硫酸密度相同，則混合后硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，由于50%的硫酸的密度大于30%的硫酸，所以混合后溶液中硫酸的質(zhì)量偏大，硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于40%；

(2)n(FeSO47H2O)==0.4mol，由可知，生成Fe2O3的質(zhì)量為0.4mol××160g/mol=32g，SO2為0.4mol×=0.2mol；

(3)根據(jù)題意知，稀釋溶液至100mL，測(cè)得其pH=1，溶液中還有酸剩余，剩余的n(H2SO4)=0.1mol/L××0.1L=0.005mol，則參加反應(yīng)的n(H2SO4)=0.025L×3mol/L-0.005mol=0.07mol。設(shè)鐵的物質(zhì)的量是m，氧化鐵的質(zhì)量是n，發(fā)生反應(yīng)的方程式Fe+Fe2O3+3H2SO4=3FeSO4+3H2O，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，則根據(jù)固體的質(zhì)量和硫酸的物質(zhì)的量可知，56m+160n=4.88，mn+3n=0.07，解得n=0.02mol，m=0.03mol，所以鐵屑中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是×100%=0.66(或66%)；

(4)根據(jù)以上結(jié)合原子守恒知，n(FeSO4)=n(Fe)+2n(Fe2O3)=(0.03+0.04)mol=0.07mol，根據(jù)莫爾鹽的化學(xué)式知，n[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]= n(FeSO4)=0.07mol，溶液中莫爾鹽的質(zhì)量為0.07mol×392g/mol-12.360g=15.08g，設(shè)莫爾鹽的溶解度為x，則=，解得x=22.35g。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知A的產(chǎn)量通常用來衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工水平，現(xiàn)以A為主要原料合成一種具有果香味的物質(zhì)E，其合成路線如下圖所示。

請(qǐng)回答下列問題：

(1)寫出A的電子式 ___________。

(2)B、D分子中官能團(tuán)的名稱是 ___________。

(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：

①________________；

②_________________；

④___________________，反應(yīng)類型：_______。

(4)物質(zhì)B可以被直接氧化為D，需要加入的試劑是___________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】有機(jī)物G是一種高分子化合物，常用作有機(jī)合成的中間體，并可用作乳膠漆等�？梢酝ㄟ^以下途徑合成：

已知有機(jī)物A中含有C、H、O、Cl四種元素且同一個(gè)碳原子上不直接連接兩個(gè)官能團(tuán)。

（1）A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________或___________；反應(yīng)③的反應(yīng)類型_____________________。

（2） 寫出反應(yīng)⑤和反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式：反應(yīng)⑤___________；反應(yīng)⑥（在一定條件下）___________。

（3）寫出1種E的同系物的名稱_____________________。寫出1種與F含有相同官能團(tuán)的F的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______________。

（4）試設(shè)計(jì)一條以為原料合成的合成路線__________________。（合成路線常用的表示方式為：甲乙……目標(biāo)產(chǎn)物）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列反應(yīng)中，反應(yīng)后固體物質(zhì)增重的是

A. 氫氣通過灼熱的CuO粉末 B. 二氧化碳通過Na2O2粉末

C. 鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng) D. 將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】有M、A 、B、D、N、E六種短周期元素原子序數(shù)依次增大，M元素的單質(zhì)是自然界最輕的氣體，N元素的原子半徑是所在周期中最大的,A、B、D、E四種元素在周期表中的相應(yīng)位置如下圖，它們的原子序數(shù)之和為37。下列說法不正確的是

A. 沸點(diǎn)：M2D > BM3 > AM4 B. 原子半徑：rE>rA>rB >rD

C. 化合物AnM2n分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵 D. B元素的氫化物與D元素的單質(zhì)在一定條件下能發(fā)生置換反應(yīng)，且氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4∶3

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】利用如圖裝置模擬鐵的電化學(xué)保護(hù)。下列說法正確的是

A.若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，為外加電流陰極保護(hù)法

B.若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，為犧牲陽極陰極保護(hù)法

C.若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，Zn極發(fā)生：Zn-2e→Zn2+

D.若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，X極發(fā)生還原反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】I.工業(yè)合成氨可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模固氮，氨可用于生產(chǎn)氯化銨、硫酸銨等化學(xué)肥料。

（1）等物質(zhì)的量濃度的兩溶液，pH大小為：氯化銨___________硫酸銨（選填>、=或<，下同）；銨根離子濃度相同的兩溶液，兩者的濃度大小關(guān)系為：氯化銨___________硫酸銨；

（2）檢驗(yàn)銨態(tài)氮肥中銨根離子的實(shí)驗(yàn)方案是______________________________________；

（3） 長(zhǎng)期施用硫酸銨，土壤會(huì)酸化板結(jié)的原因是__________________________________。

II.最新“人工固氮”的研究報(bào)道：常溫常壓、催化劑條件下，N2與水發(fā)生反應(yīng)：2N2 (g)+6H2O(l)4NH3 (g)+3O2 (g) Q，（Q﹥0）。

（4）如果反應(yīng)的平衡常數(shù)K值變小，該反應(yīng)正反應(yīng)速率__________（選填增大、減小或不變，下同），逆反應(yīng)速率__________。

（5）請(qǐng)用上述反應(yīng)中的有關(guān)物理量來說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)______________________。

（6）若反應(yīng)的容器容積為2.0L，反應(yīng)時(shí)間4.0 min，容器內(nèi)氣體的密度增大了0.18 g/L，在這段時(shí)間內(nèi)O2的平均反應(yīng)速率為______________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】[Zn(CN)4]2-在水溶液中與HCHO發(fā)生如下反應(yīng)：4HCHO＋[Zn(CN)4]2+4H＋+4H2O= [Zn(H2O)4]2++4HOCH2CN，HOCH2CN的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下圖所示，下列說法不正確的是

A. HOCH2CN分子中沒有手性碳原子

B. 1mol HOCH2CN分子中含有σ鍵的物質(zhì)的量為5mol

C. [Zn(CN)4]2-和[Zn(H2O)4]2+的中心原子配位數(shù)均為4

D. HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型分別是sp3和sp雜化

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氧化鋅工業(yè)品廣泛應(yīng)用于橡膠、涂料、陶瓷、化工、醫(yī)藥、玻璃和電子等行業(yè)，隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，我國(guó)對(duì)氧化鋅的需求量日益增加，成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中不可缺少的重要基礎(chǔ)化工原料和新型材料。用工業(yè)含鋅廢渣(主要成分為ZnO，還含有鐵、鋁、銅的氧化物，Mn2＋、Pb2＋、Cd2＋等)制取氧化鋅的工藝流程如圖所示：

已知：相關(guān)金屬離子[c(Mn＋)＝0.1 mol/L]生成氫氧化物沉淀的pH如下表所示：

回答下列問題：

(1)為保證鋅渣酸浸的充分，先保持酸過量，且c(H＋)＝0.5 mol/L左右。寫出一種加快鋅渣浸出的方法：_____________________________________

(2)為調(diào)節(jié)溶液的pH，則試劑X為________(填化學(xué)式)，且調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是________。

(3)除雜時(shí)加入高錳酸鉀的作用是___________，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________。

(4)“過濾”所得濾渣的主要成分是___________ (填化學(xué)式)。

(5)寫出“碳化合成”的化學(xué)方程式：_________________________________；“碳化合成”過程需純堿稍過量，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明純堿過量：_________________________________

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