二水合草酸亚铁(FeC2O4•2H2O)是制备某种铁锂电池最常用的原料。国内某科研团队以氮气为保护气,对二水合草酸亚铁的受热分解情况进行研究,生成的气体只含CO、CO2和H2O(g),得到固体质量与加热温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.b点的固体成份为FeC2O4•H2O
B.b→c 的方程式为 FeC2O4FeCO3+CO↑
C.从a→d, 生成的CO、CO2的物质的量相等
D.加热至250℃以上,固体质量略有增加,可能是因为FeO与CO反应生成了 Fe3C
高一化学多选题困难题
二水合草酸亚铁(FeC2O4•2H2O)是制备某种铁锂电池最常用的原料。国内某科研团队以氮气为保护气,对二水合草酸亚铁的受热分解情况进行研究,生成的气体只含CO、CO2和H2O(g),得到固体质量与加热温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.b点的固体成份为FeC2O4•H2O
B.b→c 的方程式为 FeC2O4FeCO3+CO↑
C.从a→d, 生成的CO、CO2的物质的量相等
D.加热至250℃以上,固体质量略有增加,可能是因为FeO与CO反应生成了 Fe3C
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二水合草酸亚铁(FeC2O4•2H2O)是制备某种铁锂电池最常用的原料。国内某科研团队以氮气为保护气,对二水合草酸亚铁的受热分解情况进行研究,生成的气体只含CO、CO2和H2O(g),得到固体质量与加热温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.b点的固体成份为FeC2O4•H2O
B.b→c 的方程式为 FeC2O4FeCO3+CO↑
C.从a→d, 生成的CO、CO2的物质的量相等
D.加热至250℃以上,固体质量略有增加,可能是因为FeO与CO反应生成了 Fe3C
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草酸亚铁晶体(FeC2O4· 2H2O)是一种黄色难溶于水的固体,受热易分解,是生产锂电池、涂料、着色剂以及感光材料的原材料。
I、制备草酸亚铁晶体:
①称取硫酸亚铁铵晶体5 g,放入250 mL三颈烧瓶中,加入10滴左右1.0 mol/LH2SO4溶液和15 mL蒸馏水加热溶解;
②加入25 mL饱和草酸溶液,加热搅拌至沸,停止加热,静置;
③待黄色晶体FeC2O4∙2H2O沉淀后倾析,洗涤,加入约20 mL蒸馏水搅拌并温热5 min,静置,弃去上层清液,即得黄色草酸亚铁晶体。
回答下列问题:
(1)仪器C的名称是____________;仪器B的作用是_____________
(2) 硫酸亚铁铵晶体用硫酸溶解的原因是____________________
(3)硫酸亚铁铵晶体可能混有一定Fe3+,羟胺(NH2OH,酸性条件下以NH3OH+形式存在)具有强还原性,可用羟胺去除亚铁盐中的Fe3+。写出相关的离子方程式____________________。
II、探究草酸亚铁的纯度:
①准确称取m g草酸亚铁固体样品(含有草酸铵杂质),溶于25 mL 2 mol/LH2SO4溶液中,在60~80℃水浴加热,用100 mL容量瓶配成100.00 mL溶液;
②取上述溶液20.00 mL,用KMnO4标准溶液(浓度为c mol/L)滴定三次,平均消耗V1 mL;
③加入适量锌粉和2 mL 2 mol/L H2SO4溶液,反应一段时间后,取1滴试液放在点滴板上检验,至Fe3+极微量;
④过滤除去锌粉,滤液收集在另一个锥形瓶中,将滤纸及残余物充分洗涤,洗涤液并入滤液中,再补充约2~3 mL 2 mol/L H2SO4溶液,继续用KMnO4标准溶液(浓度为c mol/L)滴定至终点,共平行测定三次,平均消耗V2 mL。
回答下列问题:
(4)在②中溶液中发生MnO4-+8H++5Fe2+=5Fe3++Mn2++4H2O ,还有另一氧化还原反应,写出其离子方程式_____________用KMnO4标准溶液滴定至终点的现象是______________。
(5)计算m g固体样品的纯度为_____________(用含c、V1、V2的式子表示,不必化简)。
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草酸亚铁(FeC2O4)可作为生产电池正极材料磷酸铁锂的原料,受热容易分解,为探究草酸亚铁的热分解产物,按下面所示装置进行实验。
下列说法不正确的是
A.实验中观察到装置B、F中石灰水变浑浊,E中固体变为红色,则证明分解产物中有CO2和CO
B.反应结束后,取A中固体溶于稀硫酸,向其中滴加1~2滴KSCN溶液,溶液无颜色变化,证明分解产物中不含Fe2O3
C.装置C的作用是除去混合气中的CO2
D.反应结束后,应熄灭A,E处酒精灯后,持续通入N2直至温度恢复至室温
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草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)呈淡黄色。某课题组为探究草酸亚铁晶体的化学性质,进行了一系列实验探究。
(1)向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现溶液颜色逐渐变为棕黄色,并检测到有二氧化碳气体生成。这说明草酸亚铁晶体具有 _ (填“氧化性”、“还原性”或“碱性”)。若反应中消耗1 mol FeC2O4·2H2O,则参加反应的KMnO4为______ mol。
(2)资料表明:在密闭容器中加热到一定温度时,草酸亚铁晶体可完全分解,生成几种氧化物,残留物为黑色固体。课题组根据课本上所介绍的铁的氧化物的性质,对黑色固体的组成提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:全部是FeO;
假设二: ______ ;
假设三: ______。
(3)为验证上述假设一是否成立,课题组进行如下研究。
【定性研究】请你完成下表中内容。
实验步骤(不要求写出具体操作过程) | 预期实验现象和结论 |
取少量黑色固体,_________________ _________________________________ | ______________________________ ______________________________ |
【定量研究】课题组在文献中查阅到,FeC2O4·2H2O受热分解时,固体质量随温度变化的曲线如下图所示:
写出加热到400℃时,FeC2O4·2H2O晶体受热分解的化学方程式为:__________________。
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废弃物的综合利用有利于节约资源、保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)制备ZnCl2•4H2O和CuCl2•2H2O的部分实验步骤如图:
(1)从“滤液Ⅰ”中提取ZnCl2•4H2O的实验步骤依次为_____、_____、过滤、冰水洗涤、低温干燥
(2)“溶解Ⅱ”步骤中,发生反应的离子方程式为_____
(3)氯化铜溶液中各含铜物种的分布分数与c(Cl﹣)的关系如图。
①当c(Cl﹣)=9mol•L﹣1时,溶液中主要的3种含铜物种浓度大小关系为_____
②在c(Cl﹣)=1mol•L﹣1的氯化铜溶液中,滴入AgNO3溶液,生成白色沉淀的离子方程式为_____(任写一个)。
(4)为测定产品中“CuCl2•2H2O”的纯度,称取0.90g样品,溶于稀硫酸并配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,加入过量的KI充分反应,再向其中逐滴加入0.02000 mol•L﹣1 Na2S2O3溶液至刚好完全反应,消耗Na2S2O3溶液2500mL。已知:2Cu2++4I﹣=2CuI(白色)↓+I2;2S2O32﹣+I2═2I﹣+S4O62﹣
①样品配成溶液时需要的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管外,还需要_____、_____
②请依据实验数据计算样品中CuCl2•2H2O的质量分数(写出计算过程)______________
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草酸亚铁(FeC2O4)常用作分析试剂、显影剂以及新型电池材料磷酸亚铁锂的生产。草酸亚铁在隔绝空气时加热能够分解,兴趣小组对草酸亚铁的分解产物进行了实验和探究。(已知:CO能与氯化钯[PdC12]溶液反应生成黑色的钯粉。)
(1)将草酸亚铁分解的气体产物依次通过澄清石灰水和氯化钯溶液,观察到澄清石灰水变浑浊,氯化钯溶液中有黑色物质生成。说明气体产物中有 。(填化学式)
(2)探究草酸亚铁分解得到的黑色固体产物中铁元素的存在形式。
【发现问题】
草酸亚铁分解后得到的黑色物质是什么?
【提出假设】
猜想1: ;猜想2:FeO;猜想3:FeO和Fe的混合物。
【实验方案】
限选试剂:盐酸、氯水、CuSO4溶液、KSCN溶液、蒸馏水。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
步骤1:向试管中加入少量固体产物,再加入足量 ,充分振荡。 | 若溶液颜色明显改变, 且有红色固体生成。 | 有Fe存在。 |
步骤2:将步骤1中得到的浊液过滤,并用蒸馏水将固体洗涤至洗涤液呈无色。 | ||
步骤3:取步骤2得到的少量固体于试管中,滴加过量盐酸,静置后取上层清液, 。 | 。 | 有FeO存在。 |
【反思提升】
经兴趣小组讨论分析认为:草酸亚铁直接分解所得固体产物应该是FeO,而最终固体产物中还含有Fe是因为 (写化学方程式)。
(3)根据实验探究和反思,写出草酸亚铁在隔绝空气时加热直接分解的化学方程式 。
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下列有关硅及其化合物的说法不正确的是:
A.晶体硅具有金属光泽,可以导电,是制造太阳能电池的常用材料
B.水玻璃可用作木材防火剂,是制备硅胶的原料
C.SiO2是一种酸性氧化物,不能够与酸反应
D.除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的稀盐酸,然后再过滤
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CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究小组用粗铜(含杂质Fe) 为原料制备CuCl2·2H2O晶体,再用CuCl2·2H2O晶体制备CuCl。
(1)制备CuCl2·2H2O晶体:
① B装置中发生反应的化学方程式是_________________
② 装置C中粗铜粉末(含杂质Fe)与气体充分反应时的生成物是______________
③ 反应完成后,将C中的固体用稀盐酸完全溶解,再调节pH值除杂,经一系列操作便可获得CuCl2·2H2O晶体。溶解C中生成物固体时,有时会加入少量双氧水,目的是__________
(2)制取CuCl,为了制取CuCl采用如图所示装置进行实验(夹持仪器略):
已知:
④仪器X的名称是__________
⑤实验操作的先后顺序是a→__________________________→e(填操作的编号)。
a.检查装置的气密性后加入药品 b.熄灭酒精灯,冷却
c.在“气体入口”处通入干燥HCl d.点燃酒精灯,加热
e.停止通入HCl,然后通入N2
⑥装置F中NaOH溶液的作用是___________________。
⑦ 反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质。请分析产生CuCl2杂质的原因是__________________________
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CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究小组用粗铜(含杂质Fe) 为原料制备CuCl2·2H2O晶体,再用CuCl2·2H2O晶体制备CuCl。
(1)制备CuCl2·2H2O晶体:
① B装置中发生反应的化学方程式是_________________
② 装置C中粗铜粉末(含杂质Fe)与气体充分反应时的生成物是______________
③ 反应完成后,将C中的固体用稀盐酸完全溶解,再调节pH值除杂,经一系列操作便可获得CuCl2·2H2O晶体。溶解C中生成物固体时,有时会加入少量双氧水,目的是__________
(2)制取CuCl,为了制取CuCl采用如图所示装置进行实验(夹持仪器略):
已知:
④仪器X的名称是__________
⑤实验操作的先后顺序是a→__________________________→e(填操作的编号)。
a.检查装置的气密性后加入药品 b.熄灭酒精灯,冷却
c.在“气体入口”处通入干燥HCl d.点燃酒精灯,加热
e.停止通入HCl,然后通入N2
⑥装置F中NaOH溶液的作用是___________________。
⑦ 反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质。请分析产生CuCl2杂质的原因是__________________________
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