硫酸亚铁晶体俗称绿矾(FeSO4 • 7H2O),重铬酸钠晶体俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O),它们都是重要的化工产品。工业上以铬铁矿[主要成分是[Fe(CrO2)2]为原料制备绿矾和红矾钠的工艺流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素的化合价为+3价,则Fe(CrO2)中铁元素的化合价为______________。
(2)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO2)2可写成__________。
(3)煅烧铬铁矿时,矿石中的Fe(CrO2)2转变成可溶于水的Na2CrO4,反应的化学方程式如下:
4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O22Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2
①该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为________________。
②为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是_________________(填一种即可)。
⑷己知CrO42-在氢离子浓度不同的酸性溶液中有不同的反应。如:
2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O 3CrO42-+4H+=Cr3O102-+2H2O
①往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是________________。
②混合溶液乙中溶质的化学式为______________________。
(5)写出Fe与混合溶液丙反应的主要离子方程式_________________。检验溶液丁中无Fe3+的方法是:_____________。从溶液丁到绿巩的实验操作为蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。
高三化学实验题中等难度题
硫酸亚铁晶体俗称绿矾(FeSO4 • 7H2O),重铬酸钠晶体俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O),它们都是重要的化工产品。工业上以铬铁矿[主要成分是[Fe(CrO2)2]为原料制备绿矾和红矾钠的工艺流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素的化合价为+3价,则Fe(CrO2)中铁元素的化合价为______________。
(2)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO2)2可写成__________。
(3)煅烧铬铁矿时,矿石中的Fe(CrO2)2转变成可溶于水的Na2CrO4,反应的化学方程式如下:
4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O22Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2
①该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为________________。
②为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是_________________(填一种即可)。
⑷己知CrO42-在氢离子浓度不同的酸性溶液中有不同的反应。如:
2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O 3CrO42-+4H+=Cr3O102-+2H2O
①往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是________________。
②混合溶液乙中溶质的化学式为______________________。
(5)写出Fe与混合溶液丙反应的主要离子方程式_________________。检验溶液丁中无Fe3+的方法是:_____________。从溶液丁到绿巩的实验操作为蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)俗称绿矾,加热至高温会分解产生水、金属氧化物和非金属氧化 物,某化学兴趣小组的同学对绿矾分解产物进行了探究,下列说法不正确的是( )
A. 硫酸亚铁晶体高温分解产生的气体,用足量的BaCl2溶溶液吸收后有白色沉淀产生,说明非金属氧化物中含有SO3
B. 硫酸亚铁晶体高温分解产生的气体,通入到紫色石蕊溶液中,若溶液变红,说明非金属氧化物中含有SO3
C. 硫酸亚铁晶体分解产生的固体溶于稀硫酸后,向溶液中滴加KSCN溶液,若变红说明固体中含有三价铁
D. 硫酸亚铁晶体分解产生的固体溶于稀硫酸后,向溶液中滴加酸性高锰酸钾,若紫色褪去,则发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
高三化学单选题困难题查看答案及解析
硫酸亚铁晶体(FeSO4· 7H2O)俗称绿矾,加热至高温会分解。某化学研究小组利用下列装置探究FeSO4分解后的产物。
实验步骤:
按图组装好仪器(已省略夹持仪器)并检查装置的气密性,准确称取mgFeSO4固体置于硬质玻璃管中,将E中的导管撤出水槽,打开活塞K,通入一段时间的N2,关闭活塞K。加热A中的玻璃管一段时间后,将E中导管置于水槽集气瓶口收集产生的,用带火星的木条检验E中所收集的气体,带火星的木条能够复燃。待A中固体不再分解后,停止加热,打开K,缓慢通入氮气至玻璃管冷却,得到红棕色粉末。请回答下列问题:
(1)仪器甲的名称是__________;
(2)B中浓硫酸的作用__________。
(3)实验过程中发现C中溶液颜色变浅,D中无明显变化。写出C中发生反应的离子方程式__________;
(4) FeSO4完全分解后,还需要通入一段时间N2的原因是__________。
(5)若C中原先加入了20mL 1.00mol/L的KMnO4溶液,为了确定FeSO4分解的化学方程式,某同学进行了如下实验:
Ⅰ、称量B装置在实验前后增重 0.80g;
Ⅱ、将实验后C中的溶液全部转移至100mL容量瓶中,并加水稀释至刻度线;
Ⅲ、准确量取20.00mL溶液至锥形瓶中,加入足量稀硫酸酸化,用0.20mo1/L标准H2C2O4溶液滴定至终点:
Ⅳ、重复实验3次.记录数据如下:
①滴定至终点的现象__________。
②FeSO4分解的化学方程式为__________。
(6)请设计一个实验来检验A中的FeSO4是否完全分解__________。
高三化学实验题简单题查看答案及解析
硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)俗称绿矾,加热至高温会发生分解,为确定绿矾分解产生的非金属氧化物,进行如下探究:
(1)假设1:非金属氧化物为SO2;
假设2:非金属氧化物为SO3;
假设3:_________________________________。
(2)现设计如下所示实验装置(图中铁架台略去),检验绿矾的分解产物。
按上述装置进行实验,同学们观察到如下现象:
装置 | 现象 | 结论 |
A | 固体呈现红棕色,将其放入足量稀盐酸,固体全部溶解,得到黄色溶液 | ______________ |
B | 无水硫酸铜变蓝 | |
C | 高锰酸钾溶液褪色 |
(3)结合实验现象,理论上分析可知绿矾分解还生成另一物质SO3。其理论依据是________________________________________________。
(4)为证明反应产生了SO3,应在B、C之间补充一个装置,请你在下表中画出实验装置图(气流方向:左→右),注明药品的名称[可供选择的药品有1 mol·L-1 NaOH溶液、0.5 mol·L-1 BaCl2溶液、0.5 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液]。
装置示意图 | 现象及结论 |
______ | ________________,说明分解产物中有SO3 |
(5)根据上述实验,写出绿矾高温分解的化学方程式:______________________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
重铬酸钠晶体俗称红矾钠,是重要的化工产品和强氧化剂。工业上用含有Al2O3、Fe2O3等杂质的铬铁矿【主要成份为Fe(CrO2)2】为主要原料生产重铭酸钠晶体(Na2Cr2O7·2H2O)的主要工艺流程如下:
已知:铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成Na2CrO4和一种红棕色固体,放出CO2气体,同时发生反应:A12O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑。请回答下列问题:
(1)煅烧前通常将铬铁矿粉碎,原因是 。
(2)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3可写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO2)2可写成 。
(3)滤渣2的成分为 (填写化学式)
(4)请写出用稀硫酸酸化处理时发生反应的离子方程式 、 。
(5)称取重铬酸钠晶体试样2.500g配成250ml溶液,取出25ml于锥形瓶中,加入10mL 2mol/ LH2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),放置于暗处5min。然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
①判断滴定达到终点的现象是 ;
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00ml,则所得产品Na2Cr2O7·2H2O的纯度为 (设整个过程中其它杂质不参加反应)
高三化学实验题极难题查看答案及解析
铁有许多重要的化合物,除中学化学常见的三种氧化物和两种氢氧化物外,还有许多盐。FeSO4·7H2O是一种浅绿色晶体,俗称绿矾,常用于处理含有氧化性离子的废水。现用绿矾对某工厂废水(含有强氧化性离子Cr2O)进行处理。
(1)绿矾除用铁粉与硫酸反应生成外,工业上还可用空气、水、黄铁矿(主要成分为FeS2)来制取。已知该反应除生成硫酸亚铁,还生成一种中学化学常见的强酸,试写出该反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)试配平:________Fe2++________Cr2O+________===________Fe3++________Cr3++________H2O
(3)若该废水经处理后Cr3+的含量为1×10-2 mol·m-3,理论上83.4 kg绿矾可以处理该废水________吨(已知废水的密度为1 g·cm-3)。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
(16分)工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产硫酸亚铁溶液,进而可制备绿矾(FeSO4·7H2O)、硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](俗称莫尔盐)等重要试剂。生产硫酸亚铁溶液的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)加入少量NaHCO3,调节溶液pH的目的是__________________________。
(2)硫酸亚铁溶液在空气中久置容易变质,用离子方程式表示其变质的原因:_____。
(3)若向所得FeSO4溶液中加入少量3 moL• L-1 H2SO4溶液,再加入饱和(NH4)2SO4溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作后得到硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](俗称莫尔盐)。硫酸亚铁铵较绿矾稳定,在氧化还原滴定分析中常用来配制Fe2+的标准溶液。现取0.352g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用40.00 mL0.150 mol•L-1 KMnO4溶液处理,发生反应如下:
8MnO4-+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2↑+8Mn2++22H2O
6MnO4-+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O
反应后煮沸溶液,剩余的KMnO4恰好与50.00mL 0.200 mol•L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。
①配平离子方程式: MnO4-+ Fe2++ H+—— Mn2++ Fe3++ H2O
②Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用0.150 mol•L-1 KMnO4溶液处理后,溶液需煮沸的原因是:_______________________________________________。
③实验室配制500mL 3 moL• L-1 H2SO4溶液,需要质量分数为98%,密度为1.84g• mL-1硫酸的体积为__________ mL。(保留1位小数)
④试计算混合物中CuS的质量分数(写出计算过程)。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
绿矾(FeSO4•7H2O)是重要的食品和饲料添加剂。某化学兴趣小组在实验室利用废铁屑(含少量氧化铁等杂质)制备FeSO4•7H2O晶体的流程图如下:
根据题意完成下列填空:
(1)加入碳酸钠溶液的目的是 。
(2)反应Ⅱ中应让铁屑过量,理由是 。
(3)待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次。用冰水洗涤的目的是:一是除去晶体表面附着的杂质;二是 。
(4)FeSO4•7H2O晶体在空气中易氧化,为测定某部分被氧化的绿矾晶体的纯度。采用在酸性条件下用高锰酸钾标准溶液滴定的方法,反应原理为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++ Mn2++4H2O。准确称取样品20.00g,将其全部溶于试剂a中,配制成1000mL溶液,取出20.00mL,用0.0100mol/L的KMnO4溶液滴定,用去KMnO4溶液24.00mL。
①试剂a选用 (填序号)。
A.蒸馏水 B.稀盐酸 C.稀硫酸 D.稀硝酸
②滴定终点的现象是 。
③该样品中FeSO4•7H2O的纯度为 (保留一位小数)。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
FeSO4·7H2O俗称绿矾,广泛用于医药和工监领域。
(1)已知FeSO4·7H2O晶体在加热条件下发生如下反应:
。利用下图装置检验该反应的气体产物。
请填写下列空白:
①仪器的连接顺序为________(用a~i的字母表示)。
②装置C中的试剂X化学式为________;该装置中冷水的作用是________。
(2)以下是FeSO4·7H2O的实验窒制备流理图。
根据题意完成下列填空:
①反应Ⅱ需要l00mL l.5mol·L-1l的稀硫酸溶解洁净的铁屑,用质量分数为98%、密度为1.84g·cm-3的浓硫酸配制。所用的仪器有量筒、烧杯、玻璃捧、胶头滴管及________,量取浓硫酸的体积为________。
②反应1需要加热数分钟,其原因是________;操作A为________。
③测定FeSO4·7H2O产品中Fe2+含量的常用方法是KMnO4溶液滴定法。已知称取3.0g FeSO4·7H2O产品,配制成溶液,用硫酸酸化的0.01000moL·L-1 KMnO4溶液滴定,消耗KMnO4溶液的体积为200.00mL。发生反应的离子方程式为________,计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为________(保留两位有效数字)。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
(15分)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)有很重要的用途。可用如下流程来制备。根据题意完成下列各题:
(1)若用铁和稀硫酸制备绿矾(FeSO4·7H2O)过程中,其中 (填物质名称)往往要过量,理由是 。
(2)要从溶液中得到绿矾,必须进行的实验操作是 。(按前后顺序填)
a.过滤洗涤
b.蒸发浓缩
c.冷却结晶
d.灼烧
e.干燥
某兴趣小组为测定三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)中铁元素含量,做了如下实验:
步骤1:称量5.000g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250ml溶液。
步骤2:取所配溶液25.00ml于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳,同时,MnO4— 被还原成Mn2+。向反应后的溶液中加入一定量锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时,溶液仍显酸性。
步骤3:在酸性条件下,用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,共做三次实验,平均消耗KMnO4溶液20.00mL,滴定中MnO4-,被还原成Mn2+。
(3)步骤1中,配制三草酸合铁酸钾溶液需要使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有 ;主要操作步骤依次是:称量、溶解、转移、 、定容、摇匀。
(4)步骤2中,加入锌粉的目的是 。
(5)步骤3中,发生反应的离子方程式为 。
(6)步骤2中,若加入的KMnO4的溶液的量不够,则测得的铁含量 。(选填“偏低”、“偏高”、“不变”)
(7)某同学将8.74g无水三草酸合铁酸钾(K3[Fe(C2O4)3])在一定条件下加热分解,所得固体的质量为5.42g,同时得到密度为1.647g/L(已折合成标准状况下)气体。研究固体产物得知,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3。写出该分解反应的化学方程式 。
高三化学实验题困难题查看答案及解析