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
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
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
(17分)中学化学常见的滴定法包括中和滴定法、氧化还原反应滴定法等。
(1)探究小组甲用酸性KMnO4溶液滴定某补血剂[主要成分硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)]中铁元素的含量。
①下列滴定装置中(夹持部分略去),最合理的是: (填字母序号)。
②实验前,首先要准确配制一定物质的量浓度的酸性KMnO4溶液250mL,配制时需要的仪器除托盘天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、量筒外,还需要 (填仪器名称)。
③该小组拟在同浓度的FeSO4溶液中,探究酸性KMnO4溶液浓度对Fe2+被氧化时反应速率的影响。限选试剂与仪器:0.10mol∙L-1FeSO4、0.02mol∙L-1酸性KMnO4、蒸馏水、锥形瓶、试管、胶头滴管、量筒、秒表。参照下表格式,完成实验表格(列出所选试剂体积和数据;数据用字母表示)。
物理量 实验序号 | V[0.10mol∙L-1FeSO4] /mL | KMnO4溶液褪色所需时间t/s | ||
1 | a | t1 | ||
2 | a | t2 |
(2)常温下,探究小组乙将0.1 mol·L-1盐酸滴入20 mL 0.1 mol·L-1氨水中,溶液的pH随加入盐酸体积的变化曲线如右图所示。
①a点处假设溶液的pH=10,则该点处由水电离产生的c(OH-)= 。
②b点处溶液中c (Cl-) c (NH4+)(填“>”、“<”或“=”)。
③取c点时的饱和溶液并向其加入水玻璃(硅酸钠水溶液),振荡、静置。写出实验现象并用必要的文字和相关离子方程式给予解释: 。
④d点所示溶液中离子浓度由大到小的排序是 。
高三化学实验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
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
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。
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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
(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
(选考)【化学——选修2:化学与技术】(15分)
实验室里用某工厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)来制备绿矾(FeSO4·7H2O)和聚铁(碱式硫酸铁的聚合物),其过程如下:
(1)若用浓硫酸配制过程①所需的250 mL 3.0 mol·L-1的稀硫酸,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外,还需要 。
(2)过程②用到多种硅酸盐质的仪器,除玻璃棒、酒精灯、泥三角外,还有 (填仪器名称),该过程产生的尾气会对大气造成污染,可选用下列试剂中的 吸收。
a.浓硫酸 b.蒸馏水 c.NaOH溶液 d.浓硝酸
(3)过程③中,需要加入的物质名称是 ,检验溶液X中金属阳离子是否完全转化的试剂为 (填试剂名称)。
(4)过程④的操作是将溶液 、 、过滤、洗涤,即得到FeSO4·7H2O晶体。过程⑥中,将溶液Z加热到70~80℃,目的是 ___________________。
(5)实验室为测定所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验。①用分析天平称取样品3.200 g;②将样品溶于足量盐酸后,加入足量的氯化钡溶液;③过滤、洗涤、干燥、称量,得固体质量为3.495 g。若该聚铁主要成分为[Fe(OH)SO4]n,则该聚铁中铁元素的质量分数为 。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
硫酸亚铁铵是一种浅蓝绿色晶体,俗称摩尔盐,其化学式为:FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O。硫酸亚铁在空气中易被氧化,而形成摩尔盐后就稳定了。硫酸亚铁铵可由硫酸亚铁与硫酸铵等物质的量混合制得。下图是模拟工业制备硫酸亚铁铵晶体的实验装置。回答下列问题:
I.(1)先用30%的氢氧化钠溶液煮沸废铁屑(含少量油污、铁锈、FeS 等),再用清水洗净。用氢氧化钠溶液煮沸的目的是__________________。
(2)将处理好的铁屑放入锥形瓶中,加入稀硫酸。锥形瓶中发生反应的离子方程式可能为________(填序号)。
A.Fe+2H+==Fe2++H2↑ B.Fe2O3+5H+===2Fe3++3H2O
C.2Fe3++S2-==2Fe2++S↓ D.2Fe3++Fe==3Fe2+
(3)利用容器②的反应,向容器①中通入氢气,应关闭活塞_______,打开活塞______(填字母)。容器③中NaOH溶液的作用是___________;向容器①中通入氢气的目的是___________。
I.待锥形瓶中的铁屑快反应完时,关闭活塞B、C,打开活塞A,继续产生的氢气会将锥形瓶中的硫酸亚铁(含极少部分未反应的稀硫酸)压到饱和硫酸铵溶液的底部。在常温下放置一段时间,试剂瓶底部将结晶出硫酸亚铁铵。制得的硫酸亚铁铵晶体中往往含有极少量的Fe2+。为测定晶体中Fe2+的含量,称取一份质量为20.0g 的硫酸亚铁铵晶体样品,制成溶液。用0.5 mol/LKMnO4溶液滴定,当溶液中Fe2+全部被氧化,MnO4- 被还原成Mn2+时,耗KMnO4 溶液体积20.00mL。
滴定时,将KMnO4 溶液装在____(酸式或碱式) 滴定管中,判断反应到达滴定终点的现象为____;晶体中FeSO4的质量分数为____________。
高三化学实验题困难题查看答案及解析