某研究小组以绿矾为原料制备化合物A[KxFe(Ⅲ)y(C2O4)z·nH2O],并通过如下实验步骤测定A的化学式:
步骤1:准确称取A样品4.910g,干燥脱水至恒重,残留物质量为4.370g;
步骤2:准确称取A样品4.910g置于锥形瓶中,加入足量的3.000mol·L-1的H2SO4溶液和适量蒸馏水,用0.5000mol·L-1的KMnO4溶液滴定,当MnO4-恰好完全被还原为Mn2+时,消耗KMnO4溶液的体积为24.00 mL;
步骤3:将步骤1所得固体溶于水,加入铁粉0.2800g,恰好完全反应。
(1)①检验A中是否含有Fe2+可选用的试剂是___(填字母)。
a.KSCN溶液 b.KMnO4溶液 c.氯水和KSCN溶液
②证明A中含有钾元素的方法是____________________________________。
(2)步骤2中发生反应的离子方程式为________________________________。
(3)通过计算确定化合物A的化学式(请写出计算过程)。___________
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某研究小组以绿矾为原料制备化合物A[KxFe(Ⅲ)y(C2O4)z·nH2O],并通过如下实验步骤测定A的化学式:
步骤1:准确称取A样品4.910g,干燥脱水至恒重,残留物质量为4.370g;
步骤2:准确称取A样品4.910g置于锥形瓶中,加入足量的3.000mol·L-1的H2SO4溶液和适量蒸馏水,用0.5000mol·L-1的KMnO4溶液滴定,当MnO4-恰好完全被还原为Mn2+时,消耗KMnO4溶液的体积为24.00 mL;
步骤3:将步骤1所得固体溶于水,加入铁粉0.2800g,恰好完全反应。
(1)①检验A中是否含有Fe2+可选用的试剂是___(填字母)。
a.KSCN溶液 b.KMnO4溶液 c.氯水和KSCN溶液
②证明A中含有钾元素的方法是____________________________________。
(2)步骤2中发生反应的离子方程式为________________________________。
(3)通过计算确定化合物A的化学式(请写出计算过程)。___________
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还原铁粉是粉末冶金工业的重要原料,利用生产钛白的副产品绿矾制备还原铁粉的工业流程如下:
⑴干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水,过程中会有少量FeCO3·nH2O被空气氧化为FeOOH,其化学方程式为。
⑵取干燥后的FeCO3样品12.49 g焙烧至600℃,质量变为8.00 g,继续加热最终得到Fe 6.16 g,则600℃产物的可能组成为,计算FeCO3样品中FeCO3与FeOOH的质量。
⑶若将28.12 g还原铁粉(含少量FexC)在氧气流中加热,得到标准状况下的CO2 224 mL;将相同质量的还原铁粉与足量硫酸反应,得到标准状况下的H2 10.752 L,计算FexC的化学式。(假设还原铁粉仅含两种物质)
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还原铁粉是冶金工业的重要原料,利用绿矾制备还原铁粉的工业流程如下:
干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水,过程中会有少量FeCO3·nH2O被空气氧化为FeOOH,其化学方程式为________。
取干燥后的FeCO3样品12.49 g焙烧至600℃,质量变为8.00 g。所得产物用CO还原可得到Fe 6.16g。则600℃产物的可能组成是________________________________________。
根据以上数据可计算FeCO3样品中FeCO3与FeOOH的质量。FeCO3的质量为_________, FeOOH的质量为________________。
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(14分)化合物KxFe(C2O4)y·3H2O(Fe为+3价)是一种军用光敏材料,实验室可以用如下的方法来制备这种材料并测定这种材料的组成。
I.制备
(1)结晶时应将饱和溶液用冰水冷却,同时放在黑暗处等待晶体的析出,这样操作的原因是____
(2)操作 a 名称是____
(3)称取一定质量的晶体置于锥形瓶中,加入足量蒸馏水和稀 H2SO4 ,将C2O42-转化为H2C2O4后用0.1100 mol/L KMnO4溶液滴定,当消耗 KMnO4溶液 24.00 mL 时恰好完全反应;再向溶液中加入适量的还原剂,恰好将 Fe3+完全转化为 Fe2+,用相同浓度的 KMnO4溶液继续滴定,当Fe2+完全氧化时,用去KMnO4溶液4.00 mL 。第二次滴定的离子方程式为 ,第二次滴定终点的现象为 。
(4)配制100 mL 0.1100 mol/L KMnO4溶液及滴定实验中所需的玻璃仪器除烧杯,玻璃棒、胶头滴管、量筒、锥形瓶外还有 (填仪器名称)。
(5)通过计算确定该材料的组成为: (填写化学式)。
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化合物KxFe(C2O4)y·3H2O(Fe为+3价)是一种光敏材料,实验室可以用如下的方法来制备这种材料并测定这种材料的组成。
Ⅰ.制备
K2C2O4
FeCl3
(1)结晶时应将溶液用冰水冷却并在黑暗处等待晶体的析出,这样操作的原因是:__________________。
(2)操作Ⅲ的名称是___________________。
Ⅱ.组成测定
称取一定质量的晶体置于锥形瓶中,加入足量的蒸馏水和稀H2SO4,将C2O42-转化为H2C2O4后用0.1000 mol·L-1KMnO4溶液滴定,当消耗KMnO4溶液24.00mL时恰好完全反应;再向溶液中加入适量的还原剂,恰好将Fe3+完全转化为Fe2+,用KMnO4溶液继续滴定,当Fe2+完全氧化时,用去KMnO4溶液4.00mL。第二次滴定的离子化学方程式为:
__________________________ _____________________________________
(3)配制100mL 0.1000 mol·L-1KMnO4溶液及滴定实验中所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、锥形瓶外还有_______________________________(填仪器名称)。
(4)该化合物KxFe(C2O4)y·3H2O中,x=_______。
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化合物KxFe(C2O4)y·3H2O(Fe为+3价)是一种光敏材料,实验室可以用如下方法来制备这种材料并测定这种材料的组成:
(1)结晶时应将溶液用冰水冷却置于在黑暗处等待晶体的析出,这样操作的原因是:________________________________________________________________________。
(2)操作Ⅰ的名称是______________________。
(3)称取一定质量的晶体置于锥形瓶中,加入足量的蒸馏水和稀H2SO4,将C2O42-转化为H2C2O4后用0.100 0 mol·L-1KMnO4溶液滴定,当消耗KMnO4溶液24.00 mL时恰好完全反应,H2C2O4与酸性KMnO4溶液反应的化学方程式是:__________________________。再向溶液中加入适量的还原剂,恰好将Fe3+完全转化为Fe2+,用KMnO4溶液继续滴定。当Fe2+完全氧化时,用去KMnO4溶液4.00 mL,此滴定反应的离子方程式是____________。
(4)配制100 mL 0.100 0 mol·L-1KMnO4溶液及滴定实验中所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、锥形瓶外还有________(填仪器名称)。滴定终点时溶液颜色为________色,且30秒内不变色。
(5)经计算,化合物KxFe(C2O4)y·3H2O中,x=________。
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光卤石(组成为KCl·MgCl2·nH2O)是制取钾肥和冶炼金属镁的重要原料。为测定光卤石的组成,某化学小组在实验室进行如下实验。回答下列问题:
(一)光卤石中结晶水含量测定,所用装置如图所示。
(1)装置A的作用是_____________,其中仪器 R的名称是_______。装置B盛放的试剂是______;装置D的作用是_____________________________。
(2)实验包括如下步骤,正确的先后顺序为____________(填序号)。
①点燃装置C中的酒精灯;②打开装置A中R的活塞;③组装仪器,并检查装置的气密性;④装入药品;⑤关闭装置A中R的活塞;⑥熄灭装置C中的酒精灯。
(3)写出装置C中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式:________________________(光卤石用“KCl·MgCl2·nH2O”表示)。
(4)若装置C中硬质玻璃管的质量为ag,实验前称量得硬质玻璃管和样品的总质量为bg,充分反应并冷却后,称量得硬质玻璃管和剩余固体的总质量为cg。则KCl·MgCl2·nH2O中n=______(用含a、b、c的代数式表示)。
(二)测定纯净的光卤石中Mg2+的质量分数。
取wg纯净的光卤石溶于稍过量的稀硝酸中,再用水稀释,配制成250mL溶液。取25.00 mL溶液于锥形瓶中,滴几滴K2CrO4溶液(作指示剂),用c mol·L-1的AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗V mL AgNO3标准溶液。
(5)纯净的光卤石中所含镁元素的质量分数为_____%(用含w、c、V的代数式表示)。
(6)其他操作均正确,若滴定开始时仰视读数,滴定终点时俯视读数,则测得的结果会_____(填“偏高”偏低”或“无影响”)。
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绿矾(FeSO4•7H2O)是治疗缺铁性贫血的特效药。某学校的化学兴趣小组的同学对绿矾进行了如下的探究:
FeSO4•7H2O的制备
该化学兴趣小组的同学在实验室通过如下实验由废铁屑(含少量氧化铜、氧化铁等杂质)制备FeSO4·7H2O晶体:
①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去
Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗涤2~3遍。
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50~80℃之间至铁屑耗尽;
③趁热过滤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶;
④待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次,再用滤纸将晶体吸干;
⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。
请回答下列问题:
(1)实验步骤①的目的是 。
(2)实验步骤②明显不合理,理由是 。
(3)为了洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质,实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体,原因是 。
(二)探究绿矾(FeSO4·7H2O)热分解的产物
已知SO3的熔点是16.8°C,沸点是44.8°C,该小组设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):
【实验过程】
①仪器连接后,检查装置A与B气密性;
②取一定量绿矾固体置于A中,通入N2以驱尽装置内的空气,关闭k,用酒精灯加热硬质玻璃管;
③观察到A 中固体逐渐变红棕色,B中试管收集到无色液体,C中溶液褪色;
④待A中反应完全并冷却至室温后,取少量反应后固体于试管中,加入硫酸溶解,取少量滴入几滴KSCN溶液,溶液变红色;
⑤往B装置的试管中滴入几滴BaCl2溶液,溶液变浑浊。
(4)实验结果分析
结论1:B中收集到的液体是 ;
结论2:C中溶液褪色,可推知产物中有 ;
结论3:综合分析上述实验③和④可推知固体产物一定有Fe2O3。
【实验反思】
(5)请指出该小组设计的实验装置的明显不足: 。
(6)分解后的固体中可能含有少量FeO,取上述实验④中盐酸溶解后的溶液少许于试管中,选用一种试剂鉴别,该试剂最合适的是 。
a.氯水和KSCN溶液 b.酸性KMnO4溶液 c.H2O2 d.NaOH溶液
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