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【题目】利用钛白工业的副产品FeSO4(含TiO2+Al3+)可以生产电池级高纯超微细草酸亚铁。其工艺流程如下:

已知:

①过滤1得到的滤渣的主要成分是Al(OH)3H2TiO3

5Fe2++ MnO4-+8H+=5Fe3+ +Mn2++4H2O

5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O

1沉淀过程的反应温度为40℃温度不宜过高的原因除了控制沉淀的粒径外还有_____

2)沉淀反应的离子方程式是______________

3)实验室测定高纯超微细草酸亚铁组成的步骤依次为:

步骤1:准确称量一定量草酸亚铁样品,加入30 mL 2 mol·L-1H2SO4溶解。

步骤2:用0.2000 mol·L-1标准KMnO4溶液滴定,消耗其体积31.60 mL

步骤3:向滴定后的溶液中加入3g Zn粉和8 mL 2 mol·L-1H2SO4溶液,将Fe3+还原为Fe2+

步骤4:过滤,滤液用上述标准KMnO4溶液滴定,消耗溶液10.00 mL

则样品中C2O42-的物质的量为______。(写出计算过程)

4)将一定量高锰酸钾溶液与酸化的草酸亚铁溶液混合,测得反应液中Mn2+的浓度随反应时间t的变化如下图,其变化趋势的原因可能为________

【答案】 NH3H2O受热易分解挥发出NH3Fe(OH)2受热易分解 Fe2+ + 2NH3·H2O = Fe(OH)2↓+ 2NH4+ 0.0108 mol

由题意知氧化C2O42-Fe2+共消耗0.2000 mol·L-1标准KMnO4溶液体积31.60 mL步骤34标准KMnO4溶液只氧化Fe2+消耗KMnO4溶液体积10.00mL所以C2O42-消耗KMnO4溶液体积为31.60-10.00=21.60mL5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O5C2O42-2MnO4-所以C2O42-的物质的量为21.60×10-3×0.2000×5/2=0.0108mol 生成的Mn2+作催化剂,随着Mn2+浓度增加,反应速率越来越快

【解析】本题考查化学工艺流程,(1)沉淀过程中加入NH3·H2O,NH3·H2O不稳定,受热易分解,根据信息①,得出沉淀发生的反应是Fe2++2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH4,氢氧化亚铁受热易分解,因此温度控制在40℃,目的是NH3H2O受热易分解,挥发出NH3Fe(OH)2受热易分解;(2)根据上述分析,得出离子反应方程式为:Fe2+ + 2NH3·H2O = Fe(OH)2↓+ 2NH4+;(3根据信息②,草酸亚铁都能与高锰酸钾溶液发生反应,步骤2氧化C2O42-Fe2+共消耗0.2000 mol·L-1标准KMnO4溶液体积31.60 mL,步骤3:发生Zn2Fe3=2Fe2Zn2步骤4:高锰酸钾溶液只与Fe2发生氧化还原反应,此时消耗高锰酸钾溶液的体积为10.00mL,即C2O42消耗高锰酸钾的体积为(31.6010.00)mL=21.60mL,根据5C2O42+2MnO4+16H=10CO2↑+2Mn2+8H2OC2O42-的物质的量为21.60×10-3×0.2000×5/2=0.0108mol4)可能原因是生成的Mn2+作催化剂,随着Mn2+浓度增加,反应速率越来越快。

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【题目】类比是重要的化学学科方法,类比pH的定义可定义pOH pKW在水的电离平衡中,c(H)c(OH)的关系如图所示,则下列说法不正确的是:

A. 图中温度T2>25 ℃

B. 位于AB直线上任意点的溶液均有c(H)=

C. 位于AB直线上任意点的溶液均有pH=pOH =

D. 图中D点处的溶液显碱性

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【题目】已知:COg)+ 2H2gCH3OHg),经测不在定同温度下该反应的平衡常数如下:

温度(

250

300

350

K

2.041

0.270

0.012

1)该反应为_________________反应(吸热”“放热”)

2)假设该反应在恒容绝热的密闭容器中进行,下列能判断该反应已达化学平衡状态的是________

A.容器中压强不变 B.混合气体中c(CO)不变 C2v(H2)v(CO)

D.容器中混合气体的密度不变 E.容器内温度不变 F.c(CO):c(H2):c(CH3OH)=1:2:1

3若某温度下,该反应达到平衡时测得反应物与生成物的浓度为c(CO)=0.4 mol·L1c(H2)=0.4 mol·L1c(CH3OH)=0.8 mol·L1, 则此时的温度___________

A.小于250℃ B.250℃~300℃之间 C.300℃~350℃之间 D.大于350℃

4)某温度下,在体积固定的1L的密闭容器中将1 mol CO2 mol H2混合,测得不同时刻的反应前后压强关系如下:

时间(min

5

10

15

20

25

30

压强比(P/P)

0.98

0.90

0.80

0.70

0.70

0.70

0~15 min,用H2表示的平均反应速率为V(H2)=______________ mol·L-1·min -1,达到平衡时CO的转化率为_____________,该温度下该反应的平衡常数为_______(保留两位小数)。

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【题目】回答下列问题

1)反应mA(g)nB(g)pC(g)在一定温度和不同压强下达到平衡时,分别得到A的物质的量浓度如下表所示:

压强/Pa

2×105

4×105

8×105

c(A)/mol·L1

0.10

0.20

0.44

分析表中数据可知:mnp的关系是mn______p(填>、=或<)。当压强从4×105 Pa增加到8×105Pa时,该反应的化学平衡________(向左”“向右”)移动,可能的原因是_____________________________________________

2)利用反应:(NH42CO3aq+H2Ol+ CO2g2NH4HCO3aqH = akJ/mol 可以用(NH42CO3溶液捕获CO2以减小温室效应。为研究温度对(NH42CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH42CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂),测定容器中CO2气体的浓度。在其它实验条件不变、时间间隔相同时,测得容器中CO2气体浓度随温度的变化趋势图如下:则H______0(填>、=或<)。在T3前后容器内CO2气体浓度呈现如图变化趋势的原因是___________________________

3)某温度下,水的离子积KW = 1.0×1012,现将100体积pHaH2SO4溶液和1体积pHbNaOH溶液混合使之呈中性,则a + b = __________

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