【题目】氯化铁是常见的水处理剂,利用废铁屑可制备无水氯化铁。实验室制备装置和工业制备流程图如下:
已知:(1)无水FeCl3熔点为555 K、沸点为588 K。
(2)废铁屑中的杂质不与盐酸反应
(3)不同温度下六水合氯化铁在水中的溶解度如下:
温度/℃ | 0 | 20 | 80 | 100 |
溶解度(g/100 g H2O) | 74.4 | 91.8 | 525.8 | 535.7 |
实验室制备操作步骤如下:
Ⅰ.打开弹簧夹K1,关闭活塞K2,并打开活塞a,缓慢滴加盐酸。
Ⅱ.当 时,关闭弹簧夹K1,打开弹簧夹K2,当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a。
Ⅲ.将烧杯中溶液经过一系列操作后得到FeCl3·6H2O晶体。请回答:
(1)烧杯中足量的H2O2溶液的作用是 。
(2)为了测定废铁屑中铁的质量分数,操作Ⅱ中“……”的内容是 。
(3)从FeCl3溶液制得FeCl36H2O晶体的操作步骤是:加入 后、 、过滤、洗涤、干燥.
(4)试写出吸收塔中反应的离子方程式: 。
(5)捕集器温度超过673 K时,存在相对分子质量为325的铁的氯化物,该物质的分子式为 。
(6)FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定:称取m g无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,配制成100mL溶液;取出10.00mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入几滴淀粉溶液,并用c molL-1Na2S2O3溶液滴定,消耗VmL(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-)。样品中氯化铁的质量分数 ;
【答案】(1)把亚铁离子全部氧化成三价铁离子
(2)装置A中不产生气泡或量气管和水准管液面不再改变(其他合理答案也给分)
(3)盐酸;蒸发(加热)浓缩、冷却结晶
(4)2Fe2++Cl2 = 2Fe3+ + 2Clˉ
(5)Fe2Cl6(6)
【解析】
试题分析:(1)根据实验装置和操作步骤可知,实验室制备无水FeCl3,是利用铁与盐酸反应生成FeCl2,然后把FeCl2氧化成FeCl3,先制得FeCl36H2O晶体,再脱结晶水制得无水FeCl3.烧杯中足量的H2O2溶液是作氧化剂,把亚铁离子全部氧化成三价铁离子;故答案为:把亚铁离子全部氧化成三价铁离子;
(2)铁与盐酸反应完全时,不再产生氢气,所以装置A中不产生气泡或量气管和水准管的液面不再变化,此时,可将A中FeCl2溶液放入烧杯中进行氧化;故答案为:装置A中不产生气泡或量气管和水准管液面不变(其他合理答案也给分);
(3)从FeCl3溶液制得FeCl36H2O晶体的操作步骤是:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;故答案为:盐酸;蒸发浓缩、冷却结晶;
(4)从工业制备流程图分析可知,反应炉中进行的反应是 2Fe+3Cl2=2FeCl3,因此,进入吸收塔中的尾气是没有参加反应的氯气,在吸收塔中氯气被吸收剂吸收,反应后生成2FeCl3溶液,所以吸收剂应是2FeCl2溶液,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;故答案为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(5)捕集器收集的是气态FeCl3,FeCl3的相对分子质量是162.5,由相对分子质量为325的铁的氯化物可以推出,当温度超过673K时,二分子气态FeCl3可以聚合生成双聚体Fe2Cl6;故答案为:Fe2Cl6;
(6)由反应:2Fe3++2I -=2Fe2++I2; I2+2S2O32-═2I-+S4O62-;可得关系式:
2Fe3+-I2-2S2O32-
2 2
n cV×10-3
求得n(Fe3+)=cV×10-3mol,则样品中氯化铁的质量分数为:ω(Fe3+)=cV×10-3mol×10×162.5g/mol×100%=%;故答案为:%。
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【题目】某烃有两种或两种以上的同分异构体,其同分异构体中的某一种的一氯代物只有一种,则这种烃可能是:①分子具有7个碳原子的芳香烃②分子中具有4个碳原子的烷烃③分子中具有12个氢原子的烷烃④分子中具有8个碳原子的烷烃( )
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
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【题目】综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。
(1)利用H2 和CO在一定条件下发生如下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)(放热反应)。对此反应进行如下研究:在恒温,体积为2L的密闭容器中分别充入1.2mol CO和1mol H2,10min后达到平衡,测得含有0.4mol CH3OH(g)。
①10min后达到平衡时CO的浓度为 ;
②10min内用H2表示的平均反应速率为 ;
③若要加快CH3OH的生成速率,可采取的措施有 (填一种合理的措施)
(2)利用H2 和CO2在一定条件下可以合成乙烯:6H2+2CO2 CH2=CH2+4H2O
①已知:4.4gCO2与H2完全转化为CH2=CH2和水(气态)共放出6.39kJ的热量,写出该反应的热化学方程式 。
②不同温度对CO2的转化率及催化剂的催化效率的影响如图甲所示。
下列有关说法不正确的是 (填序号)。
A.不同条件下反应,N点的速率最大
B.温度在约250℃时,催化剂的催化效率最高
C.相同条件下,乙烯的产量M点比N高
③若在密闭容器中充入体积比为 3∶1的 H2和CO2,则图甲中M点时,产物CH2=CH2的体积分数为 。(保留两位有效数字)
(3)利用一种钾盐水溶液作电解质,CO2电催化还原为乙烯,如图乙所示。在阴极上产生乙烯的电极反应方程式为 。
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【题目】
(1)上述生产纯碱的方法称 ,副产品的一种用途为 。
(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是 。
(3)写出上述流程中X物质的分子式 。
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了 (填上述流程中的编号)的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是 。
(5)为了有效地除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-,加入试剂的顺序为 (选填a、b、c)。
a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加BaCl2
b.先加NaOH,后加BaCl2,再加Na2CO3
c.先加BaCl2,后加NaOH,再加Na2CO3
(6)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,其方法是 。
(7)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有 。
A.增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出
B.使NaHCO3更多地析出
C.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度
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【题目】铝热反应生成的铁常因其中含有铝而形成合金。一定质量的铁铝合金溶于足量的NaOH溶液中,完全反应后产生6.72 L(标准状况下)气体;用同样质量的铁铝合金完全溶于足量的盐酸中,在标准状况下产生11.2 L气体。则该合金中铝、铁的物质的量之比为
A.1︰1 B.2︰5 C.3︰2 D.3︰5
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【题目】下列实验过程正确的是( )
A.利用丁达尔效应可以区分溶液和胶体
B.加热饱和FeCl3溶液可制取Fe(OH)3胶体
C.利用焰色反应可以鉴别NaCl、KNO3、Na2SO4
D.用Ca(OH)2溶液可以区分Na2CO3和NaHCO3溶液
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【题目】A、B、D、E、F五种元素的原子序数依次增大,除F为过渡元素外,其余四种均是短周期元素。已知:①F的单质为生活中最常见的金属之一,原子最外层有2个电子;②E原子的价电子排布为msnmpn,B原子的核外L层电子数为奇数;③A、D原子p轨道的电子数分别为2和4.请回答下列问题:
(1)F的稳定价态离子的电子排布式是__________________________;A、B、D、E四种元素的第一电离能由大到小的顺序为________________(用元素符号表示)。
(2)对于B的简单氢化物,其中心原子的轨道杂化类型是________________。分子的立体构型为________________,该氢化物易溶于D的简单氢化物的主要原因是________________。
(3)D原子分别与A、B原子形成的单键中,键的极性较强是________________(用具体的化学键表示)。
(4)如图所示的晶胞是由AD两元素组成的,下列有关该晶体的说法中正确的是_______。
a.该晶体的化学式为AD
b.该晶体中A、D原子间形成的是双键
c.该晶体熔点可能比SiO2晶体高
d.该晶体可溶于水
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【题目】【化学——选修2:化学与技术】
元素铝是在生产、生活中应用广泛的金属元素。
(1)氧化铝是一种耐高温材料,也是工业上制取铝的原料。从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下图所示:
体A的主要成分是 (填化学式,下同),固体X的主要成分是 。
②滤液E中溶质的主要成分是 ,写出该溶质的一种用途: 。
③在滤液D中通入过量CO2时反应的离子方程式为 。
(2)工业上电解氧化铝冶炼铝时加入冰晶石(Na3AlF6)的作用是 。在电解池的工作过程中,需要不断补充阳极材料(石墨),原因是 。
(3)一种新型高效净水剂PAFC——聚合氯化铁铝[AlFe(OH)nCl6-n]m(n<5,m<10)可广泛应用于日常生活用水和工业污水的处理。下列有关PAFC的说法正确的是 (填序号)。
A.PAFC中铁元素显+2价
B.PAFC用于净水时,比用相同物质的量的氯化铝和氯化铁的pH改变小
C.PAFC可看作一定比例的氯化铁与氯化铝水解的中间产物
D.PAFC在强酸性或强碱性溶液中都能稳定存在
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