分析 (1)装置A中的铁完全消失,反应结束;打开弹簧夹K2,反应生成的氯化亚铁被双氧水氧化成氯化铁,同时有氧气放出;根据氯化亚铁被双氧水氧化、生成的氯化铁作催化剂使双氧水分解情况,写出反应的离子方程式;
(2)“用m g含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取FeCl3•6H2O晶体”,氧化铁溶于盐酸,生成的三价铁离子能够消耗铁;
(3)根据质量减少的部分就是氧化铁中氧元素的质量,求出氧化铁的物质的量,再计算出铁的质量分数.
解答 解:(1)当A中固体完全消失,铁完全和盐酸反应后,反应结束,铁与盐酸反应的方程式是:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,;当A中溶液完全进入烧杯,生成的氯化亚铁被氧化成黄色的氯化铁溶液,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,生成的氯化铁作催化剂,使双氧水分解生成气体,反应的方程式为:2H2O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2H2O+O2↑,收集测定生成的氧气体积,结合反应的定量关系计算,操作步骤如下:
Ⅰ.打开弹簧夹K1、关闭弹簧夹K2,并打开活塞a,缓慢滴加盐酸.
Ⅱ.当A中固体完全消失时,关闭弹簧夹K1、打开弹簧夹K2,当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a.
Ⅲ.将烧杯中溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到FeCl3•6H2O晶体,所以依次进行下列操作:
①缓慢滴加足量盐酸
②关闭弹簧夹K1、打开K2并关闭活塞a
③打开弹簧夹K1、关闭K2并打开活塞a
正确的操作顺序是③①②,
故答案为:③①②;无色溶液逐渐变黄,有气泡产生;2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(2)由于废铁屑中含有氧化铁,和盐酸反应生成的三价铁离子能够和铁反应,导致铁减少,置换的氢气体积减少,
故答案是:Fe3+和Fe发生反应消耗部分Fe,使与盐酸反应的Fe相应减少;
(3)mg废铁屑中的氧化铁被还原后质量变成wg铁,质量差(m-w)g就是氧化铁中氧元素的质量,设废铁屑中氧化铁的质量为x
Fe2O3~3O
160 48
x (m-w)g
x=$\frac{160(m-w)g}{48}$=$\frac{10(m-w)}{3}$g,
铁屑中铁的质量分数为:$\frac{m-\frac{10(m-w)}{3}}{m}$×100%,
故答案为:$\frac{m-\frac{10(m-w)}{3}}{m}$×100%.
点评 本题考查了铁屑中铁的质量分数和制取氯化铁晶体,涉及了较多的化学方程式的书写、质量分数的计算、实验操作等知识,本题难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 尿酸酸性比盐酸弱 | B. | 尿酸钠的溶解度随温度升高而增大 | ||
C. | 反应①为吸热反应,②为放热反应 | D. | 尿酸钠的熔点很低 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 二氧化碳通过Na2O2粉末 | B. | 铝与Fe2O3发生铝热反应 | ||
C. | 碳与SiO2电炉中抽取粗硅 | D. | 将锌片投入CuSO4溶液中 |
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科目:高中化学 来源: 题型:多选题
A. | 将含有少量CO2的CO通入足量Na2O2的试管中并不断用电火花引燃 | |
B. | 向等物质的量的干冰和CaO的混合物中加几滴水 | |
C. | 将1molCu置于含2molH2SO4的浓溶液中加热 | |
D. | 在强光持续照射下,向过量的Ca(ClO)2浊液中通入少量的CO2 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 0.4mol | B. | 0.2mol | C. | 0.225mol | D. | 无法计算 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
温度(℃) | 500 | 700 | 900 |
K | 1.00 | 1.47 | 2.40 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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