精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
3.工业催化剂K3[Fe(C2O43]•3H2O是翠绿色晶体,在421~553℃时,分解为Fe2O3、K2CO3、CO、CO2、H2O.实验室由草酸亚铁晶体(FeC2O4•2H2O)、草酸钾(K2C2O4)、草酸(H2C2O4)和双氧水(H2O2)混合制备:
2FeC2O4•2H2O+H2O2+3K2C2O4+H2C2O4=2K3[Fe(C2O43]•3H2O
(1)[Fe(C2O43]3-的名称是三草酸合铁(Ⅲ)离子(或三草酸合铁离子,或三草酸合铁酸根).
(2)制备过程要防止草酸被H2O2氧化,写出草酸被H2O2氧化的化学方程式H2C2O4+H2O2=2CO2↑+2H2O.
(3)配合物的稳定性可以用稳定常数K来衡量,如Cu2++4NH3?[Cu(NH34]2+,其稳定常数表达式为:k=$\frac{c[Cu(NH{\;}_{3})_{4}^{2+}]}{c(C{u}^{2+})•{c}^{4}(N{H}_{3})}$.已知K[Fe(C2O43]3-=1020,K[Fe(SCN)3]=2×103,能否用KSCN溶液检验K3[Fe(C2O43]•3H2O中的铁元素?否(填“是”、“否”). 若选“否”,请设计检验K3[Fe(C2O43]•3H2O中铁元素的方案.取适量晶体加热,取固体残留物溶解在H2SO4中,取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液呈血红色则有铁元素,反之则无.
(4)铁元素可形成多种配合物,其中一种配合物钾盐A是有争议的食品添加剂.经组成分析A仅含K、Fe、C、N四种元素.取36.8g A加热至400℃,分解成KCN、Fe3C、C、N2,生成的氮气折合成标准状况下的体积为2.24L,Fe3C质量是C质量的3倍,Fe3C物质的量是氮气物质的量的$\frac{1}{3}$.则A的化学式为K4Fe(CN)6

分析 (1)[Fe(C2O43]3-为络离子,命名配离子时,配位体的名称放在前,中心原子名称放在后,配位体和中心原子的名称之间用“合“字相连;
(2)草酸被H2O2氧化生成水和二氧化碳;
(3)K3[Fe(C2O43]•3H2O中的铁为亚铁离子,而铁离子遇KSCN溶液变为血红色;
(4)A→KCN+Fe3C+C+N2,n(N2)=0.1mol,n(Fe3C)=0.1mol×$\frac{1}{3}$,n(C)=$\frac{0.1mol×\frac{1}{3}×180g/mol×\frac{1}{3}}{12g/mol}$=$\frac{1}{6}$mol,n(KCN)=$\frac{36.8g-0.1mol×28g/mol-6g-2g}{65g/mol}$=0.4mol,确定原子个数比得出化学式.

解答 解:(1)[Fe(C2O43]3-为络离子,命名配离子时,配位体的名称放在前,名称为:三草酸合铁(Ⅲ)离子(或三草酸合铁离子,或三草酸合铁酸根),
故答案为:三草酸合铁(Ⅲ)离子(或三草酸合铁离子,或三草酸合铁酸根);
(2)草酸被H2O2氧化生成水和二氧化碳,该反应为H2C2O4+H2O2=2CO2↑+2H2O,
故答案为:H2C2O4+H2O2=2CO2↑+2H2O;
(3)K3[Fe(C2O43]•3H2O中的铁为亚铁离子,则不能用KSCN溶液检验K3[Fe(C2O43]•3H2O中的铁元素,检验铁元素的方案为取适量晶体加热,取固体残留物溶解在H2SO4中,取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液.若溶液呈血红色则有铁元素,反之则无,
故答案为:否;取适量晶体加热,取固体残留物溶解在H2SO4中,取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液呈血红色则有铁元素,反之则无;
(4)由题意可知,A→KCN+Fe3C+C+N2,n(N2)=0.1mol,Fe3C物质的量是氮气物质的量的$\frac{1}{3}$,n(Fe3C)=0.1mol×$\frac{1}{3}$,Fe3C质量是C质量的3倍,n(C)=$\frac{0.1mol×\frac{1}{3}×180g/mol×\frac{1}{3}}{12g/mol}$=$\frac{1}{6}$mol,n(KCN)=$\frac{36.8g-0.1mol×28g/mol-6g-2g}{65g/mol}$=0.4mol,则K、Fe、C、N的原子个数比为4:1:6:6,则化学式为K4Fe(CN)6
故答案为:K4Fe(CN)6

点评 本题考查知识点较多,涉及反应的配平、氧化还原反应、离子的检验及化学式的确定,(4)中注意利用守恒来解答,培养学生分析问题,解决问题的能力,题目难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

5.已知钼(Mo)的晶胞为体心立方晶胞,钼原子半径为a pm,相对原子质量为M,以NA表示阿伏伽德罗常数的值,请写出金属钼密度的计算表达式$\frac{2M}{(\frac{4}{\sqrt{3}}a×1{0}^{-10})^{3}{N}_{A}}$ g/cm3

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

14.1、2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂,常温下它是无色液体,密度2.18g/cm3,沸点131.4 0C,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂.在实验室可以用下图所示装置制备1、2-二溴乙烷,其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管c中装有浓溴水.
填写下列空白
(1)写出本题中制备1、2-二溴乙烷的两个化学方程式CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O,CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
(2)烧瓶a在加热到1400C时发生的一个有机反应是CH3CH2OH+C2H5OH$→_{140℃}^{浓硫酸}$C2H5OC2H5+H2O(写化学方程式,并注明条件).
(3)某学生做实验时使用了一定量的液溴,当液溴全部褪色时,所消耗的乙醇和浓硫酸混合液的量比理论值超出许多.如果装置的气密性没有问题,试分析其可能的原因,并写出其中二条原因产生乙烯的速率太快,许多乙烯气体没有与溴反应就溢出;产生乙烯的速率太快,许多乙烯气体没有与溴反应就溢出
(4)容器b、d中试剂均为NaOH 溶液,容器b中NaOH 溶液作用是吸收乙烯气体中含有的CO2、SO2等酸性气体;容器d中NaOH 溶液作用是吸收HBr和Br2等气体,防止大气污染.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.无水氯化铝是白色晶体,露置在空气中极易水解,在178℃升华,装有无水氯化铝试剂瓶露置空气中,会产生大量白雾,氯化铝常作为有机合成和石油工业的催化剂.如图是实验室制取氯气并用于制取少量无水氯化铝的装置的仪器和药品.可供选用的试剂如下:
A.饱和食盐水  B.水   C.浓H2SO4  D.碱石灰 E.铝粉 F.二氧化锰    G.浓盐酸      H.烧碱溶液
回答下列问题:(1)写出AlCl3露置在空气中生成白雾的化学方程式:AlCl3+3H2O?Al(OH)3+3HCl.
(2)从上述仪器中选取若干连成一制备并保存无水AlCl3的装置,用图中各管口标号按先后可连接为:d接e,f接g,h接a,b接c.
(3)填写连接装置中各选用仪器里应盛放的物质:
仪器标号(1)(2)(上)(2)(下)(3)(4)(5)
试剂标号GF
(4)设计使用(5)仪器和药品有两个主要作用是:防止空气中的水分进入(1)中和吸收剩余氯气防止空气污染.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.已知苯甲酸乙酯的沸点为213℃(在此温度以下水、乙醇和环己烷以7.0%、17.0%、76.0%的比例成为蒸汽逸出).请回答上述实验室制备苯甲酸乙酯的有关问题:
(1)①在三颈烧瓶中加入苯甲酸、浓硫酸、过量的乙醇、沸石;②再向该烧瓶中加入环己烷,装上分水器的回流冷却管.实验中使用分水器的目的是(从化学平衡原理分析)分离反应生成的水,促进酯化反应正向进行.
(2)缓慢加热回流,至分水器下层液体不再增多,停止加热,放出分水器中液体,分水器中液体的三种主要成分是水、乙醇、环己烷.
(3)将圆底烧瓶中的残液倒入盛有冷水的烧瓶中,用碳酸钠溶液中和至弱碱性分液,分出粗产品;水层用乙醚萃取(填实验操作名称),醚层与粗产品合并;用纯水洗有机层两次,将醚层与水尽量分净,醚层从上口倒入一个干燥的锥形瓶.
(4)加入适量豆粒大小的无水氯化钙干燥剂,摇动锥形瓶,至醚层澄清透明;醚层过滤入一个干燥的圆底烧瓶;进行蒸馏(填实验操作名称),先蒸出乙醚后蒸出苯甲酸乙酯.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途.如图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程:

根据上述流程回答下列问题:
(1)混合①中发生反应的化学方程式为SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
(2)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是过滤、蒸馏.操作Ⅲ一般适用于分离d混合物.(选填编号)
a.固体和液体     b.固体和固体     c.互不相溶的液体   d.互溶的液体
(3)混合②中加入Na2SO3的目的是SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
(4)纯净的氢溴酸应为无色液体,但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色.于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究:甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3+,则用于证明该假设所用的试剂的名称为KSCN溶液.乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含有Br2,其用于证明该假设所用的试剂的化学式CCl4

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.二氧化氯泡腾片,有效成分(ClO2)是一种高效、安全的杀菌、消毒剂.
方法一:氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2气体的方法.该法工艺原理如图.其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2
(1)工艺中可利用的单质有H2、Cl2(填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O.
(2)此法的缺点主要是同时产生了大量的氯气,不仅产率低,而且产品难以分离,同时很有可能造成环境污染;用电解的方法耗能大.
方法二:最近,科学家又研究出了一种新的制备方法,纤维素还原法制ClO2,其原理是:纤维素水解得到的最终产物X与NaClO3反应生成ClO2
(3)配平方程式:1C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4→24ClO2↑+6CO2↑+18H2O+12Na2SO4
(答题纸上,仅写出方程式中所有的系数以及未知物质的化学式)
若反应中产生4.48L(折算成标准状况下)气体,电子转移0.16NA个.
(4)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-.处理含CN-相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍.
方法三:实验室常用氯酸钠(NaClO3)和亚硫酸钠(Na2SO3)用硫酸酸化,加热制备二氧化氯,化学反应方程式为:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4$\stackrel{△}{→}$2ClO2↑+2Na2SO4+H2O
(5)反应中的Na2SO3溶液中存在如下平衡:H2O?H++OH-和SO32-+H2O?HSO3-+OH-.(用离子方程式表示),常温下,0.1mol/L该溶液中离子浓度由大到小排列c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+)(用离子符号表示)
(6)常温下,已知NaHSO3溶液呈酸性,在Na2SO3溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质的主要成分有Na2SO3、NaHSO3、NaCl.(用化学式表示)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

12.(1)反应Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g)△H1,平衡常数为K1
反应Fe(s)+H2O(g)?FeO(s)+H2(g)△H2,平衡常数为K2
在不同温度时K1、K2的值如表:
700℃900℃
K11.472.15
K22.381.67
①反应 CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H,平衡常数K,则△H=△H1-△H2(用△H1和△H2表示),K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$(用K1和K2表示),且由上述计算可知,反应CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)是吸热反应(填“吸热”或“放热”).
②能判断恒温恒容容器CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)达到化学平衡状态的依据是B(填序号).
A.容器中压强不变  B.混合气体中c(CO)不变  C.容器中密度不变    D.c(CO)=c(CO2
(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g),CO2的浓度与时间的关系如图所示:
①该条件下反应的平衡常数为2;0-10min的平均反应速率v(CO)=0.1mol•L-1•min-1
若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0mol•L-1,则平衡时CO2的浓度为0.67mol•L-1
②下列措施中能使平衡时$\frac{c(CO)}{c(C{O}_{2})}$增大的是A(填序号)
A.升高温度      B.增大压强     C.充入一定量的CO2D.再加入一定量铁粉.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.半导体工业用石英砂做原料通过三个重要反应生产单质硅:
①SiO2(s)+2C(s)═Si(s)+2CO(g)△H=+682.44kJ•mol-1
(石英砂)    (粗硅)
②Si(s)+2Cl2(g)═SiCl4(g)△H=-657.01kJ•mol-1
③SiCl4(g)+2Mg(s)═2MgCl2(s)+Si(s)△H=-625.63kJ•mol-1
                               (纯硅)
用石英砂生产1.00kg纯硅的总放热为(  )
A.2.43×104 kJB.2.35×104 kJC.2.23×104 kJD.2.14×104 kJ

查看答案和解析>>

同步练习册答案