- 硫酸亚铁铵的制备
- 共1066题
以铬铁矿（主要成分是FeO•Cr2O3，含少量MgCO3、Al2O3、SiO2等）为原料制取铬酸钠（Na2CrO4）晶体的工艺流程如下：
已知：①+3价Cr在酸性溶液中性质稳定，当pH＞9时以CrO2-形式存在且易氧化；
②常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下．
（1）流程中两次使用了H2O2，分别写出反应的离子方程式：______、______．
（2）加入NaOH调节溶液的pH=8时，被除去的离子是______；调节溶液的pH＞11时，被除去的离子是______．
（3）“调pH=8”和“调pH＞11”中间的“过滤”步骤能否省略，为什么？______．
（4）流程图中“□”内的操作是______．
正确答案
解：（1）第一次加入H2O2是为了将Fe2+氧化为Fe3+，反应离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O；第二次加入H2O2是为了将CrO2-氧化为CrO42-，反应离子方程式为：2CrO2-+3H2O2+2OH-═2CrO42-+4H2O，
故答案为：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O；2CrO2-+3H2O2+2OH-═2CrO42-+4H2O；
（2）由阳离子转化为氢氧化物完全沉淀的pH数据，可知当pH=8时Fe3+、Al3+已完全沉淀，pH＞11时，Mg2+完全被除去且Cr以CrO2-的形式存在，
故答案为：Fe3+、Al3+；Mg2+；
（3）“调pH=8”时沉淀成分是Al（OH）3和Fe（OH）3，如果不把前者除去，当继续加入NaOH至pH=11时，Al（OH）3会溶解，引入杂质离子AlO2-，
故答案为：不能，当pH=8时Al3+已经完全转化为Al（OH）3，若不经过滤除去，当继续加入NaOH时Al（OH）3会溶解，引入杂质离子AlO2-；
（4）Na2CrO4溶液得到Na2CrO4晶体，可以采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法，
故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶．
解析
解：（1）第一次加入H2O2是为了将Fe2+氧化为Fe3+，反应离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O；第二次加入H2O2是为了将CrO2-氧化为CrO42-，反应离子方程式为：2CrO2-+3H2O2+2OH-═2CrO42-+4H2O，
故答案为：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O；2CrO2-+3H2O2+2OH-═2CrO42-+4H2O；
（2）由阳离子转化为氢氧化物完全沉淀的pH数据，可知当pH=8时Fe3+、Al3+已完全沉淀，pH＞11时，Mg2+完全被除去且Cr以CrO2-的形式存在，
故答案为：Fe3+、Al3+；Mg2+；
（3）“调pH=8”时沉淀成分是Al（OH）3和Fe（OH）3，如果不把前者除去，当继续加入NaOH至pH=11时，Al（OH）3会溶解，引入杂质离子AlO2-，
故答案为：不能，当pH=8时Al3+已经完全转化为Al（OH）3，若不经过滤除去，当继续加入NaOH时Al（OH）3会溶解，引入杂质离子AlO2-；
（4）Na2CrO4溶液得到Na2CrO4晶体，可以采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法，
故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶．
工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O，实验室可用如下装置（略去部分夹持仪器）模拟生产过程．
烧瓶C中发生反应如下：
Na2S（aq）+H2O（l）+SO2（g）═Na2SO3（aq）+H2S（aq） （Ⅰ）
2H2S（aq）+SO2（g）═3S（s）+2H2O（l） （Ⅱ）
S（s）+Na2SO3（aq）
（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若______，则整个装置气密性良好．装置D的作用是______．装置E中为______溶液．
（2）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为______．
（3）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择______．
a．蒸馏水 b．饱和Na2SO3溶液
c．饱和NaHSO3溶液 d．饱和NaHCO3溶液
实验中，已知反应（Ⅲ）相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是______．反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有______．
a．烧杯 b．蒸发皿 c．试管 d．锥形瓶．
正确答案
液柱高度保持不变
防止倒吸
NaOH
2：1
c
溶液变澄清（或浑浊消失）
a、d
解析
解：（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变，则气密性良好；D中左侧为短导管，为安全瓶，防止倒吸；装置E起到吸收尾气中SO2、H2S的作用，可选用NaOH溶液，
故答案为：液柱高度保持不变；防止倒吸；NaOH；
（2）根据题目所给（Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）3个反应，可得出对应关系：2Na2S～2H2S～3S～3 Na2SO3，2Na2S反应时同时生成2Na2SO3，还需要1Na2SO3，所以烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2：1，
故答案为：2：1；
（3）观察SO2的生成速率，发生强酸制取弱酸的反应，a不生成二氧化硫，bd中物质均与二氧化硫反应，只有c中饱和NaHSO3溶液适合制取二氧化硫；Ⅲ中发生S（g）+Na2SO3（aq）
故答案为：c；溶液变澄清（或浑浊消失）；ad．
《化学与技术》模块
电石浆是氯碱工业中的一种废弃物，其大致组成如下表所示：
用电石浆可生产无水CaCl2，某化工厂设计了以下工艺流程：
已知氯化钙晶体化学式是：CaCl2•6H2O，H2S是一种酸性气体，具有还原性．
（1）反应器中加入的酸应选用______．
（2）脱色槽中应加入的物质X是______；设备A的作用是______；设备B的名称是______；设备C的作用是______．
（3）为了满足环保要求，需将废气H2S通入吸收池，下列物质中最适合作为吸收剂的是______．
A．水 B．浓硫酸 C．石灰乳 D．硝酸
（4）将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是______．
正确答案
解：（1）因要生产CaCl2，过程中不引入新的杂化离子，所以应选用盐酸，
故答案为：盐酸；
（2）活性炭具有吸附性，可以进行溶液脱水．A池后面接的是结晶池，故A应为蒸发浓缩；从B中有母液出来，故B为过滤器．B中得到晶体，所以需要脱水干燥，才能得到CaCl2产品，
故答案为：活性炭；蒸发浓缩；过滤器；脱水干燥；
（3）H2S为酸性气体，应用碱液吸收，故选石灰乳，
故答案为：C；
（4）设备B中产生的母液含有氯化物，回收利用，可以降低废弃物排放量，提高经济效益，
故答案为：对母液回收利用，降低废弃物排放量，提高经济效益．
解析
解：（1）因要生产CaCl2，过程中不引入新的杂化离子，所以应选用盐酸，
故答案为：盐酸；
（2）活性炭具有吸附性，可以进行溶液脱水．A池后面接的是结晶池，故A应为蒸发浓缩；从B中有母液出来，故B为过滤器．B中得到晶体，所以需要脱水干燥，才能得到CaCl2产品，
故答案为：活性炭；蒸发浓缩；过滤器；脱水干燥；
（3）H2S为酸性气体，应用碱液吸收，故选石灰乳，
故答案为：C；
（4）设备B中产生的母液含有氯化物，回收利用，可以降低废弃物排放量，提高经济效益，
故答案为：对母液回收利用，降低废弃物排放量，提高经济效益．
苯甲酸乙酯（C9H10O2）别名为安息香酸乙酯． 它是一种无色透明液体，不溶于水，稍有水果气味，用于配制香水香精和人造精油，大量用于食品工业中，也可用作有机合成中间体，溶剂等．其制备方法为：
已知：
已知：苯甲酸在100℃会迅速升华．
实验步骤如下：
①在圆底烧瓶中加入4.0g苯甲酸，10mL 95%的乙醇（过量），8mL环己烷以及3mL浓硫酸，混合均匀并加入沸石，按图所示装好仪器，控制温度在65～70℃加热回流2h．利用分水器不断分离除去反应生成的水，回流环己烷和乙醇．
②反应一段时间，打开旋塞放出分水器中液体后，关闭旋塞，继续加热，至分水器中收集到的液体不再明显增加，停止加热．
③将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中，分批加入Na2CO3至溶液至呈中性．用分液漏斗分出有机层，水层用25mL乙醚萃取分液，然后合并至有机层，加入氯化钙，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，低温蒸出乙醚和环己烷后，继续升温，接收210～213℃的馏分．
④检验合格，测得产品体积为2.3mL．
回答下列问题：
（1）在该实验中，圆底烧瓶的容积最适合的是______（填入正确选项前的字母）．
A．25mL B．50mL C．100mL D．250mL
（2）步骤①加入沸石的作用是______．如果加热一段时间后发现忘记加沸石，应该采取的正确操作是：______
（3）步骤①中使用分水器不断分离除去水的目的是______
（4）步骤③加入Na2CO3加入不足，在之后蒸馏时蒸馏烧瓶中可见到白烟生成，产生该现象的原因______；
（5）有机物的分离操作中，经常需要使用分液漏斗等仪器．使用分液漏斗前必须______
（6）计算本实验的产率为______．
正确答案
解：（1）烧瓶所能盛放溶液的体积不超过烧瓶体积的
故答案为：B；
（2）给混合液体加热时容易发生暴沸现象，步骤①加入沸石的作用是防止爆沸；如果加热一段时间后发现忘记加沸石，则应等烧瓶冷却后再补加，以免发生危险，
故答案为：防止爆沸；冷却后补加；
（3）反应
故答案为：使平衡不断地向正向移动；
（4）加入碳酸钠的目的是除去苯甲酸乙酯中的苯甲酸，若加入的碳酸钠不足，则产品中存在苯甲酸，而苯甲酸在100℃会迅速升华，则蒸馏时会出现白烟现象，
故答案为：在苯甲酸乙酯中有未除净的苯甲酸，受热至100℃时升华；
（5）分液漏斗有旋塞，所以使用分液漏斗前必须检查是否漏水，
故答案为：检查是否漏水；
（6）根据反应
所以本实验的产率为：
故答案为：49.1%．
解析
解：（1）烧瓶所能盛放溶液的体积不超过烧瓶体积的
故答案为：B；
（2）给混合液体加热时容易发生暴沸现象，步骤①加入沸石的作用是防止爆沸；如果加热一段时间后发现忘记加沸石，则应等烧瓶冷却后再补加，以免发生危险，
故答案为：防止爆沸；冷却后补加；
（3）反应
故答案为：使平衡不断地向正向移动；
（4）加入碳酸钠的目的是除去苯甲酸乙酯中的苯甲酸，若加入的碳酸钠不足，则产品中存在苯甲酸，而苯甲酸在100℃会迅速升华，则蒸馏时会出现白烟现象，
故答案为：在苯甲酸乙酯中有未除净的苯甲酸，受热至100℃时升华；
（5）分液漏斗有旋塞，所以使用分液漏斗前必须检查是否漏水，
故答案为：检查是否漏水；
（6）根据反应
所以本实验的产率为：
故答案为：49.1%．
CH3CH（OH）COOH+FeCO3+2H2O→[CH3CH（OH）COO]2Fe•3H2O+CO2↑．已知FeCO3易被氧化：4FeCO3+6H2O+O2=4Fe（OH）3+4CO2．
某兴趣小组用FeCl2（用铁粉和稀盐酸制得）和NH4HCO3制备FeCO3的装置示意图如图：
回答下列问题：
（1）NH4HCO3盛放在装置______中（填字母），该装置中涉及的主要反应的离子方程式______．
（2）将生成的FeCl2溶液和NH4HCO3溶液混合时的操作是______．
（3）将制得的FeCO3加入到足量乳酸溶液中，再加入少量铁粉，75℃下搅拌反应．反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是______．
（4）该兴趣小组用KMnO4法测定样品中亚铁含量进而计算产品中乳酸亚铁的质量分数，发现产品的质量分数总是大于100%，其原因可能是______．
正确答案
解：亚铁离子容易被氧气氧化，制备过程中应在无氧环境中进行，Fe与盐酸反应制备氯化亚铁，利用反应生成的氢气排尽装置中的空气，故B制备氯化亚铁，C装置中FeCl2和NH4HCO3发生反应：FeCl2+2NH4HCO3=FeCO3↓+2NH4Cl+CO2↑+H2O，利用生成氢气，使B装置中气压增大，将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中．
（1）由上述分析可知，NH4HCO3盛放在装置C中，该装置中涉及的主要反应的离子方程式：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O，
故答案为：C；Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O；
（2）利用生成氢气，使B装置中气压增大，将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中，具体操作为：（待D处的气体纯净后）关闭活塞3、打开活塞2；
故答案为：（待D处的气体纯净后）关闭活塞3、打开活塞2；
（3）Fe2+离子易被氧化为Fe3+离子，实验目的是制备乳酸亚铁晶体，加入Fe粉，防止Fe2+离子被氧化，过量的铁粉可以充分利用，得到乳酸亚铁，加入适量乳酸让铁粉反应完全，
故答案为：加入适量乳酸让铁粉反应完全；
（4）乳酸根中含有羟基，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，导致消耗高锰酸钾的增大，由：Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+，可知溶液中n（Fe2+）=n（Ce4+），计算中按亚铁离子被氧化，故计算所得乳酸亚铁的质量偏大，产品中乳酸亚铁的质量分数会大于100%，
故答案为：乳酸根离子被酸性KMnO4氧化．
解析
解：亚铁离子容易被氧气氧化，制备过程中应在无氧环境中进行，Fe与盐酸反应制备氯化亚铁，利用反应生成的氢气排尽装置中的空气，故B制备氯化亚铁，C装置中FeCl2和NH4HCO3发生反应：FeCl2+2NH4HCO3=FeCO3↓+2NH4Cl+CO2↑+H2O，利用生成氢气，使B装置中气压增大，将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中．
（1）由上述分析可知，NH4HCO3盛放在装置C中，该装置中涉及的主要反应的离子方程式：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O，
故答案为：C；Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O；
（2）利用生成氢气，使B装置中气压增大，将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中，具体操作为：（待D处的气体纯净后）关闭活塞3、打开活塞2；
故答案为：（待D处的气体纯净后）关闭活塞3、打开活塞2；
（3）Fe2+离子易被氧化为Fe3+离子，实验目的是制备乳酸亚铁晶体，加入Fe粉，防止Fe2+离子被氧化，过量的铁粉可以充分利用，得到乳酸亚铁，加入适量乳酸让铁粉反应完全，
故答案为：加入适量乳酸让铁粉反应完全；
（4）乳酸根中含有羟基，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，导致消耗高锰酸钾的增大，由：Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+，可知溶液中n（Fe2+）=n（Ce4+），计算中按亚铁离子被氧化，故计算所得乳酸亚铁的质量偏大，产品中乳酸亚铁的质量分数会大于100%，
故答案为：乳酸根离子被酸性KMnO4氧化．
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