- 硫酸亚铁铵的制备
- 共1066题
某研究小组在实验室中将工厂废弃的合金，经过一系列的反应，制得氯化铝固体、硝酸铜晶体和铁红．其实验方案如下：
（1）该小组所用的合金中含有的金属为铁、______、______（填名称）．
（2）操作①、③使用的主要玻璃仪器是______，简述操作②的方法：______．操作④实验操作步骤包括：加热浓缩、冷却结晶、______（填操作名称）、洗涤、干燥．
（3）写出滤渣B中较活泼金属与足量稀HN03后发生反应的离子方程式：______；
（4）若该小组通过上述实验流程制得铁红80g，假设实验过程中无质量损失，则合金中铁的质量为______g；
（5）上述实验流程中符合“绿色化学”理念的做法是______（答出一点即可）．
正确答案
解：（1）根据实验方案流程，废弃的合金，经过一系列的反应，制得氯化铝固体、硝酸铜晶体和铁红，说明合金中含有的金属为铁、铜、铝，
故答案为：铜；铝；
（2）合金加入氢氧化钠，金属铝和氢氧化钠反应，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，生成氢气和易溶于水的偏铝酸钠，金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应，操作①为过滤操作，滤渣B为铁、铜，铜和铁与稀硝酸能发生反应生成硝酸盐和一氧化氮、水，一氧化氮、水、氧气反应生成硝酸再循环利用，溶液C通过调节pH可以使Fe3+沉淀完全，滤渣E为氢氧化铁，操作③为过滤操作，操作①、③都为过滤操作，过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯，主要玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒，氯化铝为强酸弱碱盐，Al3+易水解，水解生成H+，水解的离子方程式为Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+，所以需在HCl气流中蒸干水分，操作④获得硝酸铜晶体，用加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的方法得到，
故答案为：漏斗、烧杯、玻璃棒；在HCl气流中蒸干水分；过滤；
（3）铜和铁与稀硝酸能发生反应生成硝酸盐和一氧化氮、水，反应为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O、4H++NO3-+Fe=Fe3++NO↑+2H2O，
故答案为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O、4H++NO3-+Fe=Fe3++NO↑+2H2O；
（4）铁红中铁元素的质量等于原合金中铁的质量，设合金中铁的质量为m
Fe2O3～2Fe
160 56×2
80g m
解得：m=56g，
故答案为：56；
（5）将工厂废弃的合金，经过一系列的反应，制得氯化铝固体、硝酸铜晶体和铁红，为废物利用，利用工厂废弃物，铜和铁与稀硝酸能发生反应生成硝酸盐和一氧化氮、水，一氧化氮、水、氧气反应生成硝酸再循环利用，避免污染，
故答案为：废物利用，利用工厂废弃物；反应产生的NO循环利用，避免污染．
解析
解：（1）根据实验方案流程，废弃的合金，经过一系列的反应，制得氯化铝固体、硝酸铜晶体和铁红，说明合金中含有的金属为铁、铜、铝，
故答案为：铜；铝；
（2）合金加入氢氧化钠，金属铝和氢氧化钠反应，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，生成氢气和易溶于水的偏铝酸钠，金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应，操作①为过滤操作，滤渣B为铁、铜，铜和铁与稀硝酸能发生反应生成硝酸盐和一氧化氮、水，一氧化氮、水、氧气反应生成硝酸再循环利用，溶液C通过调节pH可以使Fe3+沉淀完全，滤渣E为氢氧化铁，操作③为过滤操作，操作①、③都为过滤操作，过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯，主要玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒，氯化铝为强酸弱碱盐，Al3+易水解，水解生成H+，水解的离子方程式为Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+，所以需在HCl气流中蒸干水分，操作④获得硝酸铜晶体，用加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的方法得到，
故答案为：漏斗、烧杯、玻璃棒；在HCl气流中蒸干水分；过滤；
（3）铜和铁与稀硝酸能发生反应生成硝酸盐和一氧化氮、水，反应为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O、4H++NO3-+Fe=Fe3++NO↑+2H2O，
故答案为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O、4H++NO3-+Fe=Fe3++NO↑+2H2O；
（4）铁红中铁元素的质量等于原合金中铁的质量，设合金中铁的质量为m
Fe2O3～2Fe
160 56×2
80g m
解得：m=56g，
故答案为：56；
（5）将工厂废弃的合金，经过一系列的反应，制得氯化铝固体、硝酸铜晶体和铁红，为废物利用，利用工厂废弃物，铜和铁与稀硝酸能发生反应生成硝酸盐和一氧化氮、水，一氧化氮、水、氧气反应生成硝酸再循环利用，避免污染，
故答案为：废物利用，利用工厂废弃物；反应产生的NO循环利用，避免污染．
实验室制取少量溴乙烷的装置如图所示．根据题意完成下列填空：
（1）圆底烧瓶中加入的反应物是溴化钠、乙醇和1：1的硫酸．配制体积比1：1的硫酸所用的仪器为______（选填编号）．
a．天平 b．量筒 c．容量瓶 d．烧杯
（2）加热时烧瓶中发生的主要反应的两个化学方程式：
①NaBr+H2SO4=HBr+NaHSO4
②______．
（3）将生成物导入盛有冰水混合物的试管A中，冰水混合物的作用是______．
（4）用浓硫酸进行实验，若试管A中获得的有机物呈棕黄色，除去其中杂质的最佳方法是______（选填编号）．a．蒸馏 b．氢氧化钠溶液洗涤 c．用四氯化碳萃取 d．用亚硫酸钠溶液洗涤．
正确答案
b、d
HBr+CH3CH2OH 
冷却、液封溴乙烷
d
解析
解：（1）此实验量取溶液的体积要求精确度不是很高，可用量筒量取，配制体积比1：1的硫酸，稀释浓硫酸时，浓硫酸的密度比水大，要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌，以使热量及时地扩散，所以还需烧杯、玻璃棒，
故答案为：b、d；
（2）药品混合后在加热条件下生成HBr并和乙醇发生取代反应，反应的化学方程式为：NaBr+H2SO4═HBr+NaHSO4、HBr+CH3CH2OH
故答案为：HBr+CH3CH2OH 
（3）收集装置所用导气管较长，可以起到冷却的作用，生成的溴乙烷和水互不相溶，并且溴乙烷的密度比水大，在冰水混合物的下层，
故答案为：冷却、液封溴乙烷；
（4）试管A中获得的有机物呈棕黄色，是由于浓硫酸具有强氧化性，将HBr氧化物Br2，所以产物溴乙烷中混有单质溴，蒸馏不能完全除去杂质，并且操作麻烦，氢氧化钠溶液易使溴乙烷水解，四氯化碳会引入新的杂质，而亚硫酸钠和溴发生氧化还原反应生成HBr和硫酸钠，易与溴乙烷分离，所以d正确，
故答案为：d．
以钡矿粉（主要成份为BaCO3，含有Ca2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+等）制备BaCl2•2H2O的流程如下：
（1）氧化过程主要反应的离子方程式为______．
（2）沉淀C的主要成分是Ca（OH）2和______．由图可知，为了更好的使Ca2+沉淀，还应采取的措施为______．
（3）用BaSO4重量法测定产品纯度的步骤为：
步骤1：准确称取0.4～0.6g BaCl2•2H2O试样，加入100ml 水，3mL 2mol•L-1 的HCl溶液加热溶解．
步骤2：边搅拌，边逐滴加入0.1mol•L-1 H2SO4溶液．
步骤3：待BaSO4沉降后，______，确认已完全沉淀．
步骤4：过滤，用0.01mol•L-1的稀H2SO4洗涤沉淀3～4次，直至洗涤液中不含Cl-为止．
步骤5：将折叠的沉淀滤纸包置于______中，经烘干、炭化、灰化后在800℃灼烧至恒重．称量计算BaCl2•2H2O中Ba2+的含量．
①步骤3所缺的操作为______．
②若步骤1称量的样品过少，则在步骤4洗涤时可能造成的影响为______．
③步骤5所用瓷质仪器名称为______．滤纸灰化时空气要充足，否则BaSO4易被残留的炭还原生成BaS，该反应的化学方程式为______．
④有同学认为用K2CrO4代替H2SO4作沉淀剂效果更好，请说明原因______．
[已知：Ksp（BaSO4）=1.1×10-10 Ksp（BaCrO4）=1.2×10-10]．
正确答案
H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O
Mg（OH）2
提高温度
加入0.1mol•L-1 H2SO4溶液
坩埚
向上层清液中加入1～2滴0.1mol/LH2SO4溶液
称取试样过少，沉淀量就少，洗涤造成的损失就大
坩埚
BaSO4+4C=4CO+BaS或BaSO4+2C=2CO2+BaS
BaCrO4的摩尔质量大于BaSO4
解析
解：（1）酸浸后加入氧化剂过氧化氢是隐含亚铁离子为铁离子，调节溶液pH使铁离子完全沉淀；反应的离子方程式为：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；
故答案为：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；
（2）流程中加入氨水调节溶液PH沉淀铁离子后，加入氢氧化钠溶液沉淀镁离子和钙离子；氢氧化钙溶解度随温度升高减小，为了更好的使Ca2+沉淀，还应采取的措施为提高温度；
故答案为：Mg（OH）2；提高温度；
（3）①待BaSO4沉降后，取上层清液加入硫酸溶液若产生沉淀证明为沉淀完全，若无沉淀证明沉淀完全，所以向上层清液中加入1～2滴0.1mol/LH2SO4溶液来确认钡离子已完全沉淀；
故答案为：向上层清液中加入1～2滴0.1mol/LH2SO4溶液；
②若步骤1称量的样品过少，则在步骤4洗涤时可能造成的影响为沉淀量就少，洗涤造成的损失就大；
故答案为：称取试样过少，沉淀量就少，洗涤造成的损失就大；
③将折叠的沉淀滤纸包置于坩埚中经烘干、炭化、灰化后在800℃灼烧至恒重．称量计算BaCl2•2H2O中Ba2+的含量；滤纸灰化时空气要充足，否则BaSO4易被残留的炭还原生成BaS，反应的化学方程式为：BaSO4+4C=4CO+BaS或BaSO4+2C=2CO2+BaS；
故答案为：坩埚；BaSO4+4C=4CO+BaS或BaSO4+2C=2CO2+BaS；
④用K2CrO4代替H2SO4作沉淀剂效果更好，测定误差小；
故答案为：BaCrO4的摩尔质量大于BaSO4 ；
以含钴废催化剂（主要成分为Co、Fe、SiO2）为原料，制取氧化钴的流程如图1：
（1）溶解：溶解后过滤，将滤渣洗涤2～3次，洗液与滤液合并，其目的是______；所得滤渣的主要成分是______（写化学式）．
（2）氧化：加热搅拌条件下加入NaClO3，将Fe2+氧化成Fe3+，其离子方程式______；
已知：铁氰化钾化学式为K3[Fe（CN）6]；亚铁氰化钾化学式为K4[Fe（CN）6]•3H2O．
3Fe2++2[Fe（CN）6]3-═Fe3[Fe（CN）6]2↓（蓝色沉淀）
4Fe3++3[Fe（CN）6]4-═Fe4[Fe（CN）6]3↓（蓝色沉淀）
确定Fe2+是否氧化完全的方法是______．（可供选择的试剂：铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液、铁粉、KSCN溶液）
（3）除铁：加入适量的Na2CO3调节酸度，生成黄钠铁矾[Na2Fe6（SO4）4（OH）12]沉淀，写出该反应的化学方程式______．
（5）溶解：CoCl2的溶解度曲线如图2所示．向碱式碳酸钴中加入足量稀盐酸，边加热边搅拌至完全溶解后，需趁热过滤，其原因是______．
（6）灼烧：准确称取所得CoC2O4 1.470g，在空气中充分灼烧得0.830g氧化钴，写出氧化钴的化学式______．
正确答案
解：钴废催化剂加入稀硫酸，发生Co+H2SO4=CoSO4+H2↑，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，过滤滤渣是不溶的二氧化硅，而滤液是硫酸钴、硫酸亚铁与过量的硫酸的混合溶液，向滤液中加氯酸钠将亚铁离子氧化成铁离子，然后加入碳酸钠得到黄钠铁矾[Na2Fe6（SO4）4（OH）12]沉淀，继续向滤液中加入碳酸钠，得到碱式碳酸钴[（CoCO3）2•3Co（OH）2]，然后用盐酸溶解碱式碳酸钴[（CoCO3）2•3Co（OH）2]，再向所到溶液中加入草酸铵，得到溶解度极小的草酸钴，最后燃烧生成氧化钴，
（1）洗液与滤液合并，可提高洗涤和滤液中钴的利用率；所得滤渣为二氧化硅，化学式为：SiO2，
故答案为：提高钴等元素的利用率；SiO2；
（2）亚铁离子被氯酸根离子氧化成铁离子，1molr的亚铁离子失去1mol的电子，而1mol的氯酸根离子得到6mol的电子，根据电子得失守恒，可知离子方程式为：6Fe2++6H++ClO3-
故答案为：6Fe2++6H++ClO3-
（3）生成硫酸铁与碳酸钠发生双水解得到黄钠铁矾，化学反应方程式为：3Fe2（SO4）3+6H2O+6 Na2CO3=Na2Fe6（SO4）4（OH）12↓+5 Na2SO4+6CO2↑，
故答案为：3Fe2（SO4）3+6H2O+6 Na2CO3=Na2Fe6（SO4）4（OH）12↓+5 Na2SO4+6CO2↑；
（4）沉淀洗涤的方法是：向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置使滤液流出．重复操作2～3次，
故答案为：向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置使滤液流出．重复操作2～3次；
（5）CoCl2的溶解度曲线可知，随温度的升高，CoCl2的溶解度增大，所以趁热过滤，防止温度降低氯化钴析出，
故答案为：防止因温度降低，CoCl2晶体析出；
（6）CoC2O4的质量为1.470g，其我知道可为0.01mol，Co元素质量为0.59g，钴氧化物质量为0.83g，氧化物中氧元素质量为：0.83g-0.59g=0.24g，则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.01mol：
故答案为：Co2O3．
解析
解：钴废催化剂加入稀硫酸，发生Co+H2SO4=CoSO4+H2↑，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，过滤滤渣是不溶的二氧化硅，而滤液是硫酸钴、硫酸亚铁与过量的硫酸的混合溶液，向滤液中加氯酸钠将亚铁离子氧化成铁离子，然后加入碳酸钠得到黄钠铁矾[Na2Fe6（SO4）4（OH）12]沉淀，继续向滤液中加入碳酸钠，得到碱式碳酸钴[（CoCO3）2•3Co（OH）2]，然后用盐酸溶解碱式碳酸钴[（CoCO3）2•3Co（OH）2]，再向所到溶液中加入草酸铵，得到溶解度极小的草酸钴，最后燃烧生成氧化钴，
（1）洗液与滤液合并，可提高洗涤和滤液中钴的利用率；所得滤渣为二氧化硅，化学式为：SiO2，
故答案为：提高钴等元素的利用率；SiO2；
（2）亚铁离子被氯酸根离子氧化成铁离子，1molr的亚铁离子失去1mol的电子，而1mol的氯酸根离子得到6mol的电子，根据电子得失守恒，可知离子方程式为：6Fe2++6H++ClO3-
故答案为：6Fe2++6H++ClO3-
（3）生成硫酸铁与碳酸钠发生双水解得到黄钠铁矾，化学反应方程式为：3Fe2（SO4）3+6H2O+6 Na2CO3=Na2Fe6（SO4）4（OH）12↓+5 Na2SO4+6CO2↑，
故答案为：3Fe2（SO4）3+6H2O+6 Na2CO3=Na2Fe6（SO4）4（OH）12↓+5 Na2SO4+6CO2↑；
（4）沉淀洗涤的方法是：向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置使滤液流出．重复操作2～3次，
故答案为：向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置使滤液流出．重复操作2～3次；
（5）CoCl2的溶解度曲线可知，随温度的升高，CoCl2的溶解度增大，所以趁热过滤，防止温度降低氯化钴析出，
故答案为：防止因温度降低，CoCl2晶体析出；
（6）CoC2O4的质量为1.470g，其我知道可为0.01mol，Co元素质量为0.59g，钴氧化物质量为0.83g，氧化物中氧元素质量为：0.83g-0.59g=0.24g，则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.01mol：
故答案为：Co2O3．
已知A是短周期主族元素中原子半径最大的元素，由H、C、N三种元素组成的化合物X13.5g在氧气中充分燃烧，生成的气体依次通过足量的无水CaCl2（增重4.5g）、碱石灰（增重22g），由质谱法测得X的相对分子质量为27．请回答：
（1）X的电子式是______．
（2）由A、氢、氮三种元素形成的某化合物M其摩尔质量为39g/mol，与盐酸反应生成两种盐，化合物M所含的化学键有______，写出物质M投入足量稀盐酸的化学方程式为______．
（3）现有废铜（杂质为一定量的SiO2和单质Fe）来制备胆矾，同时得到副产物Y．有人设计了图1的流程：
请根据上述流程回答下列问题：
①写出酸浸时生成Cu2+的离子方程式：______．
②常温下Ksp[Fe（OH）3]=2.6×10-39，请你计算说明滤液I中加入碱式碳酸铜调节溶液至pH=4时，能否将Fe3+除尽______（一般离子浓度小于10-5mol/L可视作除尽）．
③已知胆矾晶体的溶解度曲线图2所示，请问对滤液II进行系列操作的名称依次为蒸发浓缩、______、______、______、晾干．
④请说出Y物质的一种用途______．
正确答案
解：A是短周期主族元素中原子半径最大的元素，则A是Na元素；
由H、C、N三种元素组成的化合物X，由质谱法测得X的相对分子质量为27，根据元素相对原子质量知，X为HCN，13.5g在氧气中充分燃烧，生成的气体依次通过足量的无水CaCl2（增重4.5g）、碱石灰（增重22g），无水氯化钙吸收水分和氨气、碱石灰吸收二氧化碳；
（1）HCN分子中C原子形成四个共价键、N原子形成三个共价且含有一个孤电子对，则HCN的电子式为
（2）由A、氢、氮三种元素形成的某化合物M其摩尔质量为39g/mol，该化合物M的化学式为NaNH2，NaNH2中含有离子键和共价键，与盐酸反应生成两种盐NaCl、NH4Cl，反应方程式为NaNH2+2HCl=NaCl+NH4Cl，故答案为：离子键和共价键；NaNH2+2HCl=NaCl+NH4Cl；
（3）Cu、H2O2在酸性条件下发生反应生成可溶性铜盐和水，铁和双氧水、酸反应生成铁离子，所以滤液I中含有铜离子、铁离子，铜盐溶液和适量的碱式碳酸铜反应并调节溶液的pH得到固体和溶液，采用过滤方法分离，滤液中含有硫酸铜，再采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法得到胆矾晶体，沉淀中含有氢氧化铁，加热Fe（OH）3固体得到Fe2O3，从而得到固体Y为Fe2O3，
①酸浸时生成Cu2+的离子方程式为2H++H2O2+Cu=Cu2++2H2O，故答案为：2H++H2O2+Cu=Cu2++2H2O；
②pH=4时，溶液中c（OH-）=10-10mol/L，c（Fe3+）=
故答案为：pH=4时，溶液中c（OH-）=10-10mol/L，c（Fe3+）=
③从硫酸铜溶液中制取硫酸铜晶体，应该采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤的方法，故答案为：冷却结晶；过滤；洗涤；
④Y为Fe2O3，俗称铁红，可以作炼铁原料或作铁红粉或与铝粉混合可作铝热剂等，
故答案为：炼铁原料或作铁红粉或与铝粉混合可作铝热剂等．
解析
解：A是短周期主族元素中原子半径最大的元素，则A是Na元素；
由H、C、N三种元素组成的化合物X，由质谱法测得X的相对分子质量为27，根据元素相对原子质量知，X为HCN，13.5g在氧气中充分燃烧，生成的气体依次通过足量的无水CaCl2（增重4.5g）、碱石灰（增重22g），无水氯化钙吸收水分和氨气、碱石灰吸收二氧化碳；
（1）HCN分子中C原子形成四个共价键、N原子形成三个共价且含有一个孤电子对，则HCN的电子式为
（2）由A、氢、氮三种元素形成的某化合物M其摩尔质量为39g/mol，该化合物M的化学式为NaNH2，NaNH2中含有离子键和共价键，与盐酸反应生成两种盐NaCl、NH4Cl，反应方程式为NaNH2+2HCl=NaCl+NH4Cl，故答案为：离子键和共价键；NaNH2+2HCl=NaCl+NH4Cl；
（3）Cu、H2O2在酸性条件下发生反应生成可溶性铜盐和水，铁和双氧水、酸反应生成铁离子，所以滤液I中含有铜离子、铁离子，铜盐溶液和适量的碱式碳酸铜反应并调节溶液的pH得到固体和溶液，采用过滤方法分离，滤液中含有硫酸铜，再采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法得到胆矾晶体，沉淀中含有氢氧化铁，加热Fe（OH）3固体得到Fe2O3，从而得到固体Y为Fe2O3，
①酸浸时生成Cu2+的离子方程式为2H++H2O2+Cu=Cu2++2H2O，故答案为：2H++H2O2+Cu=Cu2++2H2O；
②pH=4时，溶液中c（OH-）=10-10mol/L，c（Fe3+）=
故答案为：pH=4时，溶液中c（OH-）=10-10mol/L，c（Fe3+）=
③从硫酸铜溶液中制取硫酸铜晶体，应该采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤的方法，故答案为：冷却结晶；过滤；洗涤；
④Y为Fe2O3，俗称铁红，可以作炼铁原料或作铁红粉或与铝粉混合可作铝热剂等，
故答案为：炼铁原料或作铁红粉或与铝粉混合可作铝热剂等．
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