- 硫酸亚铁铵的制备
- 共1066题
（2016•广东模拟）过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2 ）是由Na2CO3-与H2O2复合而形成的一种固体放氧剂，可用于洗涤、纺织、医药、卫生等领域．工业上常以过碳酸钠产品中活性氧含量（[O]%=
回答下列问题：
（1）过碳酸钠受热易分解，写出反应的化学方程式______．
（2）稳定剂及反应温度等因素对产品质量有很大影响．
①下列试剂中，可能用作“稳定剂”的是______（填字母）．a．MnO2b．KI c．Na2SiO3d．FeCl3
②反应温度对产品产率（y%）及活性氧含量的影响如图1所示．要使产品达到优等品且产率超过90%合适的反应温度范围是______．
③“结晶”时加入NaCl的目的是______，其作用原理是______．
（3）“母液”中可循环利用的主要物质是______．
（4）产品中活性氧含量的测定方法：称量0.1600g样品，在250mL锥形瓶中用100mL 0.5mol•L-1硫酸溶解完全，立即用0.02000mol•L-1高锰酸钾标准溶液滴定，至溶液呈浅红色且半分钟内不褪色即为终点，平行三次，消耗KMnO4溶液的平均体积为26.56mLo另外，在不加样品的情况下按照上述过程进行空白实验，消耗KMn04溶液的平均体积为2.24mL．
①过碳酸钠与硫酸反应，产物除硫酸钠和水外，还有______．
②测定时，若用工业盐酸代替硫酸，分析对测定结果的影响及其原因______．
③该样品的活性氧含量为______%，表明该样品______（填“是”或“不是”）
正确答案
解：（1）过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2 ）是由Na2CO3-与H2O2复合而形成的一种固体放氧剂，受热分解生成碳酸钠、氧气、水，反应为：2（Na2CO3•3H2O2 ）
故答案为：2（Na2CO3•3H2O2 ）
（2）①过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2 ）是由Na2CO3-与H2O2复合而形成的一种固体放氧剂，具有碳酸钠和过氧化氢的性质，过氧化氢易分解，MnO2、FeCl3为其催化剂，所以不能选，过氧化氢与碘离子发生氧化还原反应：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O，所以也不能选，过碳酸钠与硅酸钠不反应，可能用作“稳定剂”，故C选项符合，
故答案为：c；
②根据图象分析，温度为286.8～288.5K，产品达到优等品且产率超过90%，超过288.5K后，活性氧百分含量和产率均降低，所以最佳反应温度范围为286.8～288.5K，
故答案为：286.8～288.5K；
③结晶过程中加入氯化钠、搅拌，增加钠离子浓度，能降低过碳酸钠的溶解度，有利于过碳酸钠析出，
故答案为：提高产量；增加钠离子浓度，促进过碳酸钠析出；
（3）结晶过程中加入氯化钠促进过碳酸钠析出，“母液”中主要为氯化钠溶液，NaCl溶液又是结晶过程中促进过碳酸钠析出的原料，故循环利用的物质是NaCl，
故答案为：NaCl；
（4）①过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2 ）是由Na2CO3-与H2O2复合而形成的一种固体放氧剂，过碳酸钠与硫酸反应，为碳酸钠、过氧化氢和硫酸反应，所以产物为硫酸钠、过氧化氢、二氧化碳、水，
故答案为：H2O2、CO2；
②Fe3+为过氧化氢分解的催化剂，工业盐酸常含微量Fe3+，溶解过程会催化H2O2分解，测定时，若用工业盐酸代替硫酸，分析对测定结果偏低，
故答案为：偏低，工业盐酸常含微量Fe3+，溶解过程会催化H2O2分解；
③称量0.1600g样品，在250mL锥形瓶中用100mL 0.5mol•L-1硫酸溶解完全，立即用0.02000mol•L-1高锰酸钾标准溶液滴定，反应中MnO4-是氧化剂，H2O2是还原剂，氧化产物是O2；依据元素化合价变化，锰元素化合价从+7价变化为+2价，过氧化氢中的氧元素化合价从-1价变化为0价，根据电子守恒配平写出离子方程式为：2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2三次滴定平均消耗KMnO4溶液26.56mL，依据反应2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2；
2MnO4-～～～～～5H2O2；
2 5
（0.2526-0.0224）L×0.02mol/L 0.01216mol
过碳酸钠产品中活性氧含量（[O]%=
故答案为：12.16；不是．
解析
解：（1）过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2 ）是由Na2CO3-与H2O2复合而形成的一种固体放氧剂，受热分解生成碳酸钠、氧气、水，反应为：2（Na2CO3•3H2O2 ）
故答案为：2（Na2CO3•3H2O2 ）
（2）①过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2 ）是由Na2CO3-与H2O2复合而形成的一种固体放氧剂，具有碳酸钠和过氧化氢的性质，过氧化氢易分解，MnO2、FeCl3为其催化剂，所以不能选，过氧化氢与碘离子发生氧化还原反应：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O，所以也不能选，过碳酸钠与硅酸钠不反应，可能用作“稳定剂”，故C选项符合，
故答案为：c；
②根据图象分析，温度为286.8～288.5K，产品达到优等品且产率超过90%，超过288.5K后，活性氧百分含量和产率均降低，所以最佳反应温度范围为286.8～288.5K，
故答案为：286.8～288.5K；
③结晶过程中加入氯化钠、搅拌，增加钠离子浓度，能降低过碳酸钠的溶解度，有利于过碳酸钠析出，
故答案为：提高产量；增加钠离子浓度，促进过碳酸钠析出；
（3）结晶过程中加入氯化钠促进过碳酸钠析出，“母液”中主要为氯化钠溶液，NaCl溶液又是结晶过程中促进过碳酸钠析出的原料，故循环利用的物质是NaCl，
故答案为：NaCl；
（4）①过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2 ）是由Na2CO3-与H2O2复合而形成的一种固体放氧剂，过碳酸钠与硫酸反应，为碳酸钠、过氧化氢和硫酸反应，所以产物为硫酸钠、过氧化氢、二氧化碳、水，
故答案为：H2O2、CO2；
②Fe3+为过氧化氢分解的催化剂，工业盐酸常含微量Fe3+，溶解过程会催化H2O2分解，测定时，若用工业盐酸代替硫酸，分析对测定结果偏低，
故答案为：偏低，工业盐酸常含微量Fe3+，溶解过程会催化H2O2分解；
③称量0.1600g样品，在250mL锥形瓶中用100mL 0.5mol•L-1硫酸溶解完全，立即用0.02000mol•L-1高锰酸钾标准溶液滴定，反应中MnO4-是氧化剂，H2O2是还原剂，氧化产物是O2；依据元素化合价变化，锰元素化合价从+7价变化为+2价，过氧化氢中的氧元素化合价从-1价变化为0价，根据电子守恒配平写出离子方程式为：2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2三次滴定平均消耗KMnO4溶液26.56mL，依据反应2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2；
2MnO4-～～～～～5H2O2；
2 5
（0.2526-0.0224）L×0.02mol/L 0.01216mol
过碳酸钠产品中活性氧含量（[O]%=
故答案为：12.16；不是．
电镀污泥中含有Cr（OH）3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物质，工业上通过“中温焙烧-钠氧化法”回收Na2Cr2O7等物质．
已知：在水浸后的Na2CrO4溶液中含有少量NaAlO2、Na2ZnO2等物质．
（1）水浸后的溶液呈______性（填“酸”、“碱”或“中”）．
（2）完成氧化焙烧过程中生成Na2CrO4的化学方程式．
______Cr（OH）3+______Na2CO3+______O2
（3）滤渣Ⅱ的主要成分有Zn（OH）2、______．
已知：①除去滤渣II后，溶液中存在如下反应：2Cr+2H+⇌Cr2+H2O
②Na2Cr2O7、Na2CrO4在不同温度下的溶解度如下表
“系列操作”中为：继续加入H2SO4，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤．继续加入H2SO4目的是______．
（5）工业上还可以在水浸过滤后的溶液（Na2CrO4）加入适量H2SO4，用石墨作电极电解生产金属铬，写出生成铬的电极反应方程式______．
（6）已知Al（OH）3为难溶物（常温下，Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．当溶液pH=5时，某溶液中的Al3+______（填“能”或“不能”）完全沉淀．（溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol•L-1时沉淀完全）．
正确答案
碱
4
4
3
4
4
6H2O
Al（OH）3
促进平衡CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O向正反应方向移动，尽可能生成更多溶解度更大的Na2Cr2O7
CrO42-+8H++6e-=Cr+4H2O
能
解析
解：以含有Cr（OH）3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物质的电镀污泥为原料，烘干后加入碳酸钠和氧气高温灼烧发生反应4Cr（OH）3+4Na2CO3+3O2
（1）CuO、NiO为难溶物，溶液中含有Na2CrO4，NaAlO2、Na2ZnO2等，通过水浸后过滤得到滤渣CuO、NiO，回收Cu、Ni；水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等都为强碱弱酸盐，水解呈碱性，
故答案为：碱性；
（2）氧化焙烧过程中有氧气参加反应，根据质量守恒可知还应生成水，化合价变化为：Cr（+3→+6），O（0→-2），最小公倍数为12，所以Cr（OH）3前系数为4，O2前系数为3，反应的方程式为：4Cr（OH）3+4Na2CO3+3O2
故答案为：4、4、3、4、4、6H2O；
（3）Zn（OH）2、Al（OH）3具有两性，水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等物质，加入硫酸调节溶液的pH可得到Zn（OH）2、Al（OH）3沉淀，
故答案为：Al（OH）3；
（4）水浸后溶液中存在Na2CrO4，加入硫酸发生CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O，加入硫酸可使平衡向正反应方向移动，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶可得到晶体，
故答案为：促进平衡CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O向正反应方向移动，尽可能生成更多溶解度更大的Na2Cr2O7；
（5）生成铬的电极发生还原反应，CrO42-得到电子生成Cr，反应的电解方程式为CrO42-+8H++6e-=Cr+4H2O，
故答案为：CrO42-+8H++6e-=Cr+4H2O；
（6）pH=5的溶液中c（OH-）=10-9mol/L，c（Al3+）=
故答案为：能．
某小组取一定质量的FeSO4固体，利用下图装置进行实验．
已知：SO2 熔点-72℃，沸点-10℃；SO3熔点16.8℃，沸点44.8℃．
（1）实验③反应的离子方程式是______．
（2）分解过程除产生使木条复燃的气体外，仅由A中固体颜色变化推测，还一定有______气体，依据是______．
（3）实验④反应的离子方程式是______．
（4）某同学依据B中的现象，认为FeSO4分解一定有SO3生成．你认为是否正确，原因是（用必要的文字和化学方程式解释）______．
正确答案
解：（1）根据②木条复燃说明有氧气生成，根据A中固体变为红棕色，说明A中固体变为红棕色为氧化铁，B中有白色沉淀为硫酸钡，是因为硫酸亚铁在氮气的条件下隔绝空气加热分解生成氧化铁、二氧化硫，所以实验③反应的离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，
故答案为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
（2）根据氧化还原反应的特点，元素化合价升高的价数等于元素化合价降低的价数，分解过程除产生使木条复燃的气体为氧气说明氧元素的化合价在升高，A中固体变为红棕色为氧化铁，因为有Fe2O3生成，铁的化合价也在升高，在FeSO4中只有+6价S元素有氧化性，能被还原，因此一定有SO2生成，
故答案为：SO2；因为有Fe2O3生成，在FeSO4中只有+6价S元素有氧化性，能被还原．因此一定有SO2生成；
（3）取A中固体，加盐酸Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，将③所得溶液滴入D试管中，溶液变为浅绿色说明有二价铁生成，说明三价铁离子被还原，D试管中有无色液体为二氧化硫，发生的反应为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，
故答案为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；
（4）因为硫酸亚铁在氮气的条件下隔绝空气加热分解一定生成氧化铁、二氧化硫，不一定有三氧化硫，B中的现象是有白色沉淀生成，白色沉淀为硫酸钡，该沉淀可能是2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl，故无论分解反应是否有SO3 生成，都会有此现象，总反应为2SO2+O2+2H2O+2BaCl2=2BaSO4↓+4HCl，
故答案为：不正确，因为分解有O2 和SO2 生成，在水溶液中发生反应：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，故无论分解反应是否有SO3 生成，都会有此现象；2SO2+O2+2H2O+2BaCl2=2BaSO4↓+4HCl．
解析
解：（1）根据②木条复燃说明有氧气生成，根据A中固体变为红棕色，说明A中固体变为红棕色为氧化铁，B中有白色沉淀为硫酸钡，是因为硫酸亚铁在氮气的条件下隔绝空气加热分解生成氧化铁、二氧化硫，所以实验③反应的离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，
故答案为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
（2）根据氧化还原反应的特点，元素化合价升高的价数等于元素化合价降低的价数，分解过程除产生使木条复燃的气体为氧气说明氧元素的化合价在升高，A中固体变为红棕色为氧化铁，因为有Fe2O3生成，铁的化合价也在升高，在FeSO4中只有+6价S元素有氧化性，能被还原，因此一定有SO2生成，
故答案为：SO2；因为有Fe2O3生成，在FeSO4中只有+6价S元素有氧化性，能被还原．因此一定有SO2生成；
（3）取A中固体，加盐酸Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，将③所得溶液滴入D试管中，溶液变为浅绿色说明有二价铁生成，说明三价铁离子被还原，D试管中有无色液体为二氧化硫，发生的反应为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，
故答案为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；
（4）因为硫酸亚铁在氮气的条件下隔绝空气加热分解一定生成氧化铁、二氧化硫，不一定有三氧化硫，B中的现象是有白色沉淀生成，白色沉淀为硫酸钡，该沉淀可能是2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl，故无论分解反应是否有SO3 生成，都会有此现象，总反应为2SO2+O2+2H2O+2BaCl2=2BaSO4↓+4HCl，
故答案为：不正确，因为分解有O2 和SO2 生成，在水溶液中发生反应：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，故无论分解反应是否有SO3 生成，都会有此现象；2SO2+O2+2H2O+2BaCl2=2BaSO4↓+4HCl．
用图示装置制取PCl3，在E中放入足量白磷，将氯气不间断地通入E，氯气与白磷就会发生反应，并放出热量（温度高于75℃）．已知：PCl3和PCl5遇水强烈反应，它们熔沸点数据如下：
请根据图中装置回答下列问题：
（1）检查该装置气密性的方法是______．
（2）为得到氯气，若B中加入MnO2，则A中应加入______，发生反应的化学方程式为______．
（3）若发现C中气泡产生过猛，需要进行的操作的关键是______．
（4）在反应开始时主要生成PCl3，而后来主要生成PCl5，原因可能是______；从PCl3和PCl5的混合物中分离也PCl3的最佳方法是______（选填序号）．
a．蒸馏b．分液c．升华
（5）生成的PCl3在G中收集，则F中盛有______，作用是______
（6）C、D、H所盛的试剂分别是：C______；D______；H______．
（7）如果E中反应放热较多，G处的导管可能发生堵塞，其原因是______．
正确答案
H接一导管放入水槽，然后微热圆底烧瓶B，若导管口产生气泡，撤灯后导管中形成水柱，说明装置气密性良好．
浓盐酸
MnO2 +4HCl（浓）
用分液漏斗控制滴加液体的量或滴加速率
前期P过量生成三氯化磷，后期氯气过量生成五氯化磷
a
冷水
使得三氯化磷液化
饱和食盐水
浓硫酸
碱石灰
五氯化磷蒸汽冷却后变成固体
解析
解：（1）检查整套装置的气密性，首先要密闭装置，H接一导管放入水槽，将H浸入水中，然后微热圆底烧瓶B，在其他各盛液体的仪器中观察是否有气泡，然后停止加热，过一会儿看H的导管中会倒吸形成一段水柱，说明气密性良好．
故答案为：H接一导管放入水槽，然后微热圆底烧瓶B，若导管口产生气泡，撤灯后导管中形成水柱，说明装置气密性良好．
（2）实验室制Cl2的方法是在加热条件下MnO2与浓盐酸反应，A中应加入浓盐酸，反应方程式为MnO2 +4HCl（浓）
故答案为：浓盐酸；MnO2 +4HCl（浓）
（3）C中产生气泡过猛，说明反应产生的Cl2太快，需要调节浓盐酸的加入速度．
故答案为：用分液漏斗控制滴加液体的量或滴加速率．
（4）反应开始时P较多，此时产生PCl3，随着反应进行，Cl2逐渐过量，会将PCl3氧化成PCl5，所以后期主要产生PCl5；
虽然PCl3是液态，而PCl5是固态，但在加热时都是温度超过75℃，此时PCl3是气态，而PCl5是液态，可以蒸馏分开．
故答案为：P过量生成三氯化磷，氯气过量生成五氯化磷；a．
（5）气态的PCl3到G中要液化生成液态，F装置起到降温作用，所以F中要加入冷水．
故答案为：冷水，使得三氯化磷液化．
（6）从B装置产生的Cl2中混有HCl，先通过饱和食盐水除去，然后通入浓硫酸干燥，在E装置中P和Cl2发生反应，G中收集PCl3，H是防止空气中水蒸气进入G，使PCl3水解．
故答案为：饱和食盐水；浓硫酸；碱石灰．
（7）如果E中放热多，PCl5也可能汽化，在导管中易凝华而堵塞导气管．
故答案为：五氯化磷蒸汽冷却后变成固体．
为提高氯化铵的经济价值，我国化学家设计了利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁（MgOHCl）的工艺．某同学根据该原理设计的实验装置如图所示：
请回答下列问题：
（1）装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程式为______；
装置B中碱石灰的作用是______．
（2）反应过程中持续通入N2的作用有两点：一是使反应产生的氨气完全导出并被稀硫酸充分吸收；二是______．
（3）装置D的试管中产生的现象是______．
（4）取下装置E，并将烧杯中溶液倒入蒸发皿中，微火小心蒸干得到固体样品（此温度下铵盐不分解）．称取不同质量的上述固体样品分别与16.00mL相同浓度的氢氧化钠溶液混合，完全溶解后，加热充分反应，并使放出的氨气全部被稀硫酸吸收，测得氨气的质量．部分实验数据如下：
①所用氢氧化钠溶液的物质的量浓度为______mol•L-1；
②a=______．
正确答案
解：（1）根据题意：利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁（MgOHCl），发生的反应为：Mg（OH）2+NH4Cl
（2）由于氨气是极易溶于水的，反应过程中持续通入N2，可以使反应产生的氨气完全导出并被稀硫酸充分吸收，并还能防止装置D中的氯化铝溶液倒吸入装置C，故答案为：防止装置D中的氯化铝溶液倒吸入装置C；
（3）在D中，氨可以和氯化铝之间反应，产生白色沉淀氢氧化铝，产生的白色沉淀不会溶解，故答案为：产生白色沉淀；
（4）①由表中氨气质量随着样品质量的增加而下降可以知道：样品中含有硫酸氢铵和硫酸铵，样品质量是3.1g时，设含有的硫酸氢铵和硫酸铵的物质的量分别是x和y，则x+2y=
故答案为：3.25；
②12.4g样品中含有硫酸氢铵和硫酸铵的物质的量分别是0.016mol和0.08mol．0.016mol氢氧化钠中和硫酸氢钠中的氢离子，余下0.052mol-0.016mol=0.036mol氢氧化钠和氨根离子反应产生氨气，即氨气的质量是0.036mol×17g/mol=0.612g，故答案为：0.612．
解析
解：（1）根据题意：利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁（MgOHCl），发生的反应为：Mg（OH）2+NH4Cl
（2）由于氨气是极易溶于水的，反应过程中持续通入N2，可以使反应产生的氨气完全导出并被稀硫酸充分吸收，并还能防止装置D中的氯化铝溶液倒吸入装置C，故答案为：防止装置D中的氯化铝溶液倒吸入装置C；
（3）在D中，氨可以和氯化铝之间反应，产生白色沉淀氢氧化铝，产生的白色沉淀不会溶解，故答案为：产生白色沉淀；
（4）①由表中氨气质量随着样品质量的增加而下降可以知道：样品中含有硫酸氢铵和硫酸铵，样品质量是3.1g时，设含有的硫酸氢铵和硫酸铵的物质的量分别是x和y，则x+2y=
故答案为：3.25；
②12.4g样品中含有硫酸氢铵和硫酸铵的物质的量分别是0.016mol和0.08mol．0.016mol氢氧化钠中和硫酸氢钠中的氢离子，余下0.052mol-0.016mol=0.036mol氢氧化钠和氨根离子反应产生氨气，即氨气的质量是0.036mol×17g/mol=0.612g，故答案为：0.612．
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