- 硫酸亚铁铵的制备
- 共1066题
氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛．硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索．以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
（1）加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为______．
（2）滤渣2的成分是______（填化学式）．
（3）煅烧过程存在以下反应：2MgSO4+C═2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+C═MgO+SO2↑+CO↑ MgSO4+3C═MgO+S↑+3CO↑
利用如图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集．
①D中收集的气体可以是______（填化学式）．
②B中盛放的溶液可以是______（填字母）．
a．NaOH溶液 b．Ca（OH）2溶液 c．稀硝酸 d．KMnO4溶液
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式：______．
正确答案
2FeSO4+H2O2+H2SO4═Fe2（SO4）3+2H2O
Fe（OH）3
CO
d
3S+6OH-
解析
解：（1）加入H2O2 氧化时，在酸性溶液中氧化硫酸亚铁为硫酸铁，反应的化学方程式为：2FeSO4+H2O2+H2SO4═Fe2（SO4）3+2H2O，
故答案为：2FeSO4+H2O2+H2SO4═Fe2（SO4）3+2H2O；
（3）酸溶后过滤得到溶液中加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，加入氨水调节溶液PH使铁离子全部沉淀，过滤后所以得到沉淀为氢氧化铁，
故答案为：Fe（OH）3；
（3）煅烧得到的气体主要有SO2、CO2、CO、S，产生的气体进行分步吸收或收集，所以通过A使硫蒸气冷凝下来，再通过B装置高锰酸钾溶液吸收二氧化硫，通过C中的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，最后剩余一氧化碳气体在D中收集；
①D中收集的气体可以是CO，故答案为：CO；
②B中盛放的溶液可以KMnO4溶液吸收二氧化硫，故答案为：d；
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，依据氧化还原反应原理，产物中元素最高价态为+4，最低价为-2价，反应的离子方程式为：3S+6OH-
故答案为：3S+6OH-
亚硝酸钠（NaNO2）是重要的防腐剂．某化学兴趣小组尝试制备亚硝酸钠，查阅资料：①HNO2为弱酸，在酸性溶液中，NO2-可将MnO4-还原为Mn2+且无气体生成．
②NO不与碱反应，可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸
探究一 亚硝酸钠固体的制备
以碳和浓硝酸为起始原料，设计如图1装置利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠．（反应方程式为2NO+Na2O2═2NaNO2，部分夹持装置和A中加热装置已略）
（1）写出装置A烧瓶中发生反应的化学方程式______．
（2）有同学认为装置C中产物不仅有亚硝酸钠，还有碳酸钠和氢氧化钠，为排除干扰应在B、C装置间增加装置E，E中盛放的试剂应是______（填字母）．
A．浓H2SO4 B．碱石灰 C．无水CaCl2
探究二 亚硝酸钠固体含量的测定及性质验证
称取装置C中反应后的固体4.000g溶于水配成250mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中，用0.1000
mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定，实验所得数据如下表所示：
（3）第一组实验数据出现异常，造成这种异常的原因可能是______（填字母）．
A．酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
B．锥形瓶洗净后未干燥
C．滴定终了仰视读数
（4）根据表中数据，计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数______．
（5）亚硝酸钠易溶于水，将0.2mol•L-1的亚硝酸钠溶液和0.1mol•L-1的盐酸等体积混合，混合后溶液呈酸性，则混合后溶液中离子浓度由大到小的顺序为______．
探究三 反应废液的处理
反应后烧瓶A中仍然存在一定量的硝酸，不能直接排放，用NaOH溶液调成中性，再用电化学降解法进行处理．25℃时，反应进行10min，溶液的pH由7变为12．电化学降解NO3-的原理如图2所示．
（6）电源正极为______（填A或B），阴极反应式为______．
正确答案
C+4HNO3（浓）
B
A、C
86.25%
c（Na+）＞c（NO2-）＞c（Cl-）＞c（H+）＞c（OH-）
A
2NO3-+6H2O+10e-=N2↑+12OH-
解析
解：（1）装置A烧瓶中，碳和浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，方程式为C+4HNO3（浓）
（2）有同学认为装置c中产物不仅有亚硝酸钠，还有碳酸钠和氢氧化钠，那么NO中混有CO2、NO2，可以在B、C之间增加装有碱石灰或生石灰的装置E，以吸收杂质CO2、NO2，故答案为：B；
（3）第一组实验数据消耗的酸性高锰酸钾溶液体积偏大，会导致测量结果偏高，
A．酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗，导致标准液被稀释，滴定过程中消耗的标准液体积会偏大，故A正确；
B．锥形瓶不需要干燥，所以锥形瓶洗净后未干燥，不影响测定结果，故B错误；
C．滴定终了仰视读数，导致读数偏大，计算出的标准液体积偏大，故C正确；
D．滴定终了俯视读数，滴定管读数偏小，计算出的标准液体积偏小，故D错误；
故答案为：AC；
（4）由于第一组数据偏高，应该舍弃；其它三组消耗标准液平均体积为：
25mL样品消耗高锰酸钾的物质的量为：0.1000mol/L×0.02L=0.002mol，则250mL样品溶液会消耗高锰酸钾的物质的量为：0.002mol×
故答案为：86.25%或0.8625；
（5）0.2mol•L-1的亚硝酸钠溶液和0.1mol•L-1的盐酸等体积混合，c（Na+）＞c（NO2-）＞c（Cl-），混合溶液呈酸性，说明亚硝酸电离程度大于亚硝酸根离子水解程度，则溶液中，c（H+）＞c（OH-）；溶液中离子浓度大小顺序是c（Na+）＞c（NO2-）＞c（Cl-）＞c（H+）＞c（OH-），故答案为：c（Na+）＞c（NO2-）＞c（Cl-）＞c（H+）＞c（OH-）；
（6）由图示知在Ag-Pt电极上NO3-发生还原反应，因此Ag-Pt电极为阴极，则B为负极，A为电源正极；在阴极反应是NO3-得电子发生还原反应生成N2，利用电荷守恒与原子守恒知有H2O参与反应且有水生成，
所以阴极上发生的电极反应式为：2NO3-+12H++10e-=N2+6H2O，
故答案为：A；2NO3-+12H++10e-=N2+6H2O．
连二亚硫酸钠（Na2S2O4），是印刷工业中重要的还原剂．某小组进行如下实验：
Ⅰ．【查阅资料】
（1）连二亚硫酸钠（Na2S2O4）是一种白色粉末，易溶于水，难溶于乙醇．
（2）2Na2S2O4+4HCl=4NaCl+S↓+3SO2↑+2H2O；Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O．
Ⅱ．【制备方法】
75℃时将甲酸钠和纯碱加入乙醇水溶液中，通入SO2进行反应，完成其反应方程式：
HCOONa+______Na2CO3+______□=______Na2S2O4+______CO2+□
冷却至40～50℃，过滤，用______洗涤，干燥制得Na2S2O4．
Ⅲ．【Na2S2O4的性质】
（1）Na2S2O4溶液在空气中易被氧化．课题小组测定0.050mol/LNa2S2O4溶液在空气中pH变化如图所示：0～t1段主要先生成HSO3-，0～t1段发生反应的离子反应方程式为______．
t3时溶液中主要阴离子是______．
（2）隔绝空气加热Na2S2O4固体完全分解，得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3和气体为______（填化学式）．
请你设计实验验证产物有Na2S2O3存在，完成下表中内容．
（供选择的试剂：稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、KMnO4溶液）
（3）资料显示：保险粉、H2O2均可用于纸浆漂白．写出保险粉与过量的H2O2，在水溶液中反应生成硫酸盐等物质的离子方程式：_______．
正确答案
解：II．反应中S元素的化合价从+4价降低到+3价，得到1个电子．甲酸钠中碳元素的化合价从+2价升高到+4价，则根据电子得失守恒和原子守恒可知反应的化学方程式为2HCOONa+Na2CO3+4SO2=2Na2S2O4+3CO2+H2O．连二亚硫酸钠是一种白色粉末，易溶于水，难溶于乙醇，因此可以用乙醇洗涤产品，
故答案为：2HCOONa+Na2CO3+4SO2=2Na2S2O4+3CO2+H2O； 乙醇；
III．（1）Na2S2O4溶液在空气中易被氧化生成亚硫酸氢钠，则0～t1段发生离子反应方程式为 2S2O42-+O2+2H2O=4HSO3-．t3时溶液的pH=1，说明溶液的酸性较强，因此亚硫酸氢钠被氧化为硫酸氢钠，则溶液中主要阴离子符号是SO42-，故答案为：2S2O42-+O2+2H2O=4HSO3-；SO42-；
（2）隔绝空气加热Na2S2O4固体完全分解，得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3和气体，其中亚硫酸钠是氧化产物，而Na2S2O3中S是+2价，则根据氧化还原反应中电子得失守恒可知气体应该是SO2．根据反应Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O可知要检验硫代硫酸钠，则只需要取少量完全分解的固体产物于试管中，加入稀盐酸，如果有淡黄色沉淀，则有Na2S2O3存在，故答案为：SO2；
（3）保险粉与过量的H2O2在水溶液中反应生成硫酸盐，反应的离子方程式为S2O42-+3H2O2═2SO42-+2H++2H2O，故答案为：S2O42-+3H2O2=2SO42-+2H++2H2O．
解析
解：II．反应中S元素的化合价从+4价降低到+3价，得到1个电子．甲酸钠中碳元素的化合价从+2价升高到+4价，则根据电子得失守恒和原子守恒可知反应的化学方程式为2HCOONa+Na2CO3+4SO2=2Na2S2O4+3CO2+H2O．连二亚硫酸钠是一种白色粉末，易溶于水，难溶于乙醇，因此可以用乙醇洗涤产品，
故答案为：2HCOONa+Na2CO3+4SO2=2Na2S2O4+3CO2+H2O； 乙醇；
III．（1）Na2S2O4溶液在空气中易被氧化生成亚硫酸氢钠，则0～t1段发生离子反应方程式为 2S2O42-+O2+2H2O=4HSO3-．t3时溶液的pH=1，说明溶液的酸性较强，因此亚硫酸氢钠被氧化为硫酸氢钠，则溶液中主要阴离子符号是SO42-，故答案为：2S2O42-+O2+2H2O=4HSO3-；SO42-；
（2）隔绝空气加热Na2S2O4固体完全分解，得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3和气体，其中亚硫酸钠是氧化产物，而Na2S2O3中S是+2价，则根据氧化还原反应中电子得失守恒可知气体应该是SO2．根据反应Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O可知要检验硫代硫酸钠，则只需要取少量完全分解的固体产物于试管中，加入稀盐酸，如果有淡黄色沉淀，则有Na2S2O3存在，故答案为：SO2；
（3）保险粉与过量的H2O2在水溶液中反应生成硫酸盐，反应的离子方程式为S2O42-+3H2O2═2SO42-+2H++2H2O，故答案为：S2O42-+3H2O2=2SO42-+2H++2H2O．
制备一氯乙烷最好采用的方法是（ ）
正确答案
解析
解：A、氯气与乙烷在光照下发生反应为链式反应，副反应多，各种氯代乙烷都能产生，不可能只生成氯乙烷，故A错误；
B、乙烯与氯气发生加成反应，不饱和的C=C双键中π键断裂，不饱和碳原子连接氯原子，生成1，2-二氯乙烷，得不到一氯乙烷，故B错误；
C、乙烯与HCl发生加成反应，不饱和的C=C双键中π键断裂，不饱和碳原子连接HCl提供的-H与-Cl，生成一氯乙烷，故C正确；
D、烯和H2加成后再与Cl2取代，实质是乙烷和Cl2取代，副反应多难以控制只生成一氯乙烷，故D错误．
故选：C．
硫酸铜溶液常用于农业上制波尔多液．如图1是用废铜料（铁、铜混合物）来生产硫酸铜的过程，请根据图示回答下列问题．
（1）试剂X的化学式为______，操作①的名称为______．
（2）甲同学认为途径Ⅰ比途径Ⅱ更为合理，其理由是______（填编号）
a．对环境污染少 b．反应速率快
c．铜的利用率高 d．硫酸的利用率高
（3）实验室用浓硫酸与铜反应，采用图2装置制备并收集干燥的SO2气体．
①A装置的名称______．
②连接上述仪器的正确顺序是（填各接口处的字母）：a接______，______接______，______接______，______接h．
③反应终止后，发现烧瓶中有黑色物质出现，其中可能含有CuO、CuS等杂质．已知硫化铜不与H+反应，与足量稀硝酸反应生成Cu2+、+6价的S和NO气体，该反应的离子方程式为______．利用所给试剂设计实验，检测黑色物质中是否存在CuS．其方案为：将烧瓶中混合物加入到蒸馏水中，充分反应后过滤，向滤渣中______（补充实验操作、现象和结论）．
供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、氯化钡溶液、硝酸银溶液
正确答案
解：加入的X需将铁除去，且不能与铜反应选择稀硫酸，反应①为铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为Fe+H2SO4 ═FeSO4+H2↑，过滤后铜与氧气反应②为：2Cu+O2
（1）废铜料中有铁和铜，要生产硫酸铜，需将铁除去，因此可加入足量稀硫酸将铁除去，铜与硫酸不反应，过滤后得到固体铜，
故答案为：H2SO4；过滤；
（2）途径Ⅱ是铜与浓硫酸反应Cu+2H2SO4（浓）
故答案为：ad；
（3）①装置A、a，用浓硫酸与铜反应制取二氧化硫，装置A为分液漏斗，用于滴加浓硫酸，
故答案为：分液漏斗；
②制取干燥的SO2气体，装置排列顺序为：气体发生装置、干燥装置、收集装置、检验装置、尾气处理装置，A、a 为气体发生装置、b、c（f、g）为收集装置、d、e用浓硫酸是干燥装置、f、g（b、c）是防倒吸装置、h是尾气处理装置，所以排列顺序是debcgfh或defgcbh，
故答案为：debcgfh或defgcbh；
③反应终止后，发现烧瓶中有黑色物质出现，其中可能含有CuO、CuS等杂质，硫化铜不与H+反应，与足量稀硝酸反应生成Cu2+、+6价的S为硫酸根离子和NO气体，所以离子反应为：3CuS+8H++8NO3-=3Cu2++3SO42-+8NO↑+4H2O，检测黑色物质中是否存在CuS，需检测是否含有硫酸根离子，即加入足量的稀硝酸，振荡静置，取上层清液少许于试管中，加入几滴氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明黑色物质中存在CuS，
故答案为：3CuS+8H++8NO3-=3Cu2++3SO42-+8NO↑+4H2O；加入足量的稀硝酸，振荡静置，取上层清液少许于试管中，加入几滴氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明黑色物质中存在CuS．
解析
解：加入的X需将铁除去，且不能与铜反应选择稀硫酸，反应①为铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为Fe+H2SO4 ═FeSO4+H2↑，过滤后铜与氧气反应②为：2Cu+O2
（1）废铜料中有铁和铜，要生产硫酸铜，需将铁除去，因此可加入足量稀硫酸将铁除去，铜与硫酸不反应，过滤后得到固体铜，
故答案为：H2SO4；过滤；
（2）途径Ⅱ是铜与浓硫酸反应Cu+2H2SO4（浓）
故答案为：ad；
（3）①装置A、a，用浓硫酸与铜反应制取二氧化硫，装置A为分液漏斗，用于滴加浓硫酸，
故答案为：分液漏斗；
②制取干燥的SO2气体，装置排列顺序为：气体发生装置、干燥装置、收集装置、检验装置、尾气处理装置，A、a 为气体发生装置、b、c（f、g）为收集装置、d、e用浓硫酸是干燥装置、f、g（b、c）是防倒吸装置、h是尾气处理装置，所以排列顺序是debcgfh或defgcbh，
故答案为：debcgfh或defgcbh；
③反应终止后，发现烧瓶中有黑色物质出现，其中可能含有CuO、CuS等杂质，硫化铜不与H+反应，与足量稀硝酸反应生成Cu2+、+6价的S为硫酸根离子和NO气体，所以离子反应为：3CuS+8H++8NO3-=3Cu2++3SO42-+8NO↑+4H2O，检测黑色物质中是否存在CuS，需检测是否含有硫酸根离子，即加入足量的稀硝酸，振荡静置，取上层清液少许于试管中，加入几滴氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明黑色物质中存在CuS，
故答案为：3CuS+8H++8NO3-=3Cu2++3SO42-+8NO↑+4H2O；加入足量的稀硝酸，振荡静置，取上层清液少许于试管中，加入几滴氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明黑色物质中存在CuS．
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