- Fe2+和Fe3+的检验
- 共420题
(1)在Fe(OH)3胶体中逐滴加入HI稀溶液,会出现一系列变化:
①先出现红褐色沉淀,原因是:_______________;
②随后沉淀溶解,溶液呈黄色,写出此过程反应的离子方程式:_______________;
③最后溶液颜色加深,原因是:_______________,此过程的离子方程式是:_______________;
④如用稀盐酸代替HI稀溶液,能出现上述哪些相同的实验现象:_______________(写序号)。
(2)2.00gC2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2气体,放出99.6kJ的热量,写出该反应燃烧的热化学反应方程式___________________________;
正确答案
(1)①:加入电解质,使胶体凝聚;②:Fe(OH)3+3H+=Fe2++3H2O;③:有I2生成;
2Fe3++2I-=2Fe2++I2;④:①②
(2)C2H2(g)+5/2O2(g)→2CO2(g)+H2O(l);△H=-1294.8kJ/mol
A晶体是一种矾,溶于水可电离出三种离子.用A进行如下实验:
①准确称量3.92g晶体溶于适量的稀硫酸,配成100mL浅绿色溶液X
②取少量X于试管中滴加KSCN溶液,无现象,再滴加氯水,溶液呈红色
③取20.00mLX于锥形瓶中,用0.02mol/LKMnO4溶液滴定(酸性KMnO4被还原成Mn2+,Mn2+在溶液中几乎呈无色),当到达终点时,用去KMnO4溶液20.00mL
④取20.00mLX于试管中加入浓NaOH溶液加热,生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝且恰好能被40.00mL0.10mol/LHCl溶液完全吸收
⑤另取20.00mLX向其中加入足量的BaCl2溶液,将沉淀过滤、洗涤,反复烘干并称量得1.00g.
试回答下列问题:
(1)本实验的目的是______.
(2)把A溶于稀硫酸而不直接溶于水的原因是______.
(3)第③步操作中,对滴定管的使用主要有以下几步:a用蒸馏水洗涤;b 必要操作;c装入标准液;d 赶走尖嘴部分的气泡;e 调节液面在“0或0刻度”以下.上述b步骤的必要操作是______;若无此步骤则会使该离子在A晶体中的含量______(填“偏高”、“偏低”或“不变”).
(4)第⑤步中证明沉淀洗净的操作是______.
(5)此实验中有一步设计错误,它是第______步(填编号),正确地设计应为______.
(6)如果通过实验测得3.92g晶体中含有的阴离子全部形成钡盐沉淀的质量为4.66g,则A的化学式为______.
正确答案
(1)依据题干信息和实验步骤,结合(6)的要求分析,实验目的是沉淀A的组成;
故答案为:测定A晶体的组成;
(2)钒是硫酸盐,配制浅绿色溶液为亚铁离子的颜色;加入酸中溶解是为了抑制亚铁离子的水解,避免亚铁离子水解变浑浊;
故答案为:抑制Fe2+的水解;
(3)滴定管用待装液润洗2-3次,用0.02mol/LKMnO4溶液滴定,高锰酸钾溶液装在酸式滴定管中,所以酸式滴定管需要用0.02mol/LKMnO4溶液润洗滴定管两次;无此操作,直接装液会稀释高锰酸钾溶液,反应过程中消耗的标准液增大,c(待测)=;判断结果偏高;
故答案为:用0.02mol/LKMnO4溶液润洗滴定管两次;偏高;
(4)沉淀为硫酸钡沉淀,是否洗净的检验方法,可以利用洗出液中检验是否含有钡离子检验,所以取洗出液少许,加入稀硫酸,弱无沉淀生成,则证明已经洗净,弱生成沉淀,则说明没有洗净;
故答案为:取最后的洗出液少许滴加稀硫酸,若无沉淀则证明已洗净;
(5)第⑤步直接加入过量氯化钡,沉淀会有其他离子干扰,不一定是硫酸钡沉淀,所以应先加入稀盐酸排除其他离子的干扰,在加入过量氯化钡溶液全部沉淀硫酸根离子生成硫酸钡沉淀,过滤、洗涤后称重;
故答案为:直接取一定量A向其中加入稀盐酸,再加入足量的BaCl2溶液,将沉淀过滤、洗涤,反复烘干并称量沉淀的质量.
(6)①准确称量3.92g晶体溶于适量的稀硫酸,配成100mL浅绿色溶液X,判断溶液中含有亚铁离子;A晶体是一种矾证明是硫酸盐,溶解后溶液中含有硫酸根离子;
②取少量X于试管中滴加KSCN溶液,无现象,再滴加氯水,溶液呈红色,证明晶体中无三价铁离子只含有亚铁离子;
③取20.00mLX于锥形瓶中,用0.02mol/LKMnO4溶液滴定(酸性KMnO4被还原成Mn2+,Mn2+在溶液中几乎呈无色),当到达终点时,用去KMnO4溶液20.00mL;依据5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,定量关系计算亚铁离子物质的量为0.002mol;则100ml中 含有0.01mol;
④取20.00mLX于试管中加入浓NaOH溶液加热,生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明含有铵根离子,且恰好能被40.00mL0.10mol/LHCl溶液完全吸收,发生反应NH3+HCl=NH4Cl,则溶液中含铵根离子物质的量为0.004mol;则100ml溶液中含NH4+物质的量为0.02mol;
通过实验测得3.92g晶体中含有的阴离子全部形成钡盐沉淀的质量为4.66g,通过以上分析判断阴离子为硫酸根离子生成沉淀为硫酸钡沉淀,计算含有硫酸根离子物质的量为0.02mol;
3.92g晶体中含Fe2+离子物质的量为0.01mol,质量为0.56g;NH4+物质的量为0.02mol,质量为0.36g;SO42-物质的量0.02mol,质量为1.92g;依据晶体质量可知含结晶水的质量=3.92g-0.56g-0.36g-1.92g=1.08g;物质的量为0.06mol,则化学式为n(NH4+):n(Fe2+):n(SO42-):n(H2O)=0.02:0.01:0.02:0.06=2:1:2:6,则化学式为:(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O;
故答案为:(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O;
(1)在Fe(OH)3胶体中,逐滴加入HI稀溶液,会出现一系列变化。先出现红褐色沉淀,原因是______________________;
(2)随后沉淀溶解,溶液呈黄色,写出此反应的离子方程式______________________________;
(3)最后溶液颜色加深,原因是____________________, 此反应的离子方程式是_____________________________;
(4)若用稀盐酸代替HI稀溶液,能出现上述哪些相同的变化现象?__________________。(写序号)
正确答案
(1)加入电解质后,使胶体聚沉
(2)Fe(OH)3+3H+ = Fe3++3H2O
(3)有I2生成:2Fe3++2I- = 2Fe2++I2
(4)(1)(2)
高铁酸钾是一种高效的多功能水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产,原理为
3NaClO+2Fe(NO3)3+ 10NaOH ==2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O,
Na2FeO4+2KOH==K2FeO4+2NaOH. 主要的生产流程如下
(1)写出反应①的离子方程式:____。
(2)流程图中“转化”是在某低温下进行的,说明此温度下Ksp(K2FeO4)____Ksp(Na2 FeO4)(填“>”、“<” 或“=”)。
(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。 图1为不同的温度下,不同质量浓度的
Fe( NO3)3对K2 FeO4生成率的影响; 图2为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4的生成率的影响。
①工业生产中最佳温度为___℃,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液的最佳质量浓度之比为____。
②若NaClO加入过量,氧化过程中会生成Fe(OH)3,写出该反应的离子方程式:___________,若Fe(NO3)3加入过量,在碱性条件下,K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,此反应的离子方程式为____。
(4) K2FeO4在水溶液中易水解:4FeO42-+10H2O 4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑。在“提纯”K2FeO4的过程中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用__(填序号)。
A.水
B.CH3COONa、异丙醇
C.NH4Cl、异丙醇
D.Fe(NO3)3、异丙醇
正确答案
(1)Cl2+2OH-==Cl- +ClO- +H2O
(2)<
(3)26;6:5; 3ClO-+Fe3+ +3H2O==Fe(OH)3↓+3HClO
2FeO42- +Fe3+ +8OH-==3FeO43- +4H2O
(4)B
高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下
(1)反应①应在温度较低的情况下进行。因在温度较高时KOH与Cl2反应生成的是KClO3。写出在温度较高时KOH 与Cl2反应的化学方程式______________________,当反应中转移5mol电子时,消耗的氯气是
___________mol。
(2)在反应液I中加入KOH固体的目的是___________(填编号)。
A.与反应液I中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO
B.KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率
C.为下一步反应提供碱性的环境
D.使KClO3转化为KClO
(3)从溶液II中分离出K2FeO4后,还会有副产品KNO3、KCl,则反应③中发生的离子反应方程式为
___________________________。
(4)如何判断K2FeO4晶体已经洗涤干净______________________。
(5)高铁酸钾(K2FeO4)作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质,其离子反应是:
____FeO42-+____H2O→_____Fe(OH)3(胶体)+_____O2↑+______完成并配平方程式将完整的离子方程式写在下方:______________________。
正确答案
(1)6KOH+3Cl2==KClO3+5KCl+3H2O;3
(2)AC
(3)2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3Cl-+5H2O
(4)取最后一次的洗涤液,加硝酸银溶液,无白色沉淀则已被洗净
(5)4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-
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