- 比色法
- 共1072题
氯化铁是常见的水处理剂，利用废铁屑可制备无水氯化铁．实验室制备装置和工业制备流程图如图：
已知：（1）无水FeCl3的熔点为555K、沸点为588K．
（2）废铁屑中的杂质不与盐酸反应
（3）不同温度下六水合氯化铁在水中的溶解度如下：
实验室制备操作步骤如下：
Ⅰ．打开弹簧夹K1，关闭弹簧夹K2，并打开活塞a，缓慢滴加盐酸．
Ⅱ．当…时，关闭弹簧夹K1，打开弹簧夹K2，当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a．
Ⅲ．将烧杯中溶液经过一系列操作后得到FeCl3•6H2O晶体．
请回答：
（1）烧杯中足量的H2O2溶液的作用是______．
（2）为了测定废铁屑中铁的质量分数，操作Ⅱ中“…”的内容是______．
（3）从FeCl3溶液制得FeCl3•6H2O晶体的操作步骤是：加入______后、______、蒸发浓缩、冷却结晶
过滤、洗涤、干燥．
（4）试写出吸收塔中反应的离子方程式：______．
（5）捕集器温度超过673K时，存在相对分子质量为325的铁的氯化物，该物质的分子式为______．
（6）FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定：称取m g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，配制成100mL溶液；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，并用c mol•L-1 Na2S2O3溶液滴定，消耗V mL（已知：I2+2S2O32-═2I-+S4O62-）．
①滴定终点的现象是：______
②样品中氯化铁的质量分数______．
正确答案
把亚铁离子全部氧化成三价铁离子
装置A中不产生气泡或量气管和水准管液面不变
盐酸
蒸发浓缩、冷却结晶
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
Fe2Cl6
溶液由蓝色变无色，且半分钟内不变色
解析
解：（1）根据实验装置和操作步骤可知，实验室制备无水FeCl3，是利用铁与盐酸反应生成FeCl2，然后把FeCl2氧化成FeCl3，先制得FeCl3•6H2O晶体，再脱结晶水制得无水FeCl3．烧杯中足量的H2O2溶液是作氧化剂，把亚铁离子全部氧化成三价铁离子；
故答案为：把亚铁离子全部氧化成三价铁离子；
（2）铁与盐酸反应完全时，不再产生氢气，所以装置A中不产生气泡或量气管和水准管的液面不再变化，此时，可将A中FeCl2溶液放入烧杯中进行氧化；
故答案为：装置A中不产生气泡或量气管和水准管液面不变（其他合理答案也给分）；
（3）从FeCl3溶液制得FeCl3•6H2O晶体的操作步骤是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；
故答案为：盐酸；蒸发浓缩、冷却结晶；
（4）从工业制备流程图分析可知，反应炉中进行的反应是 2Fe+3Cl2=2FeCl3，因此，进入吸收塔中的尾气是没有参加反应的氯气，在吸收塔中氯气被吸收剂吸收，反应后生成2FeCl3溶液，所以吸收剂应是2FeCl2溶液，反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；
故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；
（5）捕集器收集的是气态FeCl3，FeCl3的相对分子质量是162.5，由相对分子质量为325的铁的氯化物可以推出，当温度超过673K时，二分子气态FeCl3可以聚合生成双聚体Fe2Cl6；
故答案为：Fe2Cl6；
（6）①称取m g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，配制成100mL溶液；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，此时溶液呈蓝色，用 Na2S2O3溶液滴定，滴入最后一滴Na2S2O3溶液，锥形瓶内的溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色．所以滴定终点的现象是：溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色．；
故答案为：溶液由蓝色变无色，且半分钟内不变色；
②求样品中氯化铁的质量分数
由反应：2Fe3++2I -=2Fe2++I2； I2+2S2O32-═2I-+S4O62-；可得关系式：
2Fe3+-I2-2S2O32-
1 1
n cV×10-3
求得n（Fe3+）=cV×10-3mol，则样品中氯化铁的质量分数为：
ω（Fe3+）=cV×10-3mol×10×162.5g/mol×100%=
故答案为：
过碳酸钠俗称固体双氧水，被大量应用于洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域中，它的制备原理和路线如图1：2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3•3H2O2 △H＜0
回答下列问题：
（1）与过碳酸钠的用途相关的化学性质是______．
（2）下列物质可使过碳酸钠较快失效的是______．
a．MnO2 b．H2S c．稀硫酸 d．NaHCO3
（3）加入NaCl的作用是______．
（4）工业纯碱中含有Fe3+等杂质，加入稳定剂的作用是与Fe3+生成稳定的配合物，Fe3+对反应的不良影响是______．
（5）反应的最佳温度控制在15℃～20℃，温度偏高时造成产率低可能是______，温度偏低时造成产率低的可能是______．
（6）以上流程中遗漏了一步，造成所得产品纯度偏低，该步操作的名称是______．进行该操作的方法是：______．
（7）抽滤也称吸滤或减压过滤，是一种实验室常用的过滤方法（如图2所示）．抽滤为什么能加快过滤，原因______．
正确答案
解：（1）由于过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2）俗称固体双氧水，具有碳酸钠和双氧水的双重性质，所以具有强氧化性，故答案为：强氧化性；
（2）a、二氧化锰能够做催化剂，促进双氧水分解，使固体双氧水失效，故a正确；
b、硫化氢具有还原性，能够与固体双氧水反应，使固体双氧水失效，故b正确；
c、稀硫酸能够与碳酸钠反应，使固体双氧水失效，故c正确；
d、碳酸氢钠与固体双氧水不反应，不会使固体双氧水失效，故d错误；
所以正确的有abc，
故答案为：abc；
（3）加入了氯化钠，溶液中钠离子浓度增大，降低了固体双氧水的溶解度，会析出更多晶体，
故答案为：降低2Na2CO3•3H2O2溶解度，析出更多晶体；
（4）铁离子能够做催化剂，促进双氧水的分解，故答案为：催化双氧水的分解；
（5）由于双氧水不稳定，温度高了容易分解；若是温度低了，反应速率太慢；故答案为：温度高时双氧水易分解； 温度低时反应慢；
（6）生成流程中需要洗涤操作，具体操作方法为：向置于过滤器上的沉淀加蒸馏水至刚好淹没沉淀，静置，待水自然流出后，再重复操作两到三次；
故答案为：洗涤；向置于过滤器上的沉淀加蒸馏水至刚好淹没沉淀，静置，待水自然流出后，再重复操作两到三次；
（7）抽滤装置中有一个特殊的部件，他利用水流通过时使抽滤瓶中的部分气体被带出，从而使瓶内压强减小，这样在大气压的作用下，抽滤漏斗（即布氏漏斗）中的溶液受压能较快速地通过漏斗孔，这样就达到了加快过滤速度的效果；
故答案为：因为通过气泵（或其它方法）使过滤器下方的压强降低，滤液上下形成压强差，从而加快过滤的速度．
解析
解：（1）由于过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2）俗称固体双氧水，具有碳酸钠和双氧水的双重性质，所以具有强氧化性，故答案为：强氧化性；
（2）a、二氧化锰能够做催化剂，促进双氧水分解，使固体双氧水失效，故a正确；
b、硫化氢具有还原性，能够与固体双氧水反应，使固体双氧水失效，故b正确；
c、稀硫酸能够与碳酸钠反应，使固体双氧水失效，故c正确；
d、碳酸氢钠与固体双氧水不反应，不会使固体双氧水失效，故d错误；
所以正确的有abc，
故答案为：abc；
（3）加入了氯化钠，溶液中钠离子浓度增大，降低了固体双氧水的溶解度，会析出更多晶体，
故答案为：降低2Na2CO3•3H2O2溶解度，析出更多晶体；
（4）铁离子能够做催化剂，促进双氧水的分解，故答案为：催化双氧水的分解；
（5）由于双氧水不稳定，温度高了容易分解；若是温度低了，反应速率太慢；故答案为：温度高时双氧水易分解； 温度低时反应慢；
（6）生成流程中需要洗涤操作，具体操作方法为：向置于过滤器上的沉淀加蒸馏水至刚好淹没沉淀，静置，待水自然流出后，再重复操作两到三次；
故答案为：洗涤；向置于过滤器上的沉淀加蒸馏水至刚好淹没沉淀，静置，待水自然流出后，再重复操作两到三次；
（7）抽滤装置中有一个特殊的部件，他利用水流通过时使抽滤瓶中的部分气体被带出，从而使瓶内压强减小，这样在大气压的作用下，抽滤漏斗（即布氏漏斗）中的溶液受压能较快速地通过漏斗孔，这样就达到了加快过滤速度的效果；
故答案为：因为通过气泵（或其它方法）使过滤器下方的压强降低，滤液上下形成压强差，从而加快过滤的速度．
1，2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂，下图是实验室制备1，2-二溴乙烷并进行一系列相关实验的装置（加热及夹持设备已略）．
有关数据列表如下：
请按要求回答下列问题：
（1）实验开始之前必要的操作是______．
（2）仪器A的名称为______．
（3）实验过程中，若发现装置B中水沿导管G上升，则需进行的操作是______．
（4）装置D中品红溶液的作用是______．
（5）反应过程中应用冷水冷却装置E，其主要目的是______．
（6）判断该制备反应已经结束的最简单方法是______；结果学生发现反应结束时，无水乙醇消耗量大大超过理论值，其原因是______（答出其中两条即可）．
正确答案
解：（1）实验室中用乙醇和浓硫酸加热来制取乙烯，然后用乙烯和溴单质的加成反应来制得1，2-二溴乙烷，发生反应的化学方程式为CH3CH2OH
故答案为：检查装置的气密性；
（2）仪器A有三个颈，为三颈瓶，
故答案为：三颈瓶；
（3）如果B中压强增大，玻璃管中液面会上升，可能产生乙烯的速率过快，导致E装置内乙烯和溴单质来不及完全反应逸出，导致压强增大，所以实验过程中，若发现装置B中水沿导管G上升，则需进行的操作是：停止加热减慢乙烯产生速率，向烧杯E中加适量温水提高E中反应速率，
故答案为：停止加热，向烧杯E中加适量温水；
（4）无水乙醇和浓硫酸混合液制备乙烯时，会有副产物二氧化硫生成，而二氧化硫能使品红褪色，所以用品红溶液检验二氧化硫是否被氢氧化钠吸收完全，
故答案为：验证二氧化硫是否被除尽；
（5）液溴易挥发，反应过程中应用冷水冷却装置E，能减少液溴挥发，
故答案为：减少液溴挥发；
（6）液溴为红棕色，产物1，2-二溴乙烷为无色，当反应结束时液溴全部转化为1，2-二溴乙烷，E中液体由红棕色变为无色；乙醇在浓硫酸作催化剂作用下会有乙醚等副产物生成，反应太剧烈时乙醇部分挥发；
故答案为：装置E中小试管内的液体由红棕色变为无色；有副反应发生或反应过于剧烈，一部分乙烯没有充分反应就逸出．
解析
解：（1）实验室中用乙醇和浓硫酸加热来制取乙烯，然后用乙烯和溴单质的加成反应来制得1，2-二溴乙烷，发生反应的化学方程式为CH3CH2OH
故答案为：检查装置的气密性；
（2）仪器A有三个颈，为三颈瓶，
故答案为：三颈瓶；
（3）如果B中压强增大，玻璃管中液面会上升，可能产生乙烯的速率过快，导致E装置内乙烯和溴单质来不及完全反应逸出，导致压强增大，所以实验过程中，若发现装置B中水沿导管G上升，则需进行的操作是：停止加热减慢乙烯产生速率，向烧杯E中加适量温水提高E中反应速率，
故答案为：停止加热，向烧杯E中加适量温水；
（4）无水乙醇和浓硫酸混合液制备乙烯时，会有副产物二氧化硫生成，而二氧化硫能使品红褪色，所以用品红溶液检验二氧化硫是否被氢氧化钠吸收完全，
故答案为：验证二氧化硫是否被除尽；
（5）液溴易挥发，反应过程中应用冷水冷却装置E，能减少液溴挥发，
故答案为：减少液溴挥发；
（6）液溴为红棕色，产物1，2-二溴乙烷为无色，当反应结束时液溴全部转化为1，2-二溴乙烷，E中液体由红棕色变为无色；乙醇在浓硫酸作催化剂作用下会有乙醚等副产物生成，反应太剧烈时乙醇部分挥发；
故答案为：装置E中小试管内的液体由红棕色变为无色；有副反应发生或反应过于剧烈，一部分乙烯没有充分反应就逸出．
铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr2O3，还含有SiO2、Al2O3等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钠（Na2Cr2O7）的过程如图所示：
已知：
①NaFeO2在水溶液中强烈水解生成对应的氢氧化物．
②2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O
（1）完成煅烧过程中铬铁矿发生的主要反应的化学方程式：______FeO•Cr2O3+7O2+______
（2）浸出液的成分除Na2CrO4、NaOH外，还含有______（写化学式，下同），滤渣1的成分是______．
（3）调节浸出液pH所加的试剂a是______（写化学式）．
（4）该流程中用了两步调节pH，若合并成一步调pH，酸性过强，产品Na2Cr2O7晶体中可能含有较多杂质，用离子方程式说明引入该杂质的原因______．
（5）100kg铬铁矿（含FeO•Cr2O3 89.6%）最多可获得Na2Cr2O7•2H2O的质量为______kg．
（6）用铁作阳极，碳棒作阴极电解重铬酸钠溶液，阳极电极反应式为______．
正确答案
解：（1）通过以上分析知，“焙烧”后的固体产物成分除Na2CrO4、NaFeO2外，还有NaAlO2、Na2SiO3，铬元素化合价+3价，铁元素化合价为+2价，被氧气氧化生成铬酸钠和NaFeO2，铬元素化合价变化为+6价，铁元素化合价变化为+3价，电子转移总数为34，据此电子守恒和原子守恒配平书写得到焙烧过程中发生的氧化还原反应为4FeO•Cr2O3+7O2+10Na2CO3
故答案为：4；10Na2CO3；8；4；10CO2；4.214×1024；
（2）浸出液中溶质是Na2CrO4、NaAlO2、NaOH、Na2SiO3，浸出液的成分除Na2CrO4、NaOH外，还含有NaAlO2、Na2SiO3，NaFeO2在水溶液中强烈水解生成对应的氢氧化物，所以滤渣1为Fe（OH）3，
故答案为：NaAlO2、Na2SiO3；Fe（OH）3；
（3）由分析可知，流程最后分离得到硫酸钠，加入的试剂a为硫酸，用来调节溶液PH，
故答案为：H2SO4 ；
（4）该流程中用了两步调节pH，若合并成一步调pH，酸性过强，产品Na2Cr2O7晶体中可能含有较多杂质，可能含有铝离子，偏铝酸钠和适量硫酸反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝会溶解于氢氧化铝生成铝离子，AlO2-+H++H2O=Al（OH）3，Al（OH）3+3H+=Al3++H2O，引入该杂质的原因用离子方程式说明为：AlO2-+4H+=Al3++2H2O或AlO2-+H++H2O=Al（OH）3，Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O，
故答案为：AlO2-+4H+=Al3++2H2O或AlO2-+H++H2O=Al（OH）3，Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O；
（5）100kg铬铁矿（含FeO•Cr2O3 89.6%）含FeO•Cr2O3物质的量=
故答案为：119.2；
（6）在电解法除铬中，铁作阳极，阳极反应为Fe-2e-═Fe2+，
故答案为：Fe-2e-=Fe2+．
解析
解：（1）通过以上分析知，“焙烧”后的固体产物成分除Na2CrO4、NaFeO2外，还有NaAlO2、Na2SiO3，铬元素化合价+3价，铁元素化合价为+2价，被氧气氧化生成铬酸钠和NaFeO2，铬元素化合价变化为+6价，铁元素化合价变化为+3价，电子转移总数为34，据此电子守恒和原子守恒配平书写得到焙烧过程中发生的氧化还原反应为4FeO•Cr2O3+7O2+10Na2CO3
故答案为：4；10Na2CO3；8；4；10CO2；4.214×1024；
（2）浸出液中溶质是Na2CrO4、NaAlO2、NaOH、Na2SiO3，浸出液的成分除Na2CrO4、NaOH外，还含有NaAlO2、Na2SiO3，NaFeO2在水溶液中强烈水解生成对应的氢氧化物，所以滤渣1为Fe（OH）3，
故答案为：NaAlO2、Na2SiO3；Fe（OH）3；
（3）由分析可知，流程最后分离得到硫酸钠，加入的试剂a为硫酸，用来调节溶液PH，
故答案为：H2SO4 ；
（4）该流程中用了两步调节pH，若合并成一步调pH，酸性过强，产品Na2Cr2O7晶体中可能含有较多杂质，可能含有铝离子，偏铝酸钠和适量硫酸反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝会溶解于氢氧化铝生成铝离子，AlO2-+H++H2O=Al（OH）3，Al（OH）3+3H+=Al3++H2O，引入该杂质的原因用离子方程式说明为：AlO2-+4H+=Al3++2H2O或AlO2-+H++H2O=Al（OH）3，Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O，
故答案为：AlO2-+4H+=Al3++2H2O或AlO2-+H++H2O=Al（OH）3，Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O；
（5）100kg铬铁矿（含FeO•Cr2O3 89.6%）含FeO•Cr2O3物质的量=
故答案为：119.2；
（6）在电解法除铬中，铁作阳极，阳极反应为Fe-2e-═Fe2+，
故答案为：Fe-2e-=Fe2+．
方法A：用浓氨水分别调Ca（NO3）2和（NH4）2HPO4溶液的pH约为12；在剧烈搅拌下，将（NH4）2HPO4溶液缓慢滴入Ca（NO3）2溶液中．
方法B：剧烈搅拌下，将H3PO4溶液缓慢滴加到Ca（OH）2悬浊液中．
3种钙盐的溶解度随溶液pH的变化如上图所示（图中纵坐标是钙离子浓度的对数），回答下列问题：
（1）完成方法A和方法B中制备Ca5（PO4）3OH的化学反应方程式：
①5Ca（NO3）2+3（NH4）2HPO4+4NH3•H2O=Ca5（PO4）3OH↓+______+______
②5Ca（OH）2+3H3PO4=______
（2）与方法A相比，方法B的优点是______．
（3）方法B中，如果H3PO4溶液滴加过快，制得的产物不纯，其原因是______．
（4）图中所示3种钙盐在人体中最稳定的存在形式是______（填化学式）．
（5）糖沾附在牙齿上，在酶的作用下产生酸性物质，易造成龋齿．结合化学平衡移动原理，分析其原因______．
正确答案
解：（1）①从质量守恒的角度思考，5molCa（NO3）2、3mol（NH4）2HPO4和4molNH3•H2O反应生成1molCa5（PO4）3OH、10molNH4NO3和3molH2O，反应的化学方程式为5Ca（NO3）2+3（NH4）2HPO4+4NH3•H2O=Ca5（PO4）3OH↓+10NH4NO3+3H2O
故答案为：10NH4NO3；3H2O；
②从质量守恒的角度思考，5molCa（OH）2和3molH3PO4反应生成1molCa5（PO4）3OH和9molH2O，反应的化学方程式为5Ca（OH）2+3H3PO4=Ca5（PO4）3OH↓+9H2O，
故答案为：Ca5（PO4）3OH↓+9H2O；
（2）与方法A相比，方法B的优点是副产品为水，没有其它副产品，工艺简单，
故答案为：唯一副产物为水，工艺简单；
（3）方法B中，如果H3PO4溶液滴加过快，会导致局部酸性过大，生成CaHPO4，制得的产物不纯，
故答案为：反应液局部酸性过大，会有CaHPO4产生；
（4）人体pH基本上在7.39～7.41，所以钙主要存在形式为Ca5（PO4）3OH，
故答案为：Ca5（PO4）3OH；
（5）反应平衡：Ca5（PO4）3OH（s）⇌5Ca2+（aq）+3PO43-（aq）+OH-（aq），酸性物质使沉淀溶解向右移动，导致Ca5（PO4）3OH溶解，造成龋齿，
故答案为：酸性物质使沉淀溶解平衡：Ca5（PO4）3OH（s）⇌5Ca2+（aq）+3PO43-（aq）+OH-（aq）向右移动，导致Ca5（PO4）3OH溶解，造成龋齿．
解析
解：（1）①从质量守恒的角度思考，5molCa（NO3）2、3mol（NH4）2HPO4和4molNH3•H2O反应生成1molCa5（PO4）3OH、10molNH4NO3和3molH2O，反应的化学方程式为5Ca（NO3）2+3（NH4）2HPO4+4NH3•H2O=Ca5（PO4）3OH↓+10NH4NO3+3H2O
故答案为：10NH4NO3；3H2O；
②从质量守恒的角度思考，5molCa（OH）2和3molH3PO4反应生成1molCa5（PO4）3OH和9molH2O，反应的化学方程式为5Ca（OH）2+3H3PO4=Ca5（PO4）3OH↓+9H2O，
故答案为：Ca5（PO4）3OH↓+9H2O；
（2）与方法A相比，方法B的优点是副产品为水，没有其它副产品，工艺简单，
故答案为：唯一副产物为水，工艺简单；
（3）方法B中，如果H3PO4溶液滴加过快，会导致局部酸性过大，生成CaHPO4，制得的产物不纯，
故答案为：反应液局部酸性过大，会有CaHPO4产生；
（4）人体pH基本上在7.39～7.41，所以钙主要存在形式为Ca5（PO4）3OH，
故答案为：Ca5（PO4）3OH；
（5）反应平衡：Ca5（PO4）3OH（s）⇌5Ca2+（aq）+3PO43-（aq）+OH-（aq），酸性物质使沉淀溶解向右移动，导致Ca5（PO4）3OH溶解，造成龋齿，
故答案为：酸性物质使沉淀溶解平衡：Ca5（PO4）3OH（s）⇌5Ca2+（aq）+3PO43-（aq）+OH-（aq）向右移动，导致Ca5（PO4）3OH溶解，造成龋齿．
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