题目内容
【题目】根据要求填空:
(1)FeSO4可转化为FeCO3,FeCO3在空气中加热可制得铁系氧化物材料
已知25℃,101kPa时:4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH=-1648kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393kJ/mol
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s) ΔH=-1480kJ/mol
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式为_______.
(2)某温度时水的离子积Kw=1.0×10-13,则该温度时纯水的pH____7(填“>”、“<”或“=”)。该温度下,pH=2的CH3COOH溶液中,c(OH-)=_________。
(3)向2份0.1mol/LCH3COONa溶液中分别加人少量NH4NO3、Na2SO3固体(忽略体积变化),则CH3COO-浓度的变化依次为_____、______ (填“减小”“增大”或“不变”)。
(4)同浓度的NaA和NaB两种溶液pH前者大于后者,比较两份溶液中所含阴阳离子总浓度大小, NaA_______NaB (填">”、“<”或“=")。
(5)25℃时,某溶液中Fe3+的浓度为0.010mol/L,使Fe3+沉淀完全的pH为____。(Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38,1g2=0.3)
【答案】 4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=﹣260kJmol﹣1 < 10-11 mol/L 减小 增大 < 3.2
【解析】(1)设题目给出的三个反应依次为①②③,则反应①+4×反应②-2×反应③得到:4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=﹣260kJmol﹣1。
(2)KW=c(H+)×c(OH-)=1.0×10-13,纯水中的c(H+)、c(OH-)一定相等,所以c(H+)= ,所以pH=6.5<7。该温度下,pH=2的CH3COOH溶液中,c(H+)=1×10-2mol/L,所以c(OH-)= 。
(3)CH3COONa溶液中加入少量NH4NO3固体,硝酸铵电离出来的铵根离子会发生水解,对于醋酸根离子的水解起到促进作用,所以醋酸根离子的浓度减小;CH3COONa溶液中加入少量Na2SO3固体,亚硫酸钠电离出来的亚硫酸根离子水解,对于醋酸根离子的水解起到抑制作用,所以醋酸根离子浓度增大。(注意:阴阳离子都水解应该互相促进,多种阳离子或者多种阴离子水解应该互相抑制)
(4)两种溶液中各自存在其电荷守恒:c(H+) + c(Na+) = c(OH-) + c(A-);c(H+) + c(Na+) = c(OH-) + c(B-)。所以两个溶液的离子总浓度都是各自的2[c(H+) + c(Na+)],又因为两个溶液的c(Na+)相等,所以c(H+)更大的溶液,其离子总浓度一定更大。同浓度的NaA和NaB两种溶液pH前者大于后者,所以NaB的pH更小,氢离子浓度更大,溶液的离子总浓度更大,答案为NaA<NaB。
(5)恰好完全沉淀时,认为c(Fe3+)=1×10-5mol/L,根据KSp可以计算,所以,所以。
【题目】硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。
Ⅰ.[查阅资料]
(1)Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水。其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。
(2)向Na2CO3和Na2S混合液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品中常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
(3)Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀HCl。
(4)硫代硫酸钠与碘反应的离子方程式为:2S2O32-+I2=S4O62-+2I-
Ⅱ.[制备产品]实验装置如图所示(省略夹持装置)
实验步骤:
(1)按如图所示组装好装置后,应先_______________(填操作名称),再按图示加入试剂。仪器B和D的作用是____________________________;E中的试剂是__________(选填下列字母编号)。
A.稀H2SO4 B.NaOH溶液 C.饱和NaHSO3溶液
(2)先向烧瓶C中加入Na2S和Na2CO3混合溶液,再向烧瓶A中滴加浓H2SO4。C中反应生成Na2S2O3和CO2,化学方程式为______________________。
(3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中混合液,滤液经蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品。
Ⅲ.[探究与反思]
(1)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择):
取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,____________,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
(2)用I2的标准溶液测定产品的纯度
取10.0g产品,配制成100mL溶液,配制溶液的蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除__________及二氧化碳。取10.00mL溶液。以________溶液为指示剂,用浓度为0.10mol/LI2的标准溶波进行滴定,相关数据记录如下表所示。
编号 | 1 | 2 | 3 |
溶液的体积/mL | 10.00 | 10.00 | 10.00 |
消耗I2标准溶液的体积/mL | 19.95 | 17.10 | 20.05 |
滴定时,达到滴定终点的现象是___________________________________________。Na2S2O3·5H2O在产品中的质量分数是_______________(用百分数表示,且保留1位小数)。