题目内容
【题目】草酸亚铁晶体(FeC2O42H2O)是一种浅黄色固体,难溶于水,受热易分解,是生产锂电池的原材料,也常用作分析试剂及显影剂等,其制备流程如下:
(1)配制(NH4)2Fe(SO4)26H2O溶液时,需加少量硫酸,目的是 .
(2)沉淀时发生反应的化学方程式为 .
(3)向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现溶液的颜色由紫红色变为棕黄色,同时有气体生成.这说明草酸亚铁晶体具有(填“氧化”或“还原”)性.若反应中消耗1mol FeC2O42H2O,则参加反应的n(KMnO4)为 .
(4)称取3.60g草酸亚铁晶体(摩尔质量是180gmol﹣1)用热重法对其进行热分解,得到剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示:
①过程Ⅰ发生反应的化学方程式为 .
②300℃时剩余固体是铁的一种氧化物,试通过计算确定该氧化物的化学式(写出计算过程).
【答案】
(1)抑制Fe2+水解
(2)(NH4)2Fe(SO4)2+H2C2O4+2H2O=FeC2O4?2H2O↓+H2SO4+(NH4)2SO4
(3)还原;0.6mol
(4)FeC2O4?2H2O FeC2O4+2H2O;草酸亚铁晶体中的铁元素质量为:3.6g×
×100%=1.12g,草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中, 氧化物中氧元素的质量为:1.60g﹣1.12g=0.48g,
铁元素和氧元素的质量比为:1.12g:0.48g=7:3,
设铁的氧化物的化学式为FexOy ,
则有:56x:16y=7:3,
x:y=2:3,
铁的氧化物的化学式为Fe2O3 .
【解析】解:(1)配制(NH4)2Fe(SO4)26H2O溶液时,溶液中亚铁离子水解显酸性,需加少量硫酸的目的是抑制其水解,所以答案是:抑制Fe2+水解;(2)沉淀时发生反应硫酸亚铁氨溶液中加入草酸反应生成草酸亚铁沉淀、硫酸和硫酸氨,反应的化学方程式依据原子守恒配平写出为:(NH4)2Fe(SO4)2+H2C2O4+2H2O=FeC2O42H2O↓+H2SO4+(NH4)2SO4 , 所以答案是:(NH4)2Fe(SO4)2+H2C2O4+2H2O=FeC2O42H2O↓+H2SO4+(NH4)2SO4;(3)向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现溶液颜色逐渐变为棕黄色,并检测到CO2生成.说明草酸亚铁被氧化为铁离子、二氧化碳气体,草酸亚铁具有还原性,依据电子守恒计算得到消耗的高锰酸钾物质的量,依据氧化还原反应电子守恒原子守恒配平书写离子方程式为5Fe2++5C2O42﹣+3MnO4﹣+24H+=5Fe3++3Mn2++5CO2↑+12H2O,消耗1mol FeC2O42H2O,则参加反应的KMnO4为0.6mol;所以答案是:还原性;0.6;(4)①通过剩余固体的质量可知,过程Ⅰ发生的反应是:草酸亚铁晶体受热失去结晶水,反应的化学方程式为:FeC2O42H2O FeC2O4+2H2O所以答案是:FeC2O42H2O
FeC2O4+2H2O;②草酸亚铁晶体中的铁元素质量为:3.6g×
×100%=1.12g,草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中, 氧化物中氧元素的质量为:1.60g﹣1.12g=0.48g,
铁元素和氧元素的质量比为:1.12g:0.48g=7:3,
设铁的氧化物的化学式为FexOy ,
则有:56x:16y=7:3,
x:y=2:3,
铁的氧化物的化学式为Fe2O3 .
所以答案是:Fe2O3 .
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【题目】利用下图装置探究温度对氨气还原Fe2O3的影响(固定装置略).
完成下列填空:
(1)实验时A中有大量紫红色的烟气,烟气的主要成份是NH3、H2、I2、HI,在上图装置中,碱石灰的作用是;
(2)装置B中,Zn会与I2发生反应,其反应化学方程式;
(3)按上图装置进行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置C加热,反应产物均为黑色粉末(纯净物),两组分别用各自的产物进行以下探究,完成下列填空:
步骤 | 操作 | 甲组现象 | 乙组现象 |
1 | 取黑色粉末加入稀盐酸 | 溶解,无气泡 | 溶解,有气泡 |
2 | 取步骤1中溶液,滴加KSCN溶液 | 变红 | 无明显变化 |
3 | 向步骤2溶液中滴加新制氯水 | 红色先变深后褪去 | 先变红后也褪色 |
乙组得到的黑色粉末是;步骤1甲组中反应的离子方程式为;
(4)若装置C中反应后的固体是Fe2O3和FeO组成的混合物.为确定其组成,取样品7.84克,在加热 条件下通入足量的氨气,完全反应后,停止加热,Fe2O3和FeO都被还原为Fe,反应管中铁粉冷却后,称得质量为5.6克,则混合物中Fe2O3和FeO的物质的量之比为 .