题目内容
【题目】FeBr2是一种黄绿色固体,某学习小组制备并探究它的还原性。
(制备FeBr2固体)
实验室用如图所示装置制取溴化亚铁。其中A为CO2发生装置,D和d中均盛有液溴,E为外套电炉丝的不锈钢管,e是两个耐高温的瓷皿,其中盛有细铁粉。
实验开始时,先将干燥、纯净的CO2气流通入D中,再将铁粉加热至600—700℃,E管中铁粉开始反应。不断将d中液溴滴入温度为100—120℃的D中,经过一段时间的连续反应,在不锈钢管内产生黄绿色鳞片状溴化亚铁。
(1)若在A中盛固体CaCO3,a中盛有6 mol/L的盐酸。为使导入D中的CO2为干燥纯净的气体,则图中B、C处的洗气瓶中装有的试剂分别是:B中为____________,C中为_________。若进入E装置中的CO2未干燥,则可能发生的副反应的化学方程式为__________。
(2)E管中的反应开始后持续通入CO2的主要作用是______________。
(探究FeBr2的还原性)
(3)已知:Cl2的CCl4溶液呈黄绿色,Br2的CCl4溶液呈橙红色。Cl2既能氧化Br-,也能氧化Fe2+。取10 mL0.1mol/LFeBr2溶液,向其中滴加几滴新制的氯水,振荡后溶液呈黄色。取少量反应后的溶液加入KSCN溶液,溶液变为血红色。另取少量反应后的溶液加入CCl4,振荡后,下层为无色液体。以上实验结论表明还原性:Fe2+_________Br-(填“>”或“<”)。
(4)若在40 mL上述FeBr2溶液中通入标准状况下67.2 mL的C12,取少量反应后的溶液加入CCl4,振荡后下层液体呈_______色,写出该反应的离子方程式______。
【答案】饱和NaHCO3溶液 浓硫酸 3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑ 将溴蒸气带入E装置中进行反应 > 橙红 4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-
【解析】
制备溴化亚铁主要是防止空气中的氧气氧化,因此整个装置要处于无氧的状态,实验室制备二氧化碳过程中有HCl气体和水蒸气杂质,因此要除掉这些杂质再利用二氧化碳带出溴蒸汽进入到E装置中发生反应。
通过实验先加少量氯气得出亚铁离子和溴离子的还原性,利用量的关系来进行书写溴化亚铁与氯气的反应离子方程式。
⑴若在A中盛固体CaCO3,a中盛有6 mol/L的盐酸。为使导入D中的CO2为干燥纯净的气体,则图中B、C处的洗气瓶中装有的试剂分别是:
A中生成的二氧化碳,从A中出来的气体主要是二氧化碳气体,还有水蒸气和HCl气体,B中主要是除掉HCl气体,用饱和碳酸氢钠溶液,C中主要是除掉水蒸气,用浓硫酸干燥,若进入E装置中的CO2未干燥,水和铁粉再高温下反应生成四氧化三铁和氢气,反应方程式为3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑,
故答案为:饱和NaHCO3溶液;浓硫酸;3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑;
⑵在反应前CO2主要作用是排除装置内的空气,滴入液溴后CO2主要是将D中的液溴变为溴蒸汽进入到E管中与铁进行反应并在反应开始后持续通入CO2,
故答案为:将溴蒸气带入E装置中进行反应;
⑶取10 mL0.1mol/L FeBr2溶液,向其中滴加几滴新制的氯水,振荡后溶液呈黄色。取少量反应后的溶液加入KSCN溶液,溶液变为血红色,说明溶液反应生成了铁离子,另取少量反应后的溶液加入CCl4,振荡后,下层为无色液体,说明没有生成溴单质,因此还原性:Fe2+ > Br-,
故答案是:>;
⑷若在40 mL上述FeBr2溶液物质的量为0.004 mol,还原性Fe2+ > Br-,溶液中通入标准状况下67.2 mL的C12,物质的量为0.003 mol,
根据方程,氯气过量,应该按亚铁离子物质的量进行计算消耗氯气物质的量为0.002 mol,剩余0.001mol氯气与溴离子反应,
根据方程式得出消耗溴离子为0.002 mol,生成0.001 mol溴单质,因此取少量反应后的溶液加入CCl4,振荡后下层液体橙红色,
反应的离子方程式4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-
故答案为:橙红;4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-。
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【题目】亚硝酸钠(化学式为 NaNO2)是一种常用的防腐剂,回答下列问题:
(1)NaNO2 中 N 元素的化合价为_________.
(2)亚硝酸钠在 320°C 时能分解产生氧化钠固体、一氧化氮和一种常见的助燃性气体。该反应的化学方程式_________________。
(3)我国规定火腿肠中亚硝酸钠添加标准为每千克食品含量不超过 150 毫克,以此计算,200g 15%的亚硝酸钠溶液至少可用于生产火腿肠______千克。
(4)在酸性条件下,NaNO2与按物质的量 1:1 恰好完全反应,且I-被氧化为 I2时,产物中含氮的物质为________(填化学式)。
(5)工业废水中的 NaNO2 可用铝粉除去,已知此体系中包含 AI、NaAlO2、NaNO2、NaOH、NH3、H2O 六种物质。该反应的化学方程式为____________。
(6)某同学设计实验对工业产品中 NaNO2 的含量进行测定,你取固体样品 2g,完全溶解配制成溶液 100mL 取出 25mL 溶液用 0.100 mol/L 酸性 KMnO4 溶液进行滴定(杂质不与 KMnO4 反应),实验所得数据如下表所示:
滴定次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
消耗KMnO4溶液体积/mL | 20.70 | 20.02 | 20.00 | 19.98 |
该样品中亚硝酸钠的质量分数为_________.(已知:5NO2-+2MnO4-+6H+ = 5NO3-+2Mn2++3H2O)
【题目】下图中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂,可用如图装置制取、净化、收集的气体是( )
编号 | 气体 | a | b | c | |
A | NH3 | 浓氨水 | 生石灰 | 碱石灰 | |
B | CO2 | 盐酸 | 碳酸钙 | 饱和NaHCO3溶液 | |
C | NO | 稀硝酸 | 铜屑 | H2O | |
D | NO2 | 浓硝酸 | 铜屑 | NaOH溶液 |
A. AB. BC. CD. D