5.某浅绿色晶体X[x(NH42SO4•yFeSO4•zH2O]在分析化学上常用作还原剂.为确定其组成,某小组同学进行如下实验.
Ⅰ.NH4+的测定
采用蒸馏法,蒸馏装置如图所示,实验步骤如下:
①准确称取19.60g晶体X,加水溶解,注入圆底烧瓶中;
②准确量取50.00mL 1.0100mol•L-1H2SO4溶液于锥形瓶中;
③向圆底烧瓶中加入足量NaOH溶液,加热蒸馏;
④用0.0400mol•L-1 NaOH标准溶液滴定锥形瓶中过剩的酸,到终点时消耗NaOH标准溶液25.00mL.
(1)步骤②中,准确量取H2SO4溶液所用的玻璃仪器为酸式滴定管.
(2)步骤③中,加热蒸馏时间需长达30分钟,其目的为将生成的NH3全部蒸出,被硫酸溶液完全吸收.
(3)步骤④中,若滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,则所测n(NH4+)的值将偏小(填“偏大”、“偏小”或“不变”).
Ⅱ. SO42-的测定
采用重量分析法,实验步骤如下:
①另准确称取19.60g晶体X于烧杯中,加水溶解,边搅拌边加入过量的 BaCl2溶液;
②用无灰滤纸(灰分质量很小,可忽略)过滤,洗涤沉淀3~4次;
③用滤纸包裹好沉淀取出,灼烧滤纸包至滤纸完全灰化;
④继续灼烧沉淀至恒重.得沉淀质量23.30g.
(4)步骤①中,判断 BaCl2溶液已过量的实验操作和现象是待浊液分层后,在上层清液中加入1~2滴BaCl2溶液,无白色浑浊出现,则BaCl2溶液已过量.
(5)步骤②中,所用洗涤剂最合适的是A(填选项字母).
A.冷水    B.稀硫酸    C.滤液
(6)步骤③灼烧操作中,除三脚架外,还需要用到下列仪器中的BDF(填选项字母).
A.烧杯  B.坩埚    C.表面皿  D.泥三角    E.蒸发皿  F.酒精灯
(7)综合实验I、Ⅱ,通过计算得出晶体X的化学式为(NH42SO4•FeSO4•6H2O.
1.用软锰矿(MnO2)、黄铁矿(FeS2)酸浸生产硫酸锰(MnSO4),并进一步制取 电解二氧化锰(EMD)的工艺流程如下:
Ⅰ.将软锰矿、黄铁矿和硫酸按一定比例放入反应釜中,搅拌,加热保温反应一定时间.
Ⅱ.向反应釜中加入MnO2、CaCO3试剂,再加入Na2S溶液除掉浸出液中的重金属.
Ⅲ.过滤,向滤液中加入净化剂进一步净化,再过滤,得到精制MnSO4溶液.
IV.将精制MnSO4溶液送入电解槽,电解制得EMD.
请回答下列问题:
(1)步骤I中搅拌、加热的目的是加快反应速率,充分接触.完成酸浸过程中反应的离子方程式:1FeS2+4MnO2+8H+═4Mn2++1Fe2++S+SO42-+4H2O
(2)步骤Ⅱ中加入MnO2用于将浸出液中的Fe2+转化为Fe3+,该反应的离子方程式是MnO2+4H++2Fe2+═Mn2++2Fe3++2H2O.加入CaCO3将浸出液pH调至pH=5,从而除掉铁,请解释用CaCO3除铁的原理:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,加入CaCO3后,由于CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO32-(aq),CO32-+2H+═CO2↑+H2O,使得Fe3+的水解平衡向正反应方向移动,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而被除去.
(3)步骤IV中用如图所示的电解装置电解精制的MnSO4溶液,生成EMD的是b极(填“a”或“b”),生成EMD的电极反应式是Mn2++2H2O-2e-═MnO2+4H+
(4)EMD可用作碱性锌锰电池的材料.已知碱性锌锰电池的反应式为:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2.下列关于碱性锌锰电池的说法正确的是BC(填字母序号).
A.碱性锌锰电池是二次电池
B.碱性锌锰电池将化学能转化为电能
C.正极反应为:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-
D.碱性锌锰电池工作时,电子由MnO2经外电路流向Zn极.
19.为探究FeCl2溶液电解时阴阳极的产物,某兴趣小组用如下装置进行实验:(查阅资料:电解能否发生、电极反应及其速率,与电压大小、离子浓度等因素有关.)
Ⅰ电极a表面始终未出现气泡,但产生了银灰色有金属光泽的固体.该电极的电极反应式为:Fe2++2e-=Fe.
Ⅱ电极b开始一段时间内,表面无气泡产生,周围液体出现红褐色,逐渐浑浊.吸取该电极周围少许液体于两支试管中,一支试管中滴入淀粉-KI溶液,液体颜色不变;另一支试管中先加盐酸酸化,再滴入KSCN溶液,溶液变为红色.
结论:电解过程中产生了Fe3+,同时水解产生了红褐色物质.
(1)加盐酸酸化时发生的反应是Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O(用离子方程式表示).
(2)对电解过程中Fe3+产生的原因进行猜想:
猜想①:Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化成Fe3+
猜想②:Fe2+在阳极直接放电生成Fe3+
猜想③:….
(3)设计实验验证猜想①
供选择的试剂:1mol/L FeSO4溶液、1mol/L盐酸、2mol/L盐酸、1mol/L NaCl溶液、2mol/L NaCl溶液、淀粉-KI溶液、KSCN溶液、蒸馏水
操作现象和结论
①取一定量2mol/LNaCl溶液,调节溶液pH为4.91;再以相同装置进行电解.
②电解相同时间后,若电极b表面无气泡,取少量阳极附近的溶液,
滴入淀粉KI溶液.
若溶液不变蓝,证明猜想①不成立
若溶液变蓝,证明猜想①可能成立.
 0  168127  168135  168141  168145  168151  168153  168157  168163  168165  168171  168177  168181  168183  168187  168193  168195  168201  168205  168207  168211  168213  168217  168219  168221  168222  168223  168225  168226  168227  168229  168231  168235  168237  168241  168243  168247  168253  168255  168261  168265  168267  168271  168277  168283  168285  168291  168295  168297  168303  168307  168313  168321  203614 

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