题目内容
【题目】绿矾是重要的工业原料,在实验室里探究在高温下绿矾的分解产物。
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取27.8g绿矾晶体,按上述流程进行实验,测得白色沉淀E和F的质量分别为10.85g和11.65g。
(1)通过计算,写出绿矾隔绝空气高温分解的反应方程式:______。
(2)实验室检验溶液H中金属阳离子的步骤和现象:______。
(3)白色沉淀E在空气中放置一段时间后称量,发现质量大于10.85g,用化学方程式来解释这个现象:______。
【答案】2FeSO47H2O
Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O 在试管中取少量H溶液,滴加KSCN溶液,若出现血红色,证明含Fe3+ 2BaSO3+O2=2BaSO4
【解析】
根据流程,绿矾经隔绝空气加热后生成固体和混合气体,混合气体经冷凝得到一种液体,根据绿矾化学式可知,混合气体主要为含有S元素的气体和水蒸气,经冷凝后能产生一种能使氯化钡溶液产生沉淀的物质,故可推测冷凝后无色溶液C为硫酸溶液,气体B为SO2,根据沉淀E和F的量可以确定,F比E多0.8g,故可以推测F沉淀比E多氧,故可以断定绿矾隔绝空气加热生成两种含有硫的气体;绿矾隔绝空气加热后产生的固体为Fe2O3;白色沉淀E在空气中一段时间后增重,可能为生成的BaSO3沉淀被空气中的O2氧化生成BaSO4,据此分析。
(1)根据分析,绿矾隔绝空气加热后生成Fe2O3、SO2、SO3和水,故化学方程式为2FeSO4·7H2O
Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O;
(2)H中含有Fe3+离子,故检验Fe3+的方法为:在试管中取少量H溶液,滴加KSCN溶液,若出现血红色,证明含Fe3+;
(3)白色沉淀E为BaSO3沉淀,在空气中放置一段时间后增重可能是被空气中发O2氧化,反应方程式为2BaSO3+O2=2BaSO4。
【题目】某同学用KSCN溶液和FeCl2溶液探究Fe2+的还原性时出现异常现象,实验如下:
① | ② | ③ |
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溶液变红,约10秒后红色褪去,产生能使带火星木条复燃的气体,取褪色后溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀 | 溶液变红且不褪色,有能使带火星木条复燃的气体产生,产物经检验有丁达尔效应 | 溶液变红且不褪色,滴加盐酸和BaCl2溶液,无白色沉淀,产物经检验无丁达尔效应 |
下列说法错误的是
A.②中红色溶液中含有Fe(OH)3胶体
B.实验②中发生的氧化还原反应只有两种
C.对比①②,可以判定酸性条件下H2O2可以氧化SCN-
D.③中发生的氧化还原反应为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
【题目】用生产钛白的副产品FeSO4与软锰矿(主要成分是MnO2)可制备高纯MnO2
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(1)步骤①中研磨的目的是______________________。
(2)步骤②中主要发生的反应是FeSO4与MnO2转化为MnSO4与__________。
(3)步骤②中Mn2+浸出率受初始H2SO4浓度与温度的影响如下图所示。
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软锰矿粉酸浸的适宜条件是________________。
(4)步骤②中,若硫酸初始浓度小于1.8mol/L,反应进行一段时间后,有红褐色固体析出,其原因是____________。
(5)已知MnSO4粗液中还含有Al3+、Fe3+和Ni2+离子,溶液中离子生成氢氧化物的pH如下表:
Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Ni(OH)2 | Mn(OH)2 | |
开始沉淀时pH | 3.4 | 1.5 | 6.9 | 8.2 |
完全沉淀时pH | 4.7 | 2.8 | 8.9 | 10.2 |
注:金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1
步骤③进行的操作是:调节pH=5.4,过滤,滤渣中含_____________________。
(6)已知:几种难溶物的溶解平衡常数K
化学式 | MnCO3 | NiCO3 | MnS | NiS |
K | 2.24×10-11 | 1.42×10-7 | 4.65×10-14 | 1.07×10-21 |
步骤③还需加入的除杂试剂是_______固体(填序号)。
A.Na2CO3 B.MnCO3 C.Na2S D.MnS
(7)步骤⑤中焙烧MnCO3制MnO2,发生反应的化学方程式是_____________。