题目内容
【题目】硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O)是医药上补血剂的有效成分。某课外小组测定该补血剂中铁元素含量的流程如下(已知其它成分在测定过程中不参与反应),回答下列问题:
![]()
(1)步骤①研细的目的是_______。
(2)证明步骤②滤液中含有Fe2+的方法是_______。
(3)步骤③加入H2O2的目的_______,发生反应的离子方程式是_______。
(4)步骤③后过量X溶液是_______(填化学式)溶液。
(5)步骤④中一系列操作依次是_______、洗涤、灼烧、冷却、称量。
(6)假设实验无损耗,正常人每天应补充16.8mg左右的铁,如果全部通过服用上述测定的补血剂片来补充,则正常人每天需服用上述补血剂_______片。
【答案】增大接触面积,加快溶解速率 取少量滤液于试管中,先滴加KSCN溶液,溶液没有明显变化,再滴加氯水,溶液变为血红色。(或取少量滤液于试管中,滴加少量的酸性髙锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液褪色) 将Fe2+全部氧化为Fe3+,以便于转化为Fe(OH)3 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O NaOH 过滤 3
【解析】
由流程图可知,该实验原理为:将药品中的Fe2+形成溶液,将Fe2+氧化为Fe3+,使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,再转化为氧化铁,通过测定氧化铁的质量,计算补血剂中铁元素的含量,
(1)将固体颗粒研细可以增大接触面积,加快溶解速率;
(2)根据亚铁离子与KSCN溶液无明显现象,氧化生成铁离子会出现血红色,可以检验亚铁离子,也可以根据高锰酸钾溶液的颜色变化检验亚铁离子;
(3)步骤③加入双氧水将亚铁离子氧化成铁离子,进而产生氢氧化铁沉淀;
(4)向含有Fe3+的溶液中加入NaOH溶液,发生复分解反应,产生Fe(OH)3沉淀;
(5)将氢氧化铁悬浊液过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量可得氧化铁的质量;
(6)根据80mg氧化铁的质量可计算得10片补血剂中所含铁元素的质量,并据此判断。
由流程图可知,该实验原理为:将药品中的Fe2+形成溶液,使溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,再将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,然后灼热氢氧化铁转化为氧化铁,通过测定氧化铁的质量,计算补血剂中铁元素的含量。
(1)将固体颗粒研细可以增大接触面积,加快溶解速率;
(2)根据Fe2+与KSCN溶液无明显现象,H2O2将Fe2+氧化生成Fe3+后会出现血红色,可以检验Fe2+;也可以根据高锰酸钾溶液的颜色变化检验Fe2+,所以证明步骤②滤液中含有Fe2+的方法是取少量滤液于试管中,先滴加KSCN溶液,溶液没有明显变化,再滴加氯水,溶液变为血红色(或取少量滤液于试管中,滴加少量的酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液褪色);
(3)步骤③加入H2O2具有强的氧化性,在酸性条件下可以将Fe2+氧化成Fe3+,该反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;
(4)在步骤③后加入过量X溶液是NaOH溶液,发生反应:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓;
(5)红褐色悬浊液中含有Fe(OH)3沉淀,步骤④后的一系列操作是将氢氧化铁悬浊液过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量可得氧化铁的质量;
(6)80mg氧化铁中铁元素的质量为
×80mg=56mg,所以每片补血剂中所含铁元素的质量为5.6mg,正常人每天应补充16.8mg左右的铁,即应补充3片补血剂。
【题目】课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国诺贝尔化学奖获得者哈伯发明的。其合成原理为:N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g) △H<0,△S <0。
(1)下列关于工业合成氨的说法不正确的是_______
A.因为△H<0,所以该反应一定能自发进行
B.因为△S<0,所以该反应一定不能自发进行
C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率
D.使用催化剂加快反应速率是因为催化剂降低了反应的△H
(2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨的反应,下列能说明该反应已达到平衡状态的是_______
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 b.v正(N2)= v逆(H2)
c.容器内压强保持不变 d.合气体的密度保持不变
(3)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示H2物质的量)。
![]()
①图象中T2和T1的关系是:T2 __________T1(填“>,<或=”,下同)
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2 的转化率最高的是______(填字母)。
(4)恒温下,往一个4L的密闭容器中充入5.2mol H2和2mol N2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
c(NH3)/mol·L-1 | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
①此条件下该反应的化学平衡常数K=___________。
②若维持容器体积不变,温度不变,往原平衡体系中加入H2、N2和NH3各4mol,化学平衡将向_______反应方向移动(填“正”或“逆”)。
③N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H= -92kJ/mol。在恒温恒容的密闭容器中充入1mol N2和一定量的H2发生反应。达到平衡后,测得反应放出的热量为18.4 kJ,混合气体的物质的量为3.6 mol,容器内的压强变为原来的90%,则起始时充入的H2的物质的量为______mol。
(5)已知:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H= -92kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH= +181kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH= -484kJ/mol
写出氨气催化氧化生成NO和水蒸气的热化学方程式_________。