题目内容
【题目】工业上常通过高温分解FeSO4的方法制备Fe2O3,为检验FeSO4高温分解的产物,并进行有关探究实验,回答下列问题:
实验一:高温分解FeSO4,利用如图1所示的实验装置进行实验。
已知:①SO2熔点为-72℃,沸点为-10℃;②SO3熔点为-16.8℃,沸点为44.8℃。
(1)连接装置,检验气密性良好,放入药品,通入一段时间N2然后加热,通入N2的目的是___。
(2)隔绝空气加热至650℃,看到B中有白色沉淀,D试管中有无色液体,硬质玻璃管中的固体变为___,同时有两种无色气体生成,写出该反应的化学方程式___。
(3)反应完毕后,停止加热冷却后,取硬质玻璃管中固体,加盐酸,反应的离子方程式是___,将反应后所得溶液滴入D试管中,溶液变为浅绿色,该反应的离子方程式是___。
实验二:探究高温分解FeSO4生成的气体
(4)用如图2所示装置设计实验,验证高温分解FeSO4生成的气态物质
①按气流方向连接各仪器,用字母表示接口的连接顺序:c-___。
②试剂X的名称是___。
③充分反应后,利用装置 III中圆底烧瓶内混合物测定已分解的FeSO4的质量,向圆底烧瓶中逐渐滴入氯化钡溶液,直到沉淀完全;然后过滤混合物,在过滤器上将沉淀洗净后,烘干并冷却至室温,称重.若最终得到沉淀的质量为Wg,则已分解的FeSO4的质量__g。
【答案】排除装置中的空气 红棕色 2FeSO4
Fe2O3+SO2↑+SO3↑ Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ a-b-f-g-d 品红溶液
【解析】
实验一:二氧化硫在加热条件下很容易被空气中的氧气氧化;根据题意同时有两种无色气体生成,B中有白色沉淀,判断两种气体可能为二氧化硫和三氧化硫,根据化合价的改变,则还有Fe2O3;
实验二:A装置为FeSO4在高温下分解生成Fe2O3、SO3和SO2的装置,三氧化硫易和水反应生成硫酸,三氧化硫熔点高,故先用冰水混合物使三氧化硫液化,检验二氧化硫用品红溶液,二氧化硫有毒,会污染空气,需要尾气处理;装置Ⅲ中圆底烧瓶内是三氧化硫,加入氯化钡全部反应生成硫酸钡沉淀,根据沉淀质量计算生成三氧化硫的物质的量,结合化学方程式计算分解的硫酸亚铁质量。
实验一:
在加热条件下,二氧化硫很容易被空气中的氧气氧化,所以在加热之前,通入
的目的是排除装置中的空气;
中有白色沉淀,该沉淀为硫酸钡,有两种无色气体生成,则应为二氧化硫和三氧化硫,硫元素化合价降低,则铁元素化合价升高为三氧化二铁,红棕色,化学方程式为:![]()
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;
(3).根据方程式硬质玻璃管中的固体为三氧化二铁,所以离子方程式为:
;将反应后所得溶液滴入D试管中,溶液中铁离子被还原成浅绿色的亚铁离子,二氧化硫被氧化成硫酸根离子,该反应的离子方程式为
;
实验二:
(4)①装置I为
在高温下分解生成
、
和
的装置,三氧化硫易和水反应生成硫酸,三氧化硫熔点高,故先用冰水混合物使三氧化硫液化,即c和a相连,检验二氧化硫用品红溶液,故Ⅳ中装有品红溶液,即b和f相连,二氧化硫有毒,会污染空气,故用氢氧化钠溶液吸收,即g和d相连;顺序为
;
气体具有漂白性,可使品红溶液褪色,故装置Ⅳ中装有品红溶液,检验二氧化硫的生成;
装置Ш中得到的是三氧化硫,经过一系列过程最终得到沉淀为硫酸钡,沉淀的质量为Wg
依据硫元素守恒结合化学方程式定量关系可知,
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2 1
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已分解的硫酸亚铁质量为。
【题目】碱式碳酸铜[Cu(OH)2CuCO3]是一种用途广泛的化工产品,实验室制备碱式碳酸铜的反应原理为:2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu(OH)2CuCO3↓+CO2↑+2Na2SO4。回答下列问题:
(1)配制100mL浓度均为0.50molL-1的CuSO4溶液和Na2CO3溶液,需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管和___。
(2)取50mL0.50molL-1CuSO4溶液加入50mL0.50molL-1Na2CO3溶液中,反应后烧杯底部出现大量蓝绿色沉淀。设计实验证明蓝绿色沉淀中混有难溶于水的碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4],实验步骤是:过滤,___。
(3)按最佳配比 n(CuSO4)︰n(Na2CO3)=1︰1.2进行实验,反应15min,所得实验结果如下:
温度/℃ | 60 | 65 | 75 | 80 | 90 |
沉淀量/g | 1.295 | 1.303 | 1.451 | 1.340 | 1.292 |
分析75℃时沉淀量最多的原因:___。
(4)查阅资料可知碱式碳酸铜的组成有多种,可用xCu(OH)2yCuCO3表示。某小组利用以下装置测定某碱式碳酸铜样品的组成:
①A中发生反应的化学方程式是___。
②加热时持续通入N2的目的是___。
③称取32.0g样品,充分反应后得到24.0g残留物,B增重3.6g,C增重4.4g。该样品的化学式为___。若对调B和C装置的位置,___(填“能”或“不能”)测算出该样品的化学式。