题目内容

(14分)已知SO2可以用Fe(NO3)3溶液吸收,某学习小组据此按下图装置展开如下相关探究:取一定量的铜片于三颈烧瓶中,通入一段时间N2后再加入足量的浓硫酸,加热。装置A中有白雾(硫酸酸雾)生成, 装置B中产生白色沉淀。

回答下列问题:

(1)装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为 ;检查图中连通装置A、B气密性的方法是 。

(2)加入浓硫酸之前先通人N2一段时间,其目的是 ;排除装置A中白雾影响,可在装置A、B间增加洗气瓶C,则C中盛放的试剂是 。若用氢氧化钠溶液处理尾气,则发生反应的离子方程式为 。

(3)经过讨论,该小组对装置B中产生沉淀的原因,提出下列假设(不考虑各因素的叠加):

假设1:装置A中白雾进入装置B中参与了反应。

假设2: 。

假设3:Fe(NO3)2溶液显酸性,在此酸性条件下NO3能氧化SO2。

(4)请你设计实验验证上述假设3,写出实验步骤、预期现象和结论。

实验步骤(简述操作过程)

预期现象和结论

①测1.0molL1Fe(NO3)3溶液的pH;

练习册系列答案
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(15分)催化剂是化工技术的核心,绝大多数的化工生产需采用催化工艺。

(1)接触法制硫酸中采用V2O5作催化剂:

4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s) +8SO2(g) △H=―3412 kJ·mol-1

2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=―196.6 kJ·mol-1

SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H=―130.3 kJ·mol-1

以FeS2为原料,理论上生产2mol H2SO4(l)所释放出的热量为 kJ。

(2)电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到。

第一步:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g) △H>0

第二步:HCOOCH3(g)CH3OH(g)+CO(g) △H>0

①第一步反应的机理可以用图1所示。图中中间产物X的结构简式为 。

(1)“酸浸”中硫酸要适当过量,目的是:①提高铁的浸出率,② 。

(2)“还原”是将Fe3+转化为Fe2+,同时FeS2被氧化为SO42-,该反应的离子方程式为 。

(3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为:

准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中,加入HCl、稍过量SnCl2,再加HgCl2除去过量的SnCl2,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定,有关反应方程式如下:

2Fe3++Sn2++6Cl-=2Fe2++SnCl62-,

Sn2++4Cl-+2HgCl2=SnCl62-+Hg2Cl2↓,

6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。

①若SnCl2不足量,则测定的Fe3+量 (填“偏高”、“偏低”、“不变”,下同)。

②若不加HgCl2,则测定的Fe3+量 。

(4)①可选用 (填试剂)检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是 (用离子反应方程式表示)。

②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

沉淀物

Fe(OH)3

Al(OH)3

Fe(OH)2

Mg(OH)2

Mn(OH)2

开始沉淀

2.7

3.8

7.5

9.4

8.3

完全沉淀

3.2

5.2

9.7

12.4

9.8

实验可选用的试剂有:稀HNO3、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液,要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤:

a.氧化: ;

b.沉淀: ;

c.分离,洗涤;

d.烘干,研磨。

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