题目内容
15.(1)硫酸是一种重要的含氧酸.实验室用浓硫酸与乙二酸(H2C2O4)晶体共热,可获得CO 与CO2的混合气体,再将混合气进一步通过碱石灰(CaO或NaOH固体);(填一种试剂的名称)即可得纯净干燥的CO.在此反应中,硫酸体现了脱水性性质.(2)净水丸能对饮用水进行快速的杀菌消毒,药丸通常分内外两层.外层的优氯净 Cl2Na(NCO)3先与水反应,生成次氯酸起杀菌消毒作用;几分钟后,内层的亚硫酸钠(Na2SO3)溶出,可将水中的余氯(次氯酸等)除去.
①优氯净中氯元素的化合价为+1.
②亚硫酸钠将水中多余次氯酸除去的离子反应方程式为SO32-+HClO═SO42-+Cl-+H+.
③亚硫酸钠溶液在空气中易变质,请写出检验亚硫酸钠溶液是否变质的方法取适量固体于试管,加水溶解,滴加过量盐酸至无气体放出,再滴加BaCl2,有白色沉淀生成证明试样已经变质.
(3)某无机盐M是一种优良的氧化剂,为确定其化学式,某小组设计并完成了如下实验:
已知:
①无机盐M仅由钾离子和一种含氧酸根组成,其分子中的原子个数比为2:1:4;
②上图中,将1.98g该无机盐溶于水,滴加适量稀硫酸后,再加入1.12g还原铁粉,恰好完全反应得混合溶液N.
③该小组同学将溶液N分为二等份,分别按路线Ⅰ、路线Ⅱ进行实验.
④在路线Ⅱ中,首先向溶液N中滴加适量KOH至元素X刚好沉淀完全,过滤后将沉淀在空气中充分灼烧得纯净的Fe2O3粉末1.20g;再将滤液在一定条件下蒸干,只得到3.48g纯净的不含结晶水的正盐W.
请按要求回答下列问题:
①由路线Ⅰ的现象可知,溶液N中含有的阳离子是Fe2+.
②由实验流程图可推得,含氧酸盐W的化学式是K2SO4 ;由路线Ⅱ可知,1.98g无机盐M中所含钾元素的质量为0.78g.
③无机盐M与1.12g还原铁粉恰好完全反应生成溶液N的化学反应方程为2Fe+K2FeO4+4H2SO4═3FeSO4+K2SO4+4H2O.
分析 (1)除去混合气体中二氧化碳和水,可以选用碱石灰;浓硫酸在该反应中表现了脱水性;
(2)①根据化合物中总化合价为0计算出优氯净 Cl2Na(NCO)3中Cl元素的化合价;
②次氯酸具有强氧化性,能够与亚硫酸根离子发生氧化还原反应;
③亚硫酸钠若变质,溶液中会存在硫酸钠,先用过量盐酸除去亚硫酸根离子,然后用氯化钡检验是否含有硫酸根离子,从而判断亚硫酸钠是否变质;
(3)1.2g氧化铁的物质的量为:$\frac{1.2g}{160g/mol}$=0.0075mol,则溶液中含有铁元素的物质的量为:0.0075mol×2×2=0.03mol,质量为:56g/mol×0.03mol=1.68g>1.12g,所以无机盐M中一定含有Fe元素,无机盐M分子中的原子个数比为2:1:4,则M的化学式为:K2FeO4,
①路线Ⅰ为检验亚铁离子的方法;
②K2FeO4与稀硫酸、铁粉反应生成硫酸亚铁、硫酸钾和水,根据质量守恒可知W为硫酸钾;根据n=$\frac{m}{M}$计算出K2FeO4的物质的量,再根据n=nM计算出钾离子的质量;
③根据K2FeO4与稀硫酸、铁粉反应生成硫酸亚铁、硫酸钾和水写出反应的化学方程式.
解答 解:(1)硫酸是一种重要的含氧酸,实验室用浓硫酸与乙二酸(H2C2O4)晶体共热,可获得CO与CO2的混合气体,再将混合气进一步通过要得到纯净的CO气体,需要除去混合气体中二氧化碳和水,所以应该用碱石灰干燥;浓硫酸在反应中起到了脱水性,
故答案为:碱石灰(CaO或NaOH固体);脱水性;
(2)①优氯净Cl2Na(NCO)3中,钠离子的化合价为+1价,N为-3价、O为-2价、C为+4价,设Cl元素的化合价为x,则:2x+(+1)+3[(-3)+(+4)+(-2)]=0,解得:x=+1,故答案为:+1;
②亚硫酸根离子与次氯酸反应生成硫酸根离子、氯离子,反应的离子方程式为:SO32-+HClO═SO42-+Cl-+H+,故答案为:SO32-+HClO═SO42-+Cl-+H+;
③亚硫酸钠溶液在空气中易变质,则溶液中会存在硫酸根离子,所以判断亚硫酸钠溶液是否变质的方法为:取适量固体于试管,加水溶解,滴加过量盐酸至无气体放出,再滴加BaCl2,有白色沉淀生成证明试样已经变质,
故答案为:取适量固体于试管,加水溶解,滴加过量盐酸至无气体放出,再滴加BaCl2,有白色沉淀生成证明试样已经变质;
(3)①根据路线Ⅰ可知,N溶液中一定含有亚铁离子,故答案为:Fe2+;
②1.2g氧化铁的物质的量为:$\frac{1.2g}{160g/mol}$=0.0075mol,则溶液中含有铁元素的物质的量为:0.0075mol×2×2=0.03mol,质量为:56g/mol×0.03mol=1.68g>1.12g,所以无机盐M中一定含有Fe元素,无机盐M分子中的原子个数比为2:1:4,则M的化学式为:K2FeO4,根据流程可知,K2FeO4与稀硫酸、还原铁粉反应生成硫酸亚铁和硫酸钾,根据质量守恒可知W为硫酸钾;
1.98gK2FeO4的物质的量为$\frac{1.98g}{198g/mol}$=0.01mol,0.01molK2FeO4中含有0.02mol钾离子,含有钾离子的质量为39g/mol×0.02mol=0.78g,
故答案为:K2SO4 ;0.78;
③无机盐M与还原铁粉反应生成硫酸亚铁、硫酸钾和水,反应的化学方程式为:2Fe+K2FeO4+4H2SO4═3FeSO4+K2SO4+4H2O,
故答案为:2Fe+K2FeO4+4H2SO4═3FeSO4+K2SO4+4H2O.
点评 本题考查了探究物质组成的方法,题目难度中等,试题涉及物质组成的测定、浓硫酸的性质、离子方程式、化学方程式的书写、离子的检验方法等知识,试题知识点较多,综合性较强,充分考查了学生灵活应用基础知识的能力.
| A. | 苯酚遇石蕊显红色 | B. | 包装用材料聚氯乙烯属于烃 | ||
| C. | 食用花生油能发生水解反应 | D. | PX项目中的对二甲苯属于饱和烃 |
| A. | 惰性电极电解饱和食盐水,若电路中通过NA个电子,则阳极产生气体11.2L | |
| B. | 在反应KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O中,每生成3mol I2转移的电子数为6NA | |
| C. | 1 mol C12发生化学反应,转移的电子数必为2NA | |
| D. | 标准状况下,4.0 g CH4中含有共价键的数目为NA |
| A. | 分子式为(C6H10O5)n的淀粉和纤维素互为同分异构体 | |
| B. | 淀粉、蛋白质、脂肪都是营养物质,都属于高分子化合物 | |
| C. | 在蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,蛋白质析出,虽再加水,也不溶解 | |
| D. | 北京奥运吉祥物“福娃”的材质是PVC(聚氯乙烯),其单体的结构是CH2=CHCl |
| A. | 2种 | B. | 3种 | C. | 4种 | D. | 5种 |
| A. | 铝为负极,镁为正极 | B. | 正极反应式为2H++2e-═H2↑, | ||
| C. | 放电时间越长,溶液中c(H+)越小 | D. | 电解质溶液不可能是硝酸 |
| A. | BaSO4的电离程度减小 | B. | BaSO4溶解的量减小 | ||
| C. | c(Ba2+)与c(SO42-)的乘积增大 | D. | 溶液的导电能力增强 |