题目内容
在V mL Fe2(SO4)3溶液中含Fe3+m g,取该溶液V/4 mL,加水稀释至4 VmL,则此稀溶液中SO42-的物质的量浓度为________.
工业上常用废铁屑溶于一定浓度的硫酸溶液制备绿矾(FeSO4·7H2O).
(1)若用98%1.84 g/cm3的浓硫酸配制生产用28%的硫酸溶液,则浓硫酸与水的体积比约为1∶________.
(2)为测定某久置于空气的绿矾样品中Fe2+的氧化率,某同学设计如下实验:取一定量的样品溶于足量的稀硫酸中,然后加入5.00 g铁粉充分反应,收集到224 mL(标准状况)气体,剩余固体质量为3.88 g,测得反应后的溶液中Fe2+的物质的量为0.14 mol(不含Fe3+).则该样品中Fe2+离子的氧化率为________.
(3)硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](俗称莫尔盐),较绿矾稳定,在氧化还原滴定分析中常用来配制Fe2+的标准溶液.现取0.4 g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用40 mL 0.150 mol/L KMnO4溶液处理,发生反应如下:
8MnO+5Cu2S+44H+10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O
6MnO4-+5CuS+28H+5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O
反应后煮沸溶液,赶尽SO2,剩余的KMnO4恰好与V mL 0.2 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应.已知:MnO+Fe2++H+——Mn2++Fe3++H2O(未配平)
①V的取值范围为________;
②若V=35,试计算混合物中CuS的质量分数.
高铁酸钾(K2FeO4)具有极强的氧化性,是一种优良的水处理剂.
(1)已知:4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2.K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有________.
(2)将适量K2FeO4溶解于pH=4.74的溶液中,配制成c(FeO42-)=1.0 mmol·L-1的试样,将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中,测定c(FeO42-)的变化,结果见图Ⅰ.该实验的目的是________;发生反应的ΔH________0(填“>”、“<”或“=”).
(3)FeO42-在水溶液中的存在形态如图Ⅱ所示.下列说法正确的是________(填字母).
A.不论溶液酸碱性如何变化,铁元素都有4种存在形态
B.向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2,HFeO4-的分布分数逐渐增大
C.向pH=6的这种溶液中加KOH溶液,发生反应的离子方程式为:HFeO4-+OH-FeO42-+H2O
(4)测定某K2FeO4溶液浓度的实验步骤如下:
步骤1:准确量取V mL K2FeO4溶液加入到锥形瓶中
步骤2:在强碱性溶液中,用过量CrO2-与FeO42-反应生成Fe(OH)3和CrO42-
步骤3:加稀硫酸,使CrO42-转化为Cr2O72-,CrO2-转化为Cr3+,Fe(OH)3转化为Fe3+
步骤4:加入二苯胺磺酸钠作指示剂,用c mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液V1 mL.滴定时发生的反应为:Fe2++Cr2O72-+H+Fe3++Cr3++H2O(未配平)
①写出步骤2中发生反应的离子方程式________.
②根据上述实验数据,测定该溶液中K2FeO4的浓度为________mol·L-1(用含字母的代数式表示).
(15分)二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比,ClO2不但具有更显著的杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO2—)。2001年我国卫生部规定,饮用水中ClO2—的含量应不超过0.2mg·L-1。饮用水中CIO2、CIO2—的含量可用连续碘量法进行测定。CIO2被I—还原为CIO2—、Cl—的转化率与溶液pH的关系如下图所示。当pH≤2.0时,CIO2—也能被I—完全还原成Cl—。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定:2Na2S2O3+I2==Na2S4O6+2NaI①请写出pH≤2.0时,CIO2—与I—反应的离子方程式 。②请完成相应的实验步骤:步骤1:准确量取V mL水样加入到锥形瓶中。步骤2:调节水样的pH为7.0~8.0。步骤3:加入足量的K I晶体。步骤4:加少量淀粉溶液,用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V1mL。步骤5: 。步骤6:再用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL。③根⑤据你现有的知识,写出步骤4滴定至终点的现象判断依据为 ④根据上述分析数据,测得该饮用水样中CIO2—的浓度为 mol·L-1(用含字母的代数式表示。)⑤若饮用水中ClO2— 的含量超标,可向其中加入适量的Fe2+将ClO2— 还原成Cl—-, 请猜测该反应的氧化产物是 (填化学式)。
K3[Fe(C2O4)3]·3H2O[三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体]易溶于水,难溶于乙醇,可作为有机反应的催化剂。实验室可用铁屑为原料制备,相关反应的化学方程式为:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
FeSO4+H2C2O4+2H2OFeC2O4·2H2O↓+H2SO4
2FeC2O4·2H2O+H2O2+H2C2O4+3K2C2O42K3[Fe(C2O4)3]+6H2O
2Mn+5C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
回答下列问题:
(1)铁屑中常含硫元素,因而在制备FeSO4时会产生有毒的H2S气体,该气体可用氢氧化钠溶液吸收。下列吸收装置正确的是 。
(2)在将Fe2+氧化的过程中,需控制溶液温度不高于40 ℃,理由是 ;得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后,加入乙醇的理由是 。
(3)晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定,主要步骤有:①称量,②置于烘箱中脱结晶水,③冷却,④称量,⑤ (叙述此步操作),⑥计算。步骤③若未在干燥器中进行,测得的晶体中所含结晶水含量 (填“偏高”“偏低”或“无影响”);步骤⑤的目的是 。
(4)晶体中C2含量的测定可用酸性KMnO4标准溶液滴定。称取三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体m g溶于水配成250 mL溶液,取出20.00 mL放入锥形瓶中,用0.010 0 mol·L-1酸化的高锰酸钾溶液进行滴定。
①下列操作及说法正确的是 。
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,即可装入标准溶液
B.装入标准溶液后,把滴定管夹在滴定管夹上,轻轻转动活塞,放出少量标准液,使尖嘴充满液体
C.接近终点时,需用蒸馏水冲洗瓶壁和滴定管尖端悬挂的液滴
②有同学认为该滴定过程不需要指示剂,那么滴定终点的现象为 ,若达到滴定终点消耗高锰酸钾溶液V mL,那么晶体中所含C2的质量分数为 (用含V、m的式子表示)。