题目内容
医疗上绿矾(FeSO4•7H2O)是治疗缺铁性贫血的特效药。某化学兴趣小组对绿矾进行了如下的探究:
Ⅰ.【制备产品】
该小组由废铁屑(含少量氧化铜、氧化铁等杂质),用如图所示装置制备 FeSO4 •7H2O晶体,步骤如下:
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(1)预处理:先将废铁屑加入到饱和 Na2CO3溶液中洗涤,目的是__________ ,然后将废铁屑用水洗涤 2~3 遍。
(2)将洗涤后的废铁屑加入到圆底烧瓶中,并持续通入N2
(3)再加入足量稀硫酸,控制温度 50℃~80℃之间,充分反应后,圆底烧瓶中剩余的固体为__________ 。实验室常用铁氰化钾溶液检验反应生成的Fe2+,写出该反应的离子反应方程式:______________;
(4)获取产品:先向步骤(3)中反应后的混合物中加入少许蒸馏水,趁热过滤,冷却结晶,滤出晶体,用少量冰水洗涤 2~3 次,再用滤纸将晶体吸干,密闭保存。
Ⅱ.【测定FeSO4 •7H2O 含量】
(1)称取上述样品 10.0g,溶于适量的稀硫酸中,配成 100mL 溶液,准确量取 25.00mL 该液体于锥形瓶中,用 0.1000mol/L KMnO4标准溶液滴定滴定3次,平均消耗 10.00mL标准液,该样品中 FeSO4 •7H2O 的质量分数为________ 。(已知 Mr(FeSO4 •7H2O)=278)。
(2)若测量结果偏小,则可能是在定容时________(填“俯视”或“仰视”)读数。
在某温度下,向三个初始体积均为1L的密闭容器中按下表所示投料,发生反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) △H<0。达到平衡进,下列说法正确的是
容器编号 | 容器类型 | 起始物质的量/mol | 平衡时SO3的物质的量/mol | ||
SO2 | O2 | SO3 | |||
Ⅰ | 恒温恒容 | 2 | 1 | 0 | 1.2 |
Ⅱ | 绝热恒容 | 0 | 0 | 2 | a |
Ⅲ | 恒温恒压 | 2 | 1 | 0 | b |
A.平衡时SO3的物质的量:a>1.2、b>1.2
B.容器Ⅱ、Ⅲ中平衡常数相同
C.容器 I中SO2的转化率与容器Ⅱ中SO3的转化率之和小于1
D.若起始时向容器Ⅰ中充入1.0mol SO2 (g)、0.40mol O2(g)和1.40mol SO3 (g),则此时ν正<ν逆
甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
反应 过程 | 化学方程式 | 焓变△H (kJ/mol) | 正反应活化能Ea (kJ/mol) |
甲烷 氧化[ | CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) | -802.6 | 125.6 |
CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) | -322.0 | 172.5 | |
蒸汽 重整 | CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) | 206.2 | 240.1 |
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) | 165.0 | 243.9 |
回答下列问题:
(1)反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的△H= kJ/mol。
(2)在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率 甲烷氧化的反应速率(填大于、小于或等于)。
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作KP),则反应CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)KP的表达式为 ;随着温度的升高,该平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)从能量角度分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于 。
(5)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:
①若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是 。
A.600℃,0.9Mpa B.700℃,0.9Mpa C.800℃,1.5Mpa D.1000℃,1.5MPa
②画出600℃,0.1Mpa条件下,系统中H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始计时)的变化趋势示意图:
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(6)如果进料中氧气量过大,最终导致H2物质的量分数降低,原因是 。