【题目】实验室以绿矾(FeSO4·7H2O)为铁源制备补血剂甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe],有关物质性质如下:
甘氨酸((NH2CH2COOH) | 柠檬酸 | 甘氨酸亚铁 |
易溶于水,微溶于乙醇,两性化合物 | 易溶于水和乙醇,有强酸性和还原性 | 易溶于水,难溶于乙醇 |
实验过程:
Ⅰ.配制含0.10molFeSO4的水溶液。
Ⅱ.制备FeCO3:向配制好的FeSO4溶液中,缓慢加入200mL 1.1mol·L-1NH4HCO3溶液,边加边搅拌,反应结束后过滤并洗涤沉淀。
Ⅲ.制备(NH2CH2COO)2Fe:实验装置如图(夹持和加热仪器已省略),将实验Ⅱ得到的沉淀(过量)和含0.20mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中,然后利用A中的反应将C中空气排尽,接着滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤,滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥后得到产品。
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回答下列问题:
(1)仪器P的名称是_______。
(2)实验Ⅰ配制FeSO4溶液时,为防止FeSO4被氧化变质,应加入的试剂为_______(填化学式)。
(3)实验Ⅱ中,生成沉淀的离子方程式为_____。
(4)实验Ⅲ中,
①检查装置A的气密性的方法是______。
②柠檬酸可调节pH,体系pH与产率的关系如下表:
实验 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
体系pH | 4.0 | 4.5 | 5.0 | 5.5 | 6.0 | 6.5 | 7.0 | 7.5 |
产率/% | 65.74 | 74.96 | 78.78 | 83.13 | 85.57 | 72.98 | 62.31 | 56.86 |
pH过低会使产率下降,其原因是______;柠檬酸的作用还有_____(填字母)。
A.作催化剂
B.作反应终点指示剂
C.促进FeCO3溶解
D.防止二价铁被氧化
③洗涤实验Ⅲ中得到的沉淀,所选用的最佳洗涤试剂是_____(填字母)。
A.热水 B.稀硫酸
C.乙醇 D.柠檬酸溶液
(5)若产品的质量为16.32g,则产率为_____。
【题目】砷及其化合物在半导体、农药制造等方面用途非常广泛。回答下列问题:
(1)AsH3的电子式为___。
(2)改变0.1mol·L-1三元弱酸H3AsO4溶液的pH,溶液中的H3AsO4、H2AsO4-、HAsO42-及AsO43-的物质的量分布分数随pH的变化如图所示:
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①lgKa1(H3AsO4)=_____。
②用甲基橙作指示剂,用NaOH溶液滴定H3AsO4发生的主要反应的离子方程式为___。
(3)焦炭真空冶炼砷时需加入催化剂,其中部分热化学反应如下:
反应Ⅰ.As2O3(g)+3C(s)
2As(g)+3CO(g) △H1=akJ·mol-1
反应Ⅱ.As2O3(g)+3C(s)
As4(g)+3CO(g) △H2=bkJ·mol-1
反应Ⅲ.As4(g)
4As(g) △H
①△H=____kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
②反应中催化剂的活性会因为发生反应Ⅱ(生成As4)而降低,同时存在的反应Ⅲ使As4量减少。相关数据如下表:
反应Ⅱ | 反应Ⅲ | ||
活化能(kJ·mol-1) | 催化剂X | 56 | 75 |
催化剂Y | 37 | 97 | |
由上表判断催化剂X____(填“优于”或“劣于”)Y,理由是_____。
(4)反应2As2S3(s)
4AsS(g)+S2(g)达平衡时气体总压的对数值lg(p/kPa)与温度的关系如图所示:
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①对应温度下,B点的反应速率v(正)_____v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
②A点处,AsS(g)的分压为____kPa,该反应的Kp=_____kPa5(Kp为以分压表示的平衡常数)。
【题目】工业采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的流程如图所示:
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已知:①菱锰矿的主要成分是MnCO3,其余为Fe、Ca、Mg、Al等元素。
②部分阳离子沉淀时溶液的pH:
离子 | Al3+ | Fe3+ | Ca2+ | Mn2+ | Mg2+ |
开始沉淀的pH | 4.1 | 2.2 | 10.6 | 8.1 | 9.1 |
沉淀完全的pH | 4.7 | 3.2 | 13.1 | 10.1 | 11.1 |
③焙烧过程中主要反应为MnCO3+2NH4Cl
MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O。
(1)结合如图1、2、3,分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、
分别为___、___、___。
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如图1焙烧温度对锰浸出率的影响 | 如图2焙烧时间与锰浸出率的关系 | 如图3氯化铵与菱锰矿粉质量比对锰浸出率的影响 |
(2)对浸出液净化除杂时,需先加入MnO2,作用是____,再调节溶液pH的范围为___,将Fe3+和Al3+变为沉淀而除去,然后加入NH4F将Ca2+、Mg2+变为氟化物沉淀除去。
(3)上述流程中可循环使用的物质是_____(填化学式)。
(4)现用滴定法测定产品中锰的含量。实验步骤:称取4.000g试样,向其中加入稍过量的磷酸和硝酸,加热使产品中的MnCO2完全转化为[Mn(PO4)2]3-(其中NO3-转化为NO2-);加入稍过量的硫酸铵,发生反应NO2-+NH4+═N2↑+2H2O以除去NO2-;加入稀硫酸酸化,用60.00mL0.50mol·L-1硫酸亚铁铵标准溶液进行滴定,发生的反应为[Mn(PO4)2]3-+Fe2+═Mn2++Fe3++2PO43-,用5.00mL0.50mol·L-1酸性K2Cr2O7溶液恰好除去过量的Fe2+。
①酸性K2Cr2O7溶液与Fe2+反应的离子方程式为_______。
②试样中锰的质量分数为____。