相关试卷

利用下列装置可用于实验室制备少量无水FeCl₃ ， 则制取无水氯化铁的实验中，A中反应的离子方程式是 ， 装置B中加入的试剂是。

①把上述制备的FeCl₃配成稀溶液，移取20.00 mL至锥形瓶中，加入作指示剂，用c₁ mol/L KI标准溶液滴定。

②重复滴定三次，平均消耗标准溶液V₁ mL，则c(FeCl₃)=mol/L(用含c₁和V₁的代数式表示)。

【查阅资料】工业盐酸溶有FeCl₃ ， 固体FeCl₃为棕褐色，${\left[\text{Fe}{\left({\text{H}}_2\text{O}\right)}_6\right]}^{3+}$为淡紫色，${\left[\text{Fe}\left(\text{OH}\right)\right]}^{2+}$为黄色。

①甲同学观察2 mL 0.01 mol/L FeCl₃溶液、2 mL mol/L Fe₂(SO₄)₃溶液，颜色均为黄色。

【提出猜想】Fe³⁺发生了水解反应生成${\left[\text{Fe}\left(\text{OH}\right)\right]}^{2+}$显黄色。

②补充完整方程式：${\text{Fe}}^{3+}+{\text{H}}_2\text{O}\rightleftharpoons {\left[\text{Fe}\left(\text{OH}\right)\right]}^{2+}+$。$K_1={10}^{-6.31}$

【实验验证】

初步实验：取3支洁净的试管，分别加入2 mL 0.01 mol/L FeCl₃溶液，然后按下表开展实验。

分析讨论：甲同学认为根据实验1现象可知猜想成立，乙同学认为还应开展实验2才能进一步验证。

③请补充完整实验2中操作：。

进一步探究：根据实验3中的异常现象，进一步查阅资料，FeCl₃溶液中还存在下列反应：

${\text{Fe}}^{3+}+4{\text{Cl}}^{-}\rightleftharpoons {\left[{\text{FeCl}}_4\right]}^{-}$(黄色)，$K_2={10}^{0.01}\approx 1.02$。

④请设计实验进一步验证该反应的存在(写出操作和现象)：。

【理论验证】

⑤某工业盐酸中

c(Cl^-)=c(H⁺)=10mol/L，则该溶液中$\frac{c\left\{{\left[{\text{FeCl}}_4\right]}^{-}\right\}}{c\left\{{\left[\text{Fe}\left(\text{OH}\right)\right]}^{2+}\right\}}=$ 。

【实验结论】

⑥工业盐酸呈黄色的原因是主要含有。

$2{\text{H}}_2\text{S}\left(\text{g}\right)+{\text{O}}_2\left(\text{g}\right)=2\text{S}\left(\text{g}\right)+2{\text{H}}_2\text{O}\left(\text{g}\right)\text{Δ}{H}_1$

$2{\text{H}}_2\text{S}\left(\text{g}\right)+3{\text{O}}_2\left(\text{g}\right)=2{\text{SO}}_2\left(\text{g}\right)+2{\text{H}}_2\text{O}\left(\text{g}\right)\text{Δ}{H}_2=-1124\text{kJ}\cdot {\text{mol}}^{-1}$

$2{\text{H}}_2\text{S}\left(\text{g}\right)+{\text{SO}}_2\left(\text{g}\right)=3\text{S}\left(\text{g}\right)+2{\text{H}}_2\text{O}\left(\text{g}\right)\text{Δ}{H}_3=-233\text{kJ}\cdot {\text{mol}}^{-1}$

$\text{Δ}{H}_1=$kJ/mol。

工作原理如图-1所示。

①将含有${\text{H}}_2\text{S}$的尾气通入电解池的阴极，阴极电极反应式为。

②电解过程中，阳极区域需不断通入${\text{N}}_2$的原因为。

吸收：Ⅰ．${\text{H}}_2\text{S}\left(\text{g}\right)\rightleftharpoons {\text{H}}_2\text{S}\left(\text{aq}\right)$ ， Ⅱ．${\text{H}}_2\text{S}\left(\text{aq}\right)\rightleftharpoons {\text{H}}^{+}+{\text{HS}}^{-}$ ， Ⅲ． ___________。

再生：Ⅳ．$4{\text{Fe}}^{2+}\text{+}4{\text{H}}^{+}+{\text{O}}_2=4{\text{Fe}}^{3+}+2{\text{H}}_2\text{O}$

①写出吸收过程中步骤Ⅲ的离子方程式：。

②固定总铁浓度$\text{c}\left[{\text{Fe}}^{\left(\text{t}\right)}\right]=60\text{g}\cdot {\text{L}}^{-1}$ ， $c\left({\text{Fe}}^{2+}\right)$与${\text{H}}_2\text{S}$脱除率$\left(\eta \right)$和pH变化关系如图-2所示。当$c\left({\text{Fe}}^{2+}\right)>15\text{g}\cdot {\text{L}}^{-1}$时，随着$c\left({\text{Fe}}^{2+}\right)$增大，脱硫率逐渐减小而pH几乎不变的原因为。

四乙基偏钒酸铵$\left[{\left({\text{C}}_2{\text{H}}_5\right)}_4{\text{NVO}}_3\right]$难溶于冷水，易溶于75℃以上的热水。其中钒元素的化合价为+5，具有强氧化性。该氧化型离子液体对${\text{H}}_2\text{S}$的吸收及再生机理如图-3所示。

①吸收反应的生成物中钒元素的化合价为。

②水浴80℃，反应Ⅱ能迅速发生，该反应的离子方程式为。

③+5价钒的氧化性随着碱性增强而降低。但研究发现，利用碱性溶剂时，四乙基偏钒酸铵对${\text{H}}_2\text{S}$的脱除率更高，可能的原因为。

②投入的原料选用NaAlO₂ ， 而不选用Al₂(SO₄)₃的原因为。

钙氯摩尔比大于6：1后，继续增加Ca(OH)₂ ， Cl^-去除率不升反而略降的原因为。

已知水溶液中Cl^-可用精确浓度的Hg(NO₃)₂溶液滴定，以二苯偶氮碳酰肼为指示剂，滴定终点时溶液出现紫红色。滴定反应为Hg²⁺+2Cl^-=HgCl₂↓(白色)，滴定装置如图2所示。

①二苯偶氮碳酰肼()分子中的N原子与Hg²⁺通过配位键形成含有五元环的紫红色物质，画出该物质的结构简式(须标出配位键)。

②补充完整实验方案：准确量取25.00mL水样(水样中Cl^-浓度约为$0.0400\text{mol}\cdot {\text{L}}^{-1}$)于锥形瓶中，调节pH值为2.5~3.5，将$0.02000\text{mol}\cdot {\text{L}}^{-1}\text{Hg}{\left({\text{NO}}_3\right)}_2$溶液装入酸式滴定管中，调整管中液面至“0”刻度，。(必须使用的试剂：二苯偶氮碳酰肼)

①分子中含有4种不同环境的氢原子②酸性条件水解，产物之一为碳酸

①配制Ce (NO₃)₃溶液时，需滴加适量稀硝酸调节酸度，其原因为。

②生成Ce₂(CO₃)₃·8H₂O沉淀的化学方程式为。

③溶液pH与Ce₂(CO₃)₃·8H₂O沉淀产率的关系如图1所示。滴加NH₄HCO₃溶液(弱碱性)前，先加氨水调节溶液pH约为6的原因为。

在空气中灼烧Ce₂(CO₃)₃·8H₂O，测得灼烧过程中剩余固体质量与起始固体质量的比值随温度变化曲线如图2所示。已知a到b过程中产生的气体不能使无水CuSO₄变蓝，但能被碱液完全吸收。

①a点固体产物为(填化学式，写出计算过程)。

②“灼烧”过程中，产生的气体选用氨水吸收的原因为。

③b点得到CeO₂晶体，其晶胞如图3所示。晶胞中与每个Ce⁴⁺距离最近的Ce⁴⁺的个数为。