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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,相关反应过程如下,请回下列问题:

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(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      

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(2)在得到的FeSO4溶液中需加入少量的H2SO4酸化,目的是                    ,得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后,加入乙醇的目的是                          

(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重复②~④至恒重,⑥计算。

步骤③需要在干燥器中进行的原因是                             

步骤⑤的目的是                                               

(4)满分5 manfen5.com可被酸性KMnO4溶液氧化放出CO2气体,所以实验产物中K3[Fe(C2O4)3]·3H2O含量测定可用KMnO4标准溶液滴定。

①写出滴定过程中发生反应的离子方程式                                

②下列滴定操作中使滴定结果偏高的是        

A.滴定管用蒸馏水洗涤后,立即装入标准液

B.锥形瓶在装待测液前未用待测液润洗

C.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失

D.读取标准液体积时,滴定前仰视读数,滴定后俯视读数

③取产物10.0g配成100mL溶液,从中取出20mL于锥形瓶中,用浓度为0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时酸性KMnO4溶液消耗24mL,计算产物中K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的质量分数                         。[已知摩尔质量M(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)=491g·mol-1]

 

答案:
(1)A(2)防止Fe2+的水解,三草酸合铁酸钾难溶于乙醇,便于析出(3)防止吸水;确保结晶水全部失去(4)① 2MnO­4-+C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O或2 MnO­4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O)②AC ③49.1% 【解析】 试题解析:(1)A、H2S气体在装置A中可与氢氧化钠溶液充分反后被吸收并使试验气体正常排出,故A正常B、H2S气体在装置B中不能与氢氧化钠溶液充分反应就直接排出,故B错误;C、H2S气体在装置C中能与氢氧化钠溶液充分反应但无法排出,故C错误;D、H2S气体在装置B中不能与氢氧化钠溶液充分反应且通气后瓶内气压增大会将溶液排出,故D错误;(2)由于亚铁离子能够在溶液中发生水解反应,所以加入硫酸抑制了亚铁离子的水解,亚铁离子容易被双氧水氧化成铁离子,故答案为:防止Fe2+水解;使Fe2+氧化为Fe3+;(3)步骤③需要在干燥器中进行,防止晶体吸收空气中的水分;重复步骤②~④至恒重,保证结晶水完全失去,故答案为:防止吸收空气中的水;检验晶体中的结晶水是否已全部失去;(4)①由题意可知 2MnO­4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O或2MnO­4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O);②A、管壁有残留的蒸馏水稀释标准溶液,使滴定结果偏高,故A正确;B、在实验操作中锥形瓶使用前不能用待测液润洗,若使用待测液润洗会导致滴定结果偏高,故B不会导致结果偏高;C、滴定后气泡消失会增大待测液的计算体积,使滴定结果偏高,故C正确;D、读取标准溶液时,滴定前仰视读数,滴定后俯视读数,会使读取的标准溶液体积减少,使滴定结果偏小,故D错误。③ 2MnO­4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 0.1×0.024  m 2×158   5×88 求出发生反应的C2O42-质量,再根据反应中使用C2O42-的质量求出K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的质量分数为49.1%。 考点:实验方案的设计;氧化还原反应;
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尿素(H2NCONH2)是有机态氮肥,在农业生产中有着非常重要的作用。

(1)工业上合成尿素的反应分两步进行:

第一步:2NH3(l)+CO2满分5 manfen5.comH2NCOONH4(氨基甲酸铵)(l) △H1

第二步:H2NCOONH4 (l) 满分5 manfen5.comH2O+ H2NCONH2(l) △H2

某化学学习小组模拟工业上合成尿素的条件,在体积为1 L的密闭容器中投入4 mol NH3和1 mol CO2,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图I所示。

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已知总反应的快慢是由较慢的一步反应决定的。则合成尿素总反应的快慢由第______步反应决定,      总反应进行到______min时到达平衡。

②第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图II所示,则ΔH2______0(填“>”、“<”或“=”。)

(2)该小组将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变, 固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:

温度/℃

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

平衡总压强/Kpa

5.7

8.3

12.0

17.1

24.0

平衡气体总浓度/10-3mol/L

2.4

3.4

4.8

6.8

9.4

 

①可以判断该分解反应已经达到化学平衡状态的标志是____________。

A.2V(NH3)=V(CO2)                    B.密闭容器中总压强不变

C.密闭容器中混合气体的密度不变       D.密闭容器中氨气的体积分数不变

②根据表中数据,计算25.0°C时该分解反应的平衡常数为______(保留小数点后一位)。

(3)已知:

N2(g)+O2(g)=2NO(g)    △H1=+180.6KJ/mol

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)   △H2=-92.4KJ/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   △H3=-483.6KJ/mol

则4NO(g)+4NH3(g) +O2(g)= 4N2(g)+6 H2O(g)的△H=___kJ • mol-1

(4)尿素燃料电池的结构如图所示。其工作时 负极电极反应式可表示为______。

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