5.某化學(xué)小組擬利用下列流程測定某草酸亞鐵樣品(含有少量草酸,不含結(jié)晶水和其他雜質(zhì))中FeC2O4的含量.

已知幾種氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示
Fe2+Fe3+Al3+Mg2+
開始沉淀時的pH7.52.84.29.6
沉淀完全時的pH9.04.0511
試回答下列問題:
(1)用2mol/L H2SO4溶液溶解草酸亞鐵樣品而不用蒸餾水直接溶解的原因是防止Fe2+水解加熱至70℃左右,立即用KMnO4溶液滴定至終點.發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O和MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
(2)保溫放置30min的目的是使反應(yīng)更完全
(3)證明反應(yīng)Ⅰ完全的實驗操作或現(xiàn)象為溶液呈紫紅色,取少許紫紅色溶液于試管中,滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化
(4)已知常溫下Fe(OH)3的Ksp=1.1×10-36,廢液中c(Fe3+)=1.1×10-6mol•L-1
(5)灼燒充分的標(biāo)志是連續(xù)兩次灼燒、冷卻、稱量所得質(zhì)量差不超過0.1g
(6)樣品中FeC2O4的含量為72%.

分析 用2mol/L H2SO4溶液溶解草酸亞鐵樣品將其變成溶液,加熱至70℃左右,加入足量的KMnO4溶液發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,將溶液中的草酸根氧化成二氧化碳,將二價鐵氧化成三價鐵,保溫放置30min的目的是使反應(yīng)更完全,再加入試劑A調(diào)節(jié)pH值,只使三價鐵完全生成氫氧化鐵沉淀,過濾得到氫氧化鐵沉淀,充分灼燒使氫氧化鐵分解生成氧化鐵,稱其質(zhì)量,最終根據(jù)鐵守恒計算,據(jù)此分析解答.

解答 解:用2mol/L H2SO4溶液溶解草酸亞鐵樣品將其變成溶液,加熱至70℃左右,加入足量的KMnO4溶液發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,將溶液中的草酸根氧化成二氧化碳,將二價鐵氧化成三價鐵,保溫放置30min的目的是使反應(yīng)更完全,再加入試劑A調(diào)節(jié)pH值,只使三價鐵完全生成氫氧化鐵沉淀,過濾得到氫氧化鐵沉淀,充分灼燒使氫氧化鐵分解生成氧化鐵,稱其質(zhì)量,最終根據(jù)鐵守恒計算,
(1)因為Fe2+水解,所以用2mol/L H2SO4溶液溶解草酸亞鐵樣品而不用蒸餾水直接溶解的原因是防止Fe2+水解,加熱至70℃左右,加入足量的KMnO4溶液,將溶液中的草酸根氧化成二氧化碳,將二價鐵氧化成三價鐵,離子方程式分別為:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O和MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;
故答案為:防止Fe2+水解; MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;
(2)保溫放置30min的目的是使反應(yīng)更完全,故答案為:使反應(yīng)更完全;
(3)加入足量的KMnO4溶液發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,將溶液中的草酸根氧化成二氧化碳,將二價鐵氧化成三價鐵,所以當(dāng)高錳酸根過量時即溶液呈紫紅色或者不含三價鐵即取少許紫紅色溶液于試管中,滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化,則反應(yīng)Ⅰ完全,故答案為:溶液呈紫紅色,取少許紫紅色溶液于試管中,滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化;
(4)因為有沉淀圖表可知,三價鐵完全沉淀的pH值為4,所以c(Fe3+)=$\frac{Ksp}{c(OH{\;}^{-}){\;}^{3}}$=$\frac{1.1×10{\;}^{-36}}{(1×10{\;}^{-10}){\;}^{3}}$=1.1×10-6 mol•L-1,故答案為:1.1×10-6;
(5)灼燒充分是指氫氧化鐵完全分解,即連續(xù)兩次灼燒、冷卻、稱量所得質(zhì)量差不超過0.1g,所以灼燒充分的標(biāo)志是連續(xù)兩次灼燒、冷卻、稱量所得質(zhì)量差不超過0.1g,故答案為:連續(xù)兩次灼燒、冷卻、稱量所得質(zhì)量差不超過0.1g;   
(6)充分灼燒使氫氧化鐵分解生成氧化鐵,稱其質(zhì)量為8g,即氧化鐵的物質(zhì)的量為$\frac{8g}{160g/mol}$=0.05mol,根據(jù)鐵守恒,所以樣品中FeC2O4的物質(zhì)的量為0.05×2=0.1mol,則樣品中FeC2O4的含量為$\frac{0.1×(56+24+64)}{20.0}$×100%=72%,故答案為:72%.

點評 本題考查了用流程圖法測定該樣品中FeC2O4的含量,涉及了實驗方案設(shè)計、方程式的書寫、質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算等知識,可以根據(jù)所學(xué)知識完成,難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.已知:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1.一定條件下,向體積為1L的密閉容器中充入1mol CO2和3mol H2,測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化曲線如圖所示.下列敘述中,正確的是( 。
A.升高溫度能使$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(C{O}_{2})}$ 增大
B.反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為75%
C.3 min時,用CO2的濃度表示的正反應(yīng)速率等于用CH3OH的濃度表示的逆反應(yīng)速率
D.從反應(yīng)開始到平衡,H2的平均反應(yīng)速率υ(H2)=0.075 mol•L-1•min-1

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科目:高中化學(xué) 來源:2016-2017學(xué)年江西省高二上月考一化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

已知某化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=,在不同的溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)如表所示:

t/℃

700

800

830

1 000

1 200

K

1.67

1.11

1.00

0.60

0.38

下列有關(guān)敘述不正確的是( )

A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

B.上述反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)

C.若在1L的密閉容器中通入CO2和H2各1mol,5min后溫度升高到830℃,此時測得CO2為0.4mol時,該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

D.若平衡濃度符合下列關(guān)系式:,則此時的溫度為1000℃

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科目:高中化學(xué) 來源:2016-2017學(xué)年湖北省高二上月考一化學(xué)卷(解析版) 題型:實驗題

用50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱。回答下列問題:

(1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃儀器是

(2)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值 (填“偏大、偏小、無影響”)

(3)如果用60mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實驗相比,所放出的熱量 (填“相等、不相等”),所求中和熱 (填“相等、不相等”),簡述理由

(4)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實驗,測得的中和熱的數(shù)值會 (填“偏大”、“偏小”、“無影響”,下同) 若用KOH代替NaOH,測定結(jié)果會 __ __

(5)他們記錄的實驗數(shù)據(jù)如下:

實 驗 用 品

溶 液 溫 度

中和熱△H

t1

t2

50mL0.55mol.L-1NaOH

50mL.0.5mol.L-1HCl

20℃ 

23.3℃

50mL0.55mol.L-1NaOH

50mL.0.5mol.L-1HCl

20℃ 

23.5℃ 

已知反應(yīng)后溶液的比熱容C為4.18KJ·℃-1· Kg-1,各物質(zhì)的密度均為1g·cm-3。

①計算完成上表。

②根據(jù)實驗結(jié)果寫出NaOH溶液與HCl溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 。

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科目:高中化學(xué) 來源:2016-2017學(xué)年湖北省高二上月考一化學(xué)卷(解析版) 題型:選擇題

已知H—H鍵能為436 KJ/mol,H—N鍵能為391KJ/mol,根據(jù)化學(xué)方程式:N2 (g)+ 3 H2 (g) = 2 NH3(g) ΔH = - 92.4 KJ/mol,則N≡ N鍵的 鍵 能 是

A.431 KJ/mol B.946 KJ/mol C.649 KJ/mol D.869 KJ/mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

10.Ⅰ.為證明Fe3+具有較強(qiáng)的氧化性,甲同學(xué)做了如下實驗:將Cu片放入0.5mol/L Fe(NO33溶液中,觀察到Cu片逐漸溶解,溶液由黃色變?yōu)樗{(lán)綠色,由此甲同學(xué)得到Fe3+具有較強(qiáng)氧化性的結(jié)論.
乙同學(xué)提出了不同的看法:“Fe(NO33溶液具有酸性,在此酸性條件下NO3-也能氧化Cu”,并設(shè)計實驗進(jìn)行探究.已知:
水解反應(yīng)平衡常數(shù)(K)
Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+7.9×10-4
Fe2++2H2O?Fe(OH)2+2H+3.2×10-10
Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+3.2×10-7
請回答:(1)請利用所提供的試劑,幫助乙同學(xué)完成實驗方案設(shè)計.
試劑:0.5mol/L Fe(NO33溶液、Cu片、精密pH試紙(0.5~5.0)、5mol/L硝酸鈉溶液、0.5mol/L硝酸鈉溶液、0.1mol/L稀鹽酸、蒸餾水.
方案測定硝酸鐵溶液的pH,再用硝酸鈉溶液和稀鹽酸配制成與硝酸鐵溶液PH相同、硝酸根離子濃度相同的溶液,將銅片加入到該溶液中,觀察二者是否反應(yīng).
(2)丙同學(xué)分別實施了甲、乙兩位同學(xué)的實驗方案,并在實驗過程中用pH計監(jiān)測溶液pH的變化,實驗記錄如下.
實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象
甲同學(xué)的實驗方案溶液逐漸變成藍(lán)綠色,pH略有上升
乙同學(xué)的實驗方案無明顯現(xiàn)象,pH沒有明顯變化.
①據(jù)實驗現(xiàn)象寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
②導(dǎo)致實驗過程中溶液pH略有上升的可能原因是Fe3+變?yōu)镃u2+和Fe2+,水解能力下降.
③解釋乙同學(xué)的實驗現(xiàn)象在此酸性條件下NO3-不能氧化Cu.
(3)請你設(shè)計更簡便可行的實驗方案,幫助甲同學(xué)達(dá)到實驗?zāi)康膶€~片放入0.5mol/L氯化鐵溶液中.
Ⅱ.聚合氯化鐵鋁(簡稱PAFC),其化學(xué)通式為[FexAly(OH)aClb•zH2O]m.某同學(xué)為測定其組成,進(jìn)行如下實驗:①準(zhǔn)確稱取4.505 0g樣品,溶于水,加入足量的稀氨水,過濾,將濾渣灼燒至質(zhì)量不再變化,得到2.330 0g固體.②另準(zhǔn)確稱取等質(zhì)量樣品溶于水,在溶液中加入適量Zn粉和稀硫酸,將Fe3+完全還原為Fe2+.用0.100 0mol•L-1標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液滴定Fe2+,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為20.00mL.③另準(zhǔn)確稱取等質(zhì)量樣品,用硝酸溶解后,加入足量AgNO3溶液,得到4.305 0g白色沉淀.(相對原子質(zhì)量或式量:Fe-56  Al-27  Cl-35.5  O-16  H-1  Fe2O3-160  Al2O3-102  AgCl-143.5  H2O-18)
(4)若滴定管在使用前未用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗,測得的Al3+含量將偏低(填“偏高”“偏低”或“不變”).
(5)通過計算確定PAFC的化學(xué)式[FeAl3(OH)9Cl3•3H2O]m或FeAl3(OH)9Cl3•3H2O(寫出計算過程;不要求寫出反應(yīng)方程式;m為聚合度,不必求出).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.黃銅礦的主要成分是 CuFeS2(硫元素顯-2價,鐵元素顯+2價).實驗室里用黃銅礦為原料制取單質(zhì)Cu和 
Fe2O3的流程如圖1所示:

(1)根據(jù)上述流程寫出焙燒黃銅礦的化學(xué)方程式CuFeS2+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+FeS+SO2
(2)將反應(yīng)過程中產(chǎn)生的SO2 和H2S 通入如圖2所示裝置中檢驗它們的性質(zhì).該實驗證明SO2 具有漂白 性和氧化性.
(3)欲選用如圖3所示的部分裝置在實驗室中以MnO2 和濃鹽酸為原料制取純凈、干燥的氯氣.
①按氣流方向由左到右,導(dǎo)管口連接順序為a→b→c→g→h→d,
②裝置連接好后.在裝藥品前,需檢驗裝置的氣密性,具體方法是關(guān)閉分液漏斗的活塞,將導(dǎo)氣管插入水中,微熱圓底燒瓶,若導(dǎo)氣管末端產(chǎn)生氣泡,停止加熱,導(dǎo)氣管中有一段水柱形成,說明裝置不漏氣.
(4)Fe2O3 的俗名鐵紅,這樣制得的 Fe2O3的用途為紅色油漆和涂料若使用l0g黃銅礦粉末可制得12g
Fe2O3,則該黃銅礦中含 CuFeS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是91.2%(假設(shè)各步反應(yīng)均完全進(jìn)行且過程中無額外物質(zhì)損耗).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.NaHSO3溶液在不同溫度下均可被過量KIO3氧化,當(dāng)NaHSO3完全消耗即有I2析出,依據(jù)I2析出所需時間可以求得NaHSO3的反應(yīng)速率.將濃度均為0.020mol•L-1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0mL、KIO3(過量)酸性溶液40.0mL混合,記錄10~55℃間溶液變藍(lán)時間,55℃時未觀察到溶液變藍(lán),實驗結(jié)果如圖.據(jù)圖分析,下列判斷不正確的是(  )
A.40℃之前與40℃之后溶液變藍(lán)的時間隨溫度的變化趨勢相反
B.圖中b、c兩點對應(yīng)的NaHSO3的反應(yīng)速率相等
C.圖中a點對應(yīng)的NaHSO3的反應(yīng)速率為5.0×10-5 mol•(L•s)-1
D.溫度高于40℃時,淀粉不宜用作該實驗的指示劑

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

12.一項科學(xué)研究成果表明,銅錳氧化物(CuMn2O4)能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛(HCHO).
(1)向一定物質(zhì)的量濃度的Cu(NO32和Mn(NO32溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀經(jīng)高溫灼燒,可制得CuMn2O4
①M(fèi)n2+基態(tài)的電子排布式可表示為1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5).
②NO3-的空間構(gòu)型平面三角形(用文字描述).
(2)在銅錳氧化物的催化下,CO被氧化成CO2,HCHO被氧化成CO2和H2O.
①根據(jù)等電子原理,CO分子的結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè).
②H2O分子中O原子軌道的雜化類型為sp3
(3)向CuSO4溶液中加入過量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-.不考慮空間構(gòu)型,[Cu(OH)4]2-的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為

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