亞鐵鹽中,F(xiàn)eSO4?7H2O露置于空氣中易被氧氣氧化,而莫爾鹽[(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O]露置于空氣中不易被氧氣氧化,是一種重要的定量分析試劑。其制備原理是:FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O =(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O。
實驗室用廢鐵屑制備莫爾鹽的過程如下:
(1)步驟I除銹的操作是:將廢鐵屑放入燒杯, ,過濾,洗滌。
(2)步驟II鐵屑的溶解在錐形瓶中進行,并水浴加熱到60℃左右,需要的儀器是鐵架臺、石棉網(wǎng)、大燒杯、 。
(3)步驟III中加入的(NH4)2SO4與溶液中FeSO4的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為:n[(NH4)2SO4]∶n[FeSO4]= 。
為了確定(NH4)2SO4的用量,下列方法簡便可行的是 (填編號)。
A.稱量廢鐵屑的質(zhì)量,推算所需(NH4)2SO4的質(zhì)量
B.稱量無銹鐵屑和步驟II之后剩余鐵屑的質(zhì)量,推算所需(NH4)2SO4的質(zhì)量
C.測定FeSO4溶液的濃度和體積,推算所需(NH4)2SO4的質(zhì)量
(4)所得晶體樣品中可能混有的雜質(zhì)是FeSO4·7H2O和(NH4)2SO4中的一種。某小組設(shè)計了如下方案進行檢驗和測定,請在答題卡上完成表中內(nèi)容。
序號 | 實驗方案 | 實驗現(xiàn)象和結(jié)論 |
步驟1 | 取少量樣品 | 樣品顏色可能有變化。 |
步驟2 | 步驟1后將樣品轉(zhuǎn)移到試管中,加入去氧蒸餾水,振蕩溶解,調(diào)節(jié)至酸性,________ ___________ __ 。 | 若 ,說明樣品中含有FeSO4·7H2O雜質(zhì)。 |
步驟3 | 若步驟2證明樣品不含F(xiàn)eSO4?7H2O雜質(zhì),再另取樣品測定其中NH4+的質(zhì)量分數(shù)w1與理論值w2比較。 | 若w1 w2,說明樣品中含有(NH4)2SO4雜質(zhì)。 |
(16分)
(1)加入足量稀硫酸(或稀鹽酸),充分攪拌 (2分)
(2)酒精燈、溫度計 (4分,每空2分)
(3)1∶1 B (4分,每空2分)
(4)(6分,每空2分)序號 實驗方案 實驗現(xiàn)象和結(jié)論 步驟1 取少量樣品 露置空氣一段時間(1分) 樣品顏色可能有變化。 步驟2 步驟1后將樣品轉(zhuǎn)移到試管中,加入去氧蒸餾水,振蕩溶解,調(diào)節(jié)至酸性,_加入1~2滴KSCN溶液(2分)__ 若溶液變成血紅色(2分),說明樣品中含有FeSO4·7H2O雜質(zhì)。 步驟3 若步驟2證明樣品不含F(xiàn)eSO4 ·7H2O雜質(zhì),再另取樣品測定其中NH4+的質(zhì)量分數(shù)w1與理論值w2比較。 若w1 >(或大于)(1分)w2,說明樣品中含有(NH4)2SO4雜質(zhì)。
解析試題分析:(1)廢鐵屑含有單質(zhì)鐵和鐵銹,鐵銹主要成分是氧化鐵,氧化鐵是堿性氧化物,易溶于強酸,生成鹽和水,因此步驟I除銹的操作是:將廢鐵屑放入燒杯,加入足量稀硫酸(或稀鹽酸),充分攪拌,過濾,洗滌;(2)水浴加熱裝置需要的儀器是鐵架臺、石棉網(wǎng)、大燒杯、酒精燈、溫度計;(3)步驟III的原理為FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O =(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O,該反應(yīng)中n[(NH4)2SO4]∶n[FeSO4]=1∶1;A項,稱取廢鐵屑的質(zhì)量,不能推斷硫酸銨的量,因此廢鐵屑中鐵銹與單質(zhì)鐵的組成比例未知,過量的無銹鐵屑的量未知,不能確定硫酸亞鐵的量,故A選項錯誤;B項,稱量無銹鐵屑和步驟II之后剩余鐵屑的質(zhì)量,可以計算出與稀硫酸反應(yīng)時消耗單質(zhì)鐵的量,根據(jù)硫酸亞鐵與消耗單質(zhì)鐵的系數(shù)之比可以求生成的硫酸亞鐵的量,進而推算所需(NH4)2SO4的質(zhì)量,故B選項正確;C項,測定FeSO4溶液的濃度和體積,可以求硫酸亞鐵的量,進而推算所需(NH4)2SO4的質(zhì)量,但是需要進行滴定實驗,配制標(biāo)準酸性高錳酸鉀溶液,因此不簡便可行,故C選項錯誤;(4)硫酸銨是白色固體,七水合硫酸亞鐵(或綠礬)是綠色固體,在空氣中露置時,前者不易變質(zhì),而后者則容易被空氣中的氧氣氧化為鐵鹽,鐵鹽固體為黃色,因此樣品露置之后顏色可能有變化;硫酸鐵、硫酸亞鐵都易溶于水,步驟1所得固體用去氧蒸餾水溶解,目的是防止蒸餾水中溶解的氧氣氧化亞鐵離子,調(diào)節(jié)至酸性后,加入KSCN溶液,溶液變?yōu)檠t色,說明存在鐵離子,證明樣品中含有含有FeSO4·7H2O雜質(zhì);摩爾鹽或(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O中NH4+的質(zhì)量分數(shù)計算表達式為:×100%=9.18%,而(NH4)2SO4中NH4+的質(zhì)量分數(shù)計算表達式為:w2=×100%=23.68%,因此理論值w2=9.18%,若含有(NH4)2SO4時,w1介于二者9.18%與23.68%之間,所以w1> w2時,說明摩爾鹽中含有硫酸銨雜質(zhì)。
考點:考查化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價,涉及除去廢鐵屑中鐵銹的實驗操作、水浴加熱裝置所用儀器、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用、實驗方案的評價、摩爾鹽中雜質(zhì)成分探究實驗方案的設(shè)計、包括亞鐵離子的氧化、鐵離子的顯色反應(yīng)、銨根離子質(zhì)量分數(shù)測定理論值與實際值大小關(guān)系等。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
以廢鐵屑為原料制備FeCl3溶液,用作印刷電路銅板腐蝕劑,并對溶液B進行電解處理的實驗流程如下:
(1)試劑a應(yīng)選用 (填寫名稱);
(2)步驟I用到的主要玻璃儀器有漏斗、 (填寫儀器名稱);
(3)寫出步驟Ⅱ中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式: ;
(4)實驗室制取氣體E的離子方程式是 ,欲對氣體E進行干燥和吸收,需選用下列裝置中的 (填寫序號);
(5)如何用化學(xué)方法檢驗氣體E? 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
主要用于煤礦井下急救。某興趣小組擬選用如下裝置制備超氧化鉀(部分夾持儀器已略去)。
請回答下列問題:
(1)請選擇必要的裝置,按氣流方向的連接順序為_____________(填儀器接口的字母)。
(2)請根據(jù)完整的實驗裝置,完成下列實驗步驟:①_____________________;②裝入藥品,打開分液漏斗活塞;③持續(xù)通入氣體一段時間后,點燃酒精燈進行反應(yīng);④反應(yīng)結(jié)束后,熄滅酒精燈,待反應(yīng)管冷卻至室溫,停止通入氧氣,并關(guān)閉分液漏斗的活塞;⑤拆除裝置,取出產(chǎn)物。
(3)數(shù)據(jù)記錄如下:
根據(jù)數(shù)據(jù)計算可得實驗式KOx,則x=____________________。
(4)超氧化鉀可吸收二氧化碳,并生成氧氣,因此可以作為飛船、潛艇等密閉系統(tǒng)的氧氣再生劑。寫出超氧化鉀與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________________。與過氧化鈉相比,其優(yōu)點是______________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
自來水生產(chǎn)的流程示意圖見下:
(1)混凝劑除去懸浮物質(zhì)的過程 (填寫序號)
①只是物理變化 ②只是化學(xué)變化 ③是物理和化學(xué)變化
FeSO4·7H2O是常用的混凝劑,它在水中最終生成 沉淀。
(2)實驗室過濾操作所用到的玻璃儀器是 。
(3)我們有時感覺自來水“有漂白粉氣味”是因為使用了氯氣消毒,請寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式 。
下列物質(zhì)中, 可以作為氯氣的代用品。(填寫序號)
① 臭氧 ②NH3(液) ③K2FeO4 ④SO2
(4)有些地區(qū)的天然水中含有較多的鈣、鎂離子。用離子交換樹脂軟化硬水時,先后把水通過分別裝有離子交換樹脂和 離子交換樹脂的離子交換柱。(填“陰”或“陽”)
(5)測定水中的溶解氧:量取20mL水樣,迅速加入MnSO4和KOH混合溶液,再加入KI溶液,立即塞好塞子,振蕩使完全反應(yīng)。打開塞子,迅速加入適量硫酸溶液,此時有碘單質(zhì)生成。用0.10mol/LNa2S2O3溶液滴定生成的碘,消耗了6.00mL Na2S2O3溶液。已知在堿性溶液中,氧氣能迅速氧化Mn2+,生成物在酸性條件下可以將碘離子氧化為碘單質(zhì),本身重新還原為Mn2+。
上述過程發(fā)生的反應(yīng)可表示為:2Mn2++4OH-+O2=2MnO(OH)2
MnO(OH)2+2I-+4H+=I2+Mn2++3H2O I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
求水中的溶解氧量(以mg·g-1為單位)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
下圖所示為常見氣體制備、分離、干燥和性質(zhì)驗證的部分儀器裝置(加熱設(shè)備及夾持固定裝置均略去),請根據(jù)要求完成下列各題(儀器裝置可任意選用,必要時可重復(fù)選擇,a、b為活塞)。
(1)若氣體入口通入CO和CO2的混合氣體,E內(nèi)放置CuO,選擇裝置獲得純凈干燥的CO,并驗證其還原性及氧化產(chǎn)物,所選裝置的連接順序為 (填代號)。能驗證CO氧化產(chǎn)物的現(xiàn)象是 。
(2)停止CO和CO2混合氣體的通入,E內(nèi)放置Na2O2,按A→E→D→B→H裝置順序制取純凈干燥的O2,并用O2氧化乙醇。此時,活塞a應(yīng) ,活塞b應(yīng) ,需要加熱的儀器裝置有 (填代號),m中反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 。
(3)若氣體入口改通空氣,分液漏斗內(nèi)改加濃氨水,圓底燒瓶內(nèi)改加NaOH固體,E內(nèi)放置鉑銠合金網(wǎng),按A→G→E→D裝置順序制取干燥的氨氣,并驗證氨的某些性質(zhì)。
①裝置A中能產(chǎn)生氨氣的原因有 。
②實驗中觀察到E內(nèi)有紅棕色氣體出現(xiàn),證明氨氣具有 性。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
NiSO4?6H2O是一種綠色易溶于水的晶體,廣泛用于化學(xué)鍍鎳、生產(chǎn)電池等,可由電鍍廢渣(除含鎳外,還含有:Cu、Zn、Fe、Cr等元素的化合物雜質(zhì))為原料獲得。有關(guān)工藝流程如下:
(1)往廢渣中加H2SO4酸漫,要充分攪拌,其目的是 。
(2)加Na2S的目的是除去銅、鋅等雜質(zhì),請寫出除去Cu2+的離子方程式 。
(3)加6%的H2O2時,溫度不能過高,其目的是 。
(4)除鐵方法:用H2O2充分氧化后,再用NaOH控制pH值2~4范圍內(nèi)生成氫氧化鐵沉淀。在上述方法中,氧化劑可用NaClO3代替,用NaClO3氧化Fe2+的離子方程式為 。
(5)上述流程中濾液III的溶質(zhì)的主要成分是: 。
(6)操作I包括以下過程:過濾,用H2SO4溶解, 、 、過濾、洗滌獲得產(chǎn)品。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
實驗室制備1,2-二溴乙烷的反應(yīng)原理如下:
可能存在的主要副反應(yīng)有:乙醇在濃硫酸的存在下在l40℃脫水生成乙醚。
用少量的溴和足量的乙醇制備1,2—二溴乙烷的裝置如下圖所示:
有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:
| 乙醇 | 1,2-二溴乙烷 | 乙醚 |
狀態(tài) | 無色液體 | 無色液體 | 無色液體 |
密度/g · cm-3 | 0.79 | 2.2 | 0.71 |
沸點/℃ | 78.5 | 132 | 34.6 |
熔點/℃ | 一l30 | 9 | -1l6 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題
下列實驗方案設(shè)計中,可行的是
A.用萃取的方法可將汽油和煤油進行分離 |
B.加過量稀鹽酸后過濾,可除去混在銅粉中的少量鎂粉和鋁粉 |
C.用溶解、過濾的方法可分離硝酸鉀和氯化鈉固體混合物 |
D.將混有氫氣的氧氣通過灼熱的氧化銅,以除去其中的氫氣 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題
下列各實驗裝置圖的敘述中,正確的是( 。
A.裝置①為放出萃取溴水后的苯層 |
B.裝置②為噴泉實驗 |
C.裝置③可用來吸收HCl氣體 |
D.以NH4Cl為原料,裝置④可用于制備少量NH3 |
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