【題目】硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]又稱摩爾鹽。某興趣小組制備硫酸亞鐵銨的實(shí)驗(yàn)方案示意圖如下:

方案A(上圖)方案B(下圖)

已知:H2S、PH3為有毒氣體,都能被CuSO4溶液吸收除去。

請(qǐng)回答下列問題:

(1)實(shí)驗(yàn)前都需進(jìn)行將廢鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸,傾倒出液體,用水洗凈鐵屑的操作步驟。從以下儀器中選擇組裝,完成該操作必需的儀器有_________(填編號(hào))。

①鐵架臺(tái)②玻璃棒③廣口瓶④石棉網(wǎng)⑤燒杯⑥漏斗⑦酒精燈

(2)方案AFeSO4溶液的制備:將處理好的鐵屑放入錐形瓶,加入過量的3 mol·L1H2SO4溶液,加熱至充分反應(yīng)為止。趁熱過濾,收集濾液和洗滌液。下右圖裝置中方框內(nèi)選擇更適合用于實(shí)驗(yàn)方案A的裝置是________(填“甲”或“乙”)。

(3)方案A中廢鐵屑中含氧化鐵,無需在制備前除去,理由是(用離子方程式回答)___________,用無水乙醇洗滌晶體的原因是___________________。

(4)實(shí)驗(yàn)方案BFeSO4溶液的制備:用“五水硫酸銅結(jié)晶水的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)中的廢棄物——無水硫酸銅粉末代替稀硫酸與鐵屑反應(yīng)制備硫酸亞鐵。當(dāng)用無水硫酸銅配制的溶液由藍(lán)色完全變?yōu)闇\綠色時(shí)停止反應(yīng),過濾,收集濾液即得硫酸亞鐵溶液。此方案的優(yōu)點(diǎn)有_______________(填編號(hào))。

a.充分利用了實(shí)驗(yàn)室廢棄物——硫酸銅粉末,避免了藥品浪費(fèi),又回收了金屬銅,實(shí)現(xiàn)了變廢為寶。

b.避免了有毒氣體的排放對(duì)環(huán)境造成的污染。

c.原子利用率達(dá)到100%。

d.避免了在加熱中Fe2+被氧化成Fe3+有利于產(chǎn)品質(zhì)量等級(jí)的提高,并節(jié)約了能源。

(5)產(chǎn)品中Fe3+雜質(zhì)的定量分析

①配制Fe3+濃度為1.0mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液100mL。稱取_______mg高純度的硫酸鐵銨[(NH4)Fe(SO4)2·12H2O],加2.00 mL經(jīng)處理的去離子水,振蕩溶解后,加入2mol·L1HBr溶液l m Ll mol·L1KSCN溶液0.5 mL,加水制成100 mL溶液。配制過程中必須用到的定量儀器為____________(選填編號(hào))。

a.精確度為0.001g的電子天平b.精確度為0.1mg的電子天平

c.100 mL容量瓶d.酸式滴定管e.10mL量筒

②將上述溶液稀釋為濃度分別為0.2、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0(單位:mg/L)的溶液。分別測(cè)定不同濃度溶液對(duì)光的吸收程度,并將測(cè)定結(jié)果繪制成曲線如下。

③取該興趣小組所得的硫酸亞鐵銨產(chǎn)品,按步驟①配得產(chǎn)品溶液10mL,稀釋至100 mL,然后按步驟②的方法進(jìn)行測(cè)定,兩次測(cè)定所得的吸光度分別為0.490、0.510,則該興趣小組所配產(chǎn)品硫酸亞鐵銨溶液中所含Fe3+濃度為_________mg/L。

【答案】 ①②④⑤⑦ Fe2O3+ 6H+= 2Fe3++ 3H2O,2Fe3++ Fe = 3Fe2+ 硫酸亞鐵銨晶體不溶于乙醇,乙醇可以除去晶體表面的水分 abd 860.7 bcde 70

【解析】(1)將廢鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸,需要用到鐵架臺(tái)、酒精燈加熱,在燒杯中進(jìn)行,需要墊石棉網(wǎng),用水洗凈得到鐵屑需要過濾的操作,需要漏斗和玻璃棒,所有將廢鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸,傾倒出液體,用水洗凈鐵屑的操作步驟,完成該操作必需的儀器有①②④⑤⑦;

(2)甲與乙的區(qū)別在于加熱的方式不同,F(xiàn)e與稀硫酸常溫下能夠發(fā)生反應(yīng),適當(dāng)升高溫度有利于反應(yīng)的進(jìn)行,水浴加熱有利于控制溫度,控制反應(yīng)的速率,所以選擇乙裝置;

(3)Fe2O3 在稀硫酸中發(fā)生:Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+,所以不需在制備前除去Fe2O3 ;為降低硫酸亞鐵銨晶體的損失,利用硫酸亞鐵銨晶體不溶于乙醇,且乙醇易揮發(fā),揮發(fā)過程中帶走水分,除去晶體表面的水分,所以正確答案:硫酸亞鐵銨晶體不溶于乙醇,乙醇可以除去晶體表面的水分;

(4)因?yàn)橛蠪e+CuSO4=Cu+FeSO4反應(yīng),所以實(shí)驗(yàn)室利用廢棄物——硫酸銅粉末與Fe反應(yīng)制取FeSO4,a選項(xiàng)正確,該反應(yīng)在溶液中進(jìn)行,沒有H2S、PH3有毒氣體排放,b選項(xiàng)正確;原子利用率百分之百的意思是反應(yīng)沒有副產(chǎn)物生成,所有的原子均被利用,在用該方法制取FeSO4的過程中有Cu生成,所以原子利用率不是百分之百,c選項(xiàng)錯(cuò)誤;由于Fe粉過量,避免了在加熱中Fe2+被氧化成Fe3+,提高了FeSO4的純度,d選項(xiàng)正確,所以用實(shí)驗(yàn)中的廢棄物——無水硫酸銅粉末代替稀硫酸與鐵屑反應(yīng)制備硫酸亞鐵,此方案的優(yōu)點(diǎn)有:abd;

(5)①設(shè)配制Fe3+濃度為1.0mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液100mL需要高純度的硫酸鐵銨xg,

1.0mg/mL×100mL:x=56:482,x=860.7mg;在稱量中要用到精確度0.1mg的電子天平,選儀器b;配制100ml溶液要100ml容量瓶,選儀器c;精確量取2.00ml的去離子水,10ml的量筒精確度不夠,需要酸式滴定管,選儀器d;配制過程中必須用到的定量儀器為bcde;②根據(jù)圖表兩次測(cè)定所得的吸光度分別為0.490、0.510,從表中可以得到實(shí)驗(yàn)用的硫酸亞鐵銨溶液中所含Fe3+濃度為7mg/L,是稀釋10倍以后的溶液,所以所配產(chǎn)品硫酸亞鐵銨溶液中所含Fe3+濃度為70mg/。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個(gè)電解池,裝有電解液a;X、Y是兩塊電極板(XY都是惰性電極),A、B是出口,通過導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問題:

1aCuCl2溶液,則:

①X的電極名稱是___________,電極反應(yīng)式是_________________________

B出口放一塊濕潤的KI-淀粉試紙會(huì)變?yōu)?/span>__________色。

2a飽和NaCl溶液,實(shí)驗(yàn)開始時(shí),同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,則:

電解池中X極上的電極反應(yīng)式是______________。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是_____________

該電解池總反應(yīng)式是___________________________________。

3a400mL2mol/LCuSO4溶液,一段時(shí)間陰極增重1.28g(該極無氣體放出),電解后溶液體積不變,則溶液的pH__________,陽極可收集標(biāo)況下氣體__________mL。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知常溫下,在溶液中可發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng):①Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl-;②Br2 + 2Fe2+ = 2Fe3+ + 2Br-,F(xiàn)將標(biāo)準(zhǔn)狀況下 1.12L 的氯氣通入 1L 0.05mol/L FeBr2溶液中,由此判斷下列說法正確的是

A. 氧化性強(qiáng)弱:Cl2 > Fe3+ > Br2 B. 還原性強(qiáng)弱:Br- >Fe2+ >Cl-

C. 反應(yīng)后溶液中 c(Fe3+):c(Br- ) =1:1 D. 反應(yīng)后溶液中 c(Fe2+):c(Cl-) =1:2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA阿伏伽德羅常數(shù)的值。己知反應(yīng)

(1)CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H1="a" kJ/mol

(2)CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g) △H2="b" kJ/mol,其它數(shù)據(jù)如表:

化學(xué)鍵

C═O

O═O

C-H

O-H

鍵能kJ·mol-1

798

x

413

463

下列說法正確的是

A. 上表中 x=(1796+b)/2

B. H2O(g)═H2O(l) △S<0,△H═(a-b )kJ/mol

C. 當(dāng)有4NA個(gè)C-H鍵斷裂時(shí),該反應(yīng)放出熱量一定為a kJ

D. 利用反應(yīng)(1)設(shè)計(jì)的原電池電解精煉銅時(shí),當(dāng)負(fù)極輸出0.2NA個(gè)電子時(shí),電解槽的陽極質(zhì)量一定減輕6.4g

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(12) 為測(cè)定NaOH、Na2C03混合物中Na2C03的質(zhì)量分?jǐn)?shù),甲同學(xué)擬采用圖(1

所示裝置來測(cè)定。乙同學(xué)擬采用圖(2)所示裝置來測(cè)定。

請(qǐng)回答下列問題:

1)甲同學(xué)用圖(1)裝置來測(cè)定,在沒有放樣品前,檢查該裝置氣密性的方法之一是從酸式滴定管向燒瓶中加入一定量的水,觀察到 現(xiàn)象,證明此裝量不漏氣。實(shí)驗(yàn)時(shí)稱得樣品的質(zhì)量為mg,酸式滴定管的起始讀數(shù)為amL,終了讀數(shù)為bmL,注射器測(cè)定排出的氣體為c mL(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況),該樣品中Na2C03的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(用含a、b、cm的代數(shù)式表示)____ 。

2)本實(shí)驗(yàn)選用稀H2S04而未選用稀鹽酸的原因是 。

3)乙同學(xué)觀察了甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)后很受啟發(fā),并發(fā)現(xiàn)自己的圖(2)原實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案會(huì)造成誤差.其原因之一可能是C02在水中溶解度較大,引起測(cè)量氣體體積減小。

丙同學(xué)經(jīng)思考后。建議乙同學(xué)將圖(2)中某部分稍作改進(jìn),就可避免此種誤差,寫出你的改進(jìn)方案 。

4)丁同學(xué)提出將圖(2)裝置中量氣裝置去掉,只用反應(yīng)裝置和天平也能較準(zhǔn)確地測(cè)出樣品中Na2C03的質(zhì)量分?jǐn)?shù),請(qǐng)你分析丁同學(xué)方案中,除了測(cè)定樣品的質(zhì)量,還需測(cè)定的另兩個(gè)數(shù)據(jù)是 、

5)還可以用其他實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù),請(qǐng)簡述一種與上述各方法不同的實(shí)驗(yàn)方法 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)電源的工作原理如圖。下列說法不正確的是( )

A. 采用多孔金屬作電極可增大電極接觸面積,提高對(duì)氣體的吸附能力

B. 通H2的電極作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)

C. 通O2的電極發(fā)生的電極反應(yīng):O2+4e-+4H+=2H2O

D. 該電池工作時(shí)發(fā)生的主要能量轉(zhuǎn)化形式為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)興趣小組擬用下圖裝置制備氫氧化亞鐵并觀察其顏色。提供化學(xué)藥品:鐵粉、稀硫酸、氫氧化鈉溶液。

1稀硫酸應(yīng)放在___________中(填寫儀器名稱.

2本實(shí)驗(yàn)通過控制A、BC三個(gè)開關(guān),將儀器中的空氣排盡后,再關(guān)閉開關(guān)______、打開開關(guān)_______就可觀察到氫氧化亞鐵的顏色。試分析實(shí)驗(yàn)開始時(shí)排盡裝置中空氣的理由_________________

3該實(shí)驗(yàn)使用鐵粉,除反應(yīng)速率可能太快外,還可能會(huì)造成的不良后果是__________________

4FeSO4溶液中加入(NH42SO4固體可制備硫酸亞鐵銨晶體[(NH42SO4·FeSO4·6H2O] (式量為392),該晶體比一般亞鐵鹽穩(wěn)定,不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇。

為洗滌(NH42SO4·FeSO4·6H2O粗產(chǎn)品,下列方法中最合適的是__________。

A用冷水洗 B先用冷水洗,后用無水乙醇洗

C30%的乙醇溶液洗 D90%的乙醇溶液洗

為了測(cè)定產(chǎn)品的純度,稱取a g產(chǎn)品溶于水,配制成500mL溶液,用濃度為c mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。每次所取待測(cè)液體積均為25.00mL,實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下:

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

第一次

第二次

第三次

消耗高錳酸鉀溶液體積/mL

25.52

25.02

24.98

滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________.滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_____________________.通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算的該產(chǎn)品純度為______________(用字母ac表)上表中第一次實(shí)驗(yàn)中記錄數(shù)據(jù)明顯大于后兩次,其原因可能是_______。

A實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)俯視刻度線讀取滴定終點(diǎn)時(shí)酸性高錳酸鉀溶液的體積

B.滴定前滴定管尖嘴有氣泡,滴定結(jié)束無氣泡

C.第一次滴定用的錐形瓶用待裝液潤洗過,后兩次未潤洗

D該酸性高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液保存時(shí)間過長,有部分變質(zhì),濃度降低

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】向50 mL 18 mol·L-1的H2SO4溶液中加入適量的銅片并加熱。充分反應(yīng)后,被還原的H2SO4的物質(zhì)的量( )

A. 小于0.45 mol B. 等于0.45 mol

C. 在0.45~0.90 mol之間 D. 大于0.45 mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用石墨作電極電解100mLAgNO3溶液,通電一段時(shí)間后,兩極均收集到2.24 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則原AgNO3溶液的物質(zhì)的量濃度為(  )

A. 3mol·L-1 B. 2mol·L-1 C. 1.5mol·L-1 D. 1mol·L-1

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