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(shí)驗(yàn)室用廢鐵屑制備莫爾鹽的過(guò)程如下:
(1)步驟I除銹的操作是:將廢鐵屑放入燒杯, ,過(guò)濾,洗滌。
(2)步驟II鐵屑的溶解在錐形瓶中進(jìn)行,并水浴加熱到60℃左右,需要的儀器是鐵架臺(tái)、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(jiǎn)便可行的是 (填編號(hào))。
A.稱量廢鐵屑的質(zhì)量,推算所需(NH4)2SO4的質(zhì)量
B.稱量無(wú)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(cè)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(jì)了如下方案進(jìn)行檢驗(yàn)和測(cè)定,請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上完成表中內(nèi)容。
序號(hào) |
實(shí)驗(yàn)方案 |
實(shí)驗(yàn)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(shuō)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(cè)定其中NH4+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w1與理論值w2比較。 |
若w1 w2,說(shuō)明樣品中含有(NH4)2SO4雜質(zhì)。 |
(已知(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O的式量為392,(NH4)2SO4的式量為132)
(16分)
(1)加入足量稀硫酸(或稀鹽酸),充分?jǐn)嚢?nbsp; (2分)
(2)酒精燈、溫度計(jì) (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(hào) |
實(shí)驗(yàn)方案 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論 |
步驟1 |
取少量樣品 露置空氣一段時(shí)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(shuō)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(cè)定其中NH4+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w1與理論值w2比較。 |
若w1 >(或大于)(1分)w2,說(shuō)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(qiáng)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?jǐn)嚢,過(guò)濾,洗滌;(2)水浴加熱裝置需要的儀器是鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、大燒杯、酒精燈、溫度計(jì);(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(xiàng),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(guò)量的無(wú)銹鐵屑的量未知,不能確定硫酸亞鐵的量,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng),稱量無(wú)銹鐵屑和步驟II之后剩余鐵屑的質(zhì)量,可以計(jì)算出與稀硫酸反應(yīng)時(shí)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(jìn)而推算所需(NH4)2SO4的質(zhì)量,故B選項(xiàng)正確;C項(xiàng),測(cè)定FeSO4溶液的濃度和體積,可以求硫酸亞鐵的量,進(jìn)而推算所需(NH4)2SO4的質(zhì)量,但是需要進(jìn)行滴定實(shí)驗(yàn),配制標(biāo)準(zhǔn)酸性高錳酸鉀溶液,因此不簡(jiǎn)便可行,故C選項(xiàng)錯(cuò)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(shí),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(shuō)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?jǐn)?shù)計(jì)算表達(dá)式為:×100%=9.18%,而(NH4)2SO4中NH4+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算表達(dá)式為:w2=×100%=23.68%,因此理論值w2=9.18%,若含有(NH4)2SO4時(shí),w1介于二者9.18%與23.68%之間,所以w1> w2時(shí),說(shuō)明摩爾鹽中含有硫酸銨雜質(zhì)。
考點(diǎn):考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià),涉及除去廢鐵屑中鐵銹的實(shí)驗(yàn)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(jì)算中的應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)、摩爾鹽中雜質(zhì)成分探究實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、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?jǐn)?shù)測(cè)定理論值與實(shí)際值大小關(guān)系等。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
A | B |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012-2013學(xué)年山東省臨沂市高三9月月考化學(xué)式試卷(解析版) 題型:選擇題
一個(gè)體重50kg的健康人含鐵元素2g。這2g鐵以Fe2+和Fe3+的形式存在。Fe2+易被吸收,給貧血者補(bǔ)充鐵時(shí),應(yīng)補(bǔ)充含F(xiàn)e2+的亞鐵鹽(如FeSO4).服用維生素C可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+,有利于人體對(duì)鐵的吸收。
(1)人體中經(jīng)常進(jìn)行Fe2+Fe3+的轉(zhuǎn)化,在過(guò)程A中,F(xiàn)e2+被___________,;“服用維生索C可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+”這句話指出,維生素C在這一反應(yīng)過(guò)程中做______劑。
(2)測(cè)定綠礬(FeSO4·7H2O)產(chǎn)品中Fe2+含量的方法是:a.稱取2.8500g綠礬產(chǎn)品,溶解,在250mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待測(cè)溶液于錐形瓶中;c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00mL。
①滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為: 。
②判斷此滴定實(shí)驗(yàn)達(dá)到終點(diǎn)的方法是 。
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