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7.磷酸亞鐵晶體[Fe3(PO42•8H2O]是藍白色單斜晶體,溶于稀強酸,不溶于水、醋酸、醇,主要用于制作磷酸鐵銼電池.實驗室制備磷酸亞鐵晶體的裝置、反應原理和實驗步驟如下:
主要反應為:3FeSO4+2Na2HPO4+2CH3COONa+8H2O=Fe3(PO42•8H2O•8H2O↓+3Na2SO4+2CH3COOH
實驗步驟:①向儀器A中先加入抗壞血酸(C5H5O5)稀溶液作底液;②向燒瓶中滴入足量Na2HPO4與CH3COONa混合溶液至pH=4;③再滴人含15.2g FeS04的溶液,最終維持pH=6(裝置如圖所示),靜置夕④進行操作b,干燥得到磷酸亞鐵晶體粗產品12.8g
(1)儀器A的名稱是三頸燒瓶,在該實驗中使用恒壓漏斗向儀器A中滴加足量Na2HPO4與CH3 COONa混合溶液,使用恒壓漏斗的優(yōu)點是可以保持漏斗內壓強與發(fā)生器內壓強相等,使漏斗內液體能順利流下
(2)實驗中由原料配制溶液時,蒸餾水事先煮沸、冷卻,目的是煮沸除去水中的溶解的氧氣
(3)實驗過程中沒有將三種溶液直接混合的原因是避免生成氫氧化亞鐵沉淀,制備時需不斷攪拌,其目的是使反應物充分接觸
(4)步驟④進行的操作b是過濾和洗滌,過濾時使用的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒
(5)檢驗磷酸亞鐵粗產品中是否混有Fe(OH)3雜質的方法是取少量固體溶于適量鹽酸,然后滴入KSCN溶液,溶液變紅色說明含有氫氧化鐵,否則不含.

分析 (1)由儀器結構可知,儀器A為三頸燒瓶;恒壓滴液漏斗代替分液漏斗可以平衡內外壓強,使氨水順利滴下;
(2)防止Fe2+離子被氧化,蒸餾水事先要煮沸除去溶液中的溶解的氧氣;
(3)避免生成氫氧化亞鐵沉淀,攪拌目的是反應物充分接觸增大反應速率;
(4)步驟是分離不溶的固體與液體得到磷酸亞鐵粗產品,需要采取過濾、洗滌等,過濾操作是分離固體和溶液,需要的玻璃儀器為漏斗、燒杯、玻璃棒等;
(5)用鹽酸溶解,再用KSCN溶液檢驗Fe3+;

解答 解:(1)由儀器結構可知,儀器A為三頸燒瓶,和普通分液漏斗相比,恒壓滴液漏斗上部和三頸燒瓶氣壓相通,可以保證恒壓滴液漏斗中的液體順利滴下,
故答案為:三頸燒瓶;可以保持漏斗內壓強與發(fā)生器內壓強相等,使漏斗內液體能順利流下;
(2)Fe2+具有強還原性,防止Fe2+離子被氧化,蒸餾水事先要煮沸、冷卻,可以除去水中的溶解的氧氣,
故答案為:煮沸除去水中的溶解的氧氣;
(3)實驗過程中沒有將三種溶液直接混合的原因是避免生成氫氧化亞鐵沉淀,制備時需不斷攪拌,其目的是使反應物充分接觸,
故答案為:避免生成氫氧化亞鐵沉淀;使反應物充分接觸;
(4)步驟是分離不溶的固體與液體得到磷酸亞鐵粗產品,需要采取過濾、洗滌等,過濾時使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗,
故答案為:洗滌;玻璃棒、漏斗;
(5)檢驗磷酸亞鐵粗產品中是否有Fe(OH)3雜質的方法是:取少量固體溶于適量鹽酸,然后滴入KSCN溶液,容易變紅色,說明含有Fe3+,否則不含,
故答案為:取少量固體溶于適量鹽酸,然后滴入KSCN溶液,溶液變紅色,說明含有Fe3+,否則不含;

點評 本題考查物質制備實驗方案,涉及對儀器識別、物質的分離提純、對操作的分析評價、實驗方案設計等,較好的考查學生信息獲取與知識遷移運用能力,題目難度中等.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

17.某課外小組在實驗室中用下列儀器,以乙醇、濃硫酸和溴為原料制備1,2二溴乙烷.已知1,2二溴乙烷熔點為9℃,C2H5OH$→_{濃硫酸}^{170℃}$CH2=CH2↑+H2O.

(1)如果氣體流向為從左到右,正確的連接順序是(短接口或橡皮管均已略去):B經A(1)插入A中,D接A(2);A(3)接C接F接E接G.
(2)裝置A是三頸燒瓶,儀器D的漏斗的特點是恒壓分液,河沙的作用為防止暴沸.
(3)寫出儀器C的兩個作用:防止倒吸;防止氣體通道被阻塞而發(fā)生危險.
(4)溫度計水銀球的正確位置是溫度計插入液面以下位于三頸瓶的液體中央不接觸瓶底.
(5)反應管E中加入少量水及把反應管E置于盛有冷水的小燒杯中是因為溴易揮發(fā),可以減少溴的揮發(fā).
(6)若產物中有少量未反應的Br2,最好用a(填正確選項前的字母)洗滌除去.
a.飽和亞硫酸氫鈉溶液    b.氫氧化鈉溶液
c.碘化鈉溶液            d.乙醇
(7)產品中可能會有的有機雜質是乙醚,可用蒸餾方法除去.

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

18.晶體硅是一種重要的非金屬材料,工業(yè)上用碳在高溫下還原石英砂(主要成份為含鐵、鋁等雜質的二氧化硅)得粗硅,粗硅與氛氣在450-500℃條件下反應生成四氯化硅,四氯化硅經提純后與過量H2在1100-1200℃條件下反應制得高純硅.以下是實驗室制備SiCl4的裝置示意圖.

實驗過程中;石英砂中的鐵、鋁等雜質也能轉化為相應氯化物,SiCl4,A1C13,F(xiàn)eC13遇水均易水解,有關物質的物理常數(shù)見下表:
物質SiC14A1C13FeC13
沸點/℃57.7-315
熔點/℃-70.0--
升華溫度/℃-180300
請回答下列問題:
(I)實驗室制備氛氣有以下五步操作,其正確操作順序為④③⑤②①(填標號).
①向燒瓶中裝入二氧化錳固體,向分液漏斗中加入濃鹽酸
②檢查裝置的氣密性
③把酒精燈放在鐵架臺上,根據(jù)酒精燈火焰確定鐵圈高度,固定鐵圈,放上石棉網
④在燒瓶上裝好分液漏斗,安裝好導氣管
⑤將燒瓶固定在鐵架臺上
(2)裝置A的硬質玻璃管中發(fā)生主要反應的化學方程式是2C+SiO2+2Cl2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SiCl4+2CO↑;,置A.B間導管短且粗的原因是防止生成物中的AlCl3、FeCl3等雜質凝結成固體堵塞導管,實驗中尾氣處理的方法是連接一個加熱的裝有CuO粉末的反應管.
(3)裝置B中e瓶收集到的粗產物可通過精餾(類似多次蒸餾)得到高純度四氛化硅.在精餾過程中,不可能用到的儀器有CD(填正確答案標號).
A.圓底燒瓶 B.溫度計 C.吸濾瓶 D球形冷凝管 E.接收器
(4)裝置D中的Na2SO3的作用主要是吸收未反應完的Cl2請設計一個實驗,證明裝置D中的Na2SO3已被氧化(簡述實驗步驟):取少量溶液置于潔凈的試管中,向其中滴加稀鹽酸至不再產生氣體;再向其中滴入氯化鋇溶液,若產生白色沉淀,證明亞硫酸鈉被氧化.
(5)SiCl4極易水解,其完全水解的產物為H4SiO4(或H2SiO3)和HCl;H2還原SiCl4制得高純硅的過程中若混入O2,可能引起的后果是可能引起爆炸、硅被氧化得不到高純硅.

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

15.實驗室制備氨基甲酸銨(NH 2 COONH 4 )的反應如下:2NH 3 (g)+CO 2 (g)?NH 2 COONH 4 (s),該反應在干燥條件下僅生成氨基甲酸銨,若有水存在則生成碳酸銨或碳酸氫銨.實驗裝置如圖所示:

(1)該反應在一定條件下能夠自發(fā)進行,則反應的△H小于 0.(填大于、小于或等于)
(2)以恒壓滴液漏斗代替分液漏斗的目的是使氨水順利滴下.
(3)干燥管中盛放的藥品是固體氫氧化鈉或堿石灰.
(4)氨水與氫氧化鈉固體混合能快速產生氨氣,原因是氫氧化鈉固體溶解放熱和OH-使一水合氨分解生成氨氣的化學平衡NH3+H2O?NH3•H2O?NH4++OH-逆向進行.
(5)用干冰升華CO 2與用碳酸鹽與酸反應制CO 2相比,其優(yōu)點是不需要干燥;提供低溫環(huán)境,提高轉化率.
(6)反應后期隨著CO 2氣流減慢,導致反應物比例不當,可采取的相應措施是調節(jié)恒壓滴液漏斗旋塞,減慢氨水的滴加速度.
(7)有同學認為該實驗裝置存在安全問題,請問可能面臨的安全問題是產品易堵塞導管,稀硫酸會倒吸.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

2.某工業(yè)反應為:X2(g)+3Y2(g)?2XY3(g).圖Ⅰ表示在一定溫度下此反應過程中的能量變化;圖Ⅱ表示在2L的密閉容器中反應時X2的物質的量隨時間的變化曲線;圖Ⅲ表示在其他條件不變的情況下,改變起始物Y2的物質的量對此反應平衡的影響.

下列說法正確的是( 。
A.由圖Ⅰ可知,加入適當?shù)拇呋瘎,E和△H都減小
B.圖Ⅱ中0~10 min內該反應的平均速率v(Y2)=0.045 mol•L-1•min-1,從11 min起其他條件不變,壓縮容器的體積為1 L,則n(X2)的變化曲線為d
C.圖Ⅲ中a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中,反應物X2的轉化率最高的是b點
D.圖Ⅲ中T1和T2表示溫度,對應溫度下的平衡常數(shù)為K1、K2,則T1<T2,K1<K2

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,一定條件下將lmolA氣體和3molB氣體充入一個體積可變的密閉容器中,可滑動活塞的位置圖1所示.在恒溫恒壓下發(fā)生A(g)+3B(g)?2C(g),當反應達到平衡時,活塞位置如圖2所示,則平衡時A的轉化率為(  )
A.20%B.40%C.50%D.無法確定

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

19.可逆反應X(g)+Y(g)?2N(g)(正反應為放熱反應)從反應開始到t1 s達到平衡,在t2 s末由于條件改變,平衡被破壞,在t3 s末又建立新的平衡.圖中表示上述變化過程中X和N的濃度(c)與反應時間的關系.在t2 s~t3 s之間的曲線變化是由下列哪種條件改變引起的(  )
A.降低溫度B.增大N的濃度C.減小X的濃度D.增大壓強

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

16.在2L恒容密閉容器中充入2mol X和1mol Y發(fā)生反應:2X(g)+Y(g)?3Z(g)△H<0,反應過程持續(xù)升高溫度,測得混合體系中X的體積分數(shù)與溫度的關系如圖所示.下列推斷正確的是( 。
A.升高溫度,平衡常數(shù)增大
B.W點X的正反應速率小于M點X的正反應速率
C.Q點時,Y的轉化率最小
D.平衡時充入Z,達到新平衡時Z的體積分數(shù)比原平衡時大

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

17.恒容容器中,2SO2(g)+O2(g)?2SO3 (g)△H=-296.6kJ/mol,下列判斷不正確的是( 。
A.2體積SO2和足量O2反應,一定不能生成2體積SO3
B.其他條件不變,增大壓強,正反應速率增大逆反應速率也增大
C.加入2molSO2和1molO2放出的熱量是加入1molSO2和0.5molO2放出熱量的2倍
D.平衡后再加入1molSO3,SO2的轉化率增大

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