18.硫酸亞鐵銨晶體(FeSO4•(NH42SO4•xH2O)俗稱莫爾鹽.某化學(xué)興趣小組用廢鐵屑為原料制備莫爾鹽,并探究其性質(zhì).
資料:廢鐵屑中含有FeS等雜志,F(xiàn)eSO4的溶解度曲線如圖1所示.
實(shí)驗(yàn)一  制備莫爾鹽
莫爾鹽的制備流程如圖2.
(1)步驟①利用圖3裝置制備硫酸亞鐵溶液,B裝置的作用是防止倒吸.
(2)步驟①中過濾時(shí),要趁熱進(jìn)行的原因是FeSO4在溫度低時(shí)溶解度較小,如果不趁熱過濾就會(huì)有FeSO4•7H2O析出.
(3)步驟②利用溶解度差異制取莫爾鹽,操作順序是b→c→a→d.
a.過濾b.加熱濃縮c.冷卻結(jié)晶d.洗滌干燥
實(shí)驗(yàn)二  測定莫爾鹽(FeSO4•(NH42SO4•xH2O)的組成
取2分7.84g的莫爾鹽,分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn):一份配成250mL溶液,取25.00mL用0.020mol•L-1的酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,到達(dá)滴定終點(diǎn)是,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL;另一份莫爾鹽保持200℃加熱至恒重,稱重為5.68g.(已知:莫爾鹽在200℃以下僅失去結(jié)晶水)
(4)滴定反應(yīng)的離子方程式為5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O.
(5)用酸性高錳酸鉀溶液滴定,判斷終點(diǎn)的現(xiàn)象為滴入最后一滴高錳酸鉀溶液,溶液呈紫紅色且半分鐘不變.
(6)x=6.
實(shí)驗(yàn)三  探究莫爾鹽的抗氧化能力
(7)將滴有KSCN的莫爾鹽溶液暴露在空氣中,放置一段時(shí)間后,溶液會(huì)逐漸變紅.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡單實(shí)驗(yàn)證明莫爾鹽溶液比硫酸亞鐵溶液抗氧化能力更強(qiáng).
答:分別取相同體積、相同濃度的莫爾鹽溶液和硫酸亞鐵溶液于兩支試管中,滴入KSCN溶液,再滴入氯水,觀察溶液變紅色的快慢判斷.

分析 (1)B裝置是安全瓶防止氫氧化鈉溶液倒吸;
(2)硫酸亞鐵銨的溶解度小;
(3)利用溶解度差異制取莫爾鹽,應(yīng)是冷卻熱飽和溶液的方法,加熱濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾洗滌,干燥得到溶質(zhì)晶體;
(4)滴定實(shí)驗(yàn)是高錳酸鉀溶液滴定亞鐵離子反應(yīng)生成鐵離子、錳離子和水,結(jié)合電荷守恒配平書寫離子方程式;
(5)高錳酸鉀本身有顏色,滴定亞鐵離子不需要指示劑,當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏稳芤汉螅芤鹤兂勺霞t色,30S內(nèi)不褪色,說明達(dá)到滴定終點(diǎn);
(6)依據(jù)高錳酸鉀和亞鐵離子反應(yīng)計(jì)算亞鐵離子物質(zhì)的量,得到250ml溶液中亞鐵離子物質(zhì)的量,化學(xué)式可知,莫爾鹽物質(zhì)的量和亞鐵離子物質(zhì)的量相同,結(jié)合受熱分解固體質(zhì)量減小的為結(jié)晶水的質(zhì)量,計(jì)算物質(zhì)的量,得到x;
(7)分別取相同體積、相同濃度的莫爾鹽溶液和硫酸亞鐵溶液于兩支試管中,滴入KSCN溶液,再滴入氯水,觀察溶液變紅色的快慢判斷.

解答 解:(1)廢鐵屑中含有FeS,與稀硫酸反應(yīng)生成硫化氫氣體和氫氣,硫化氫氣體被氫氧化鈉吸收,為防止溶液倒吸,B裝置起到防止倒吸的主要作用,
故答案為:防倒吸;
(2)步驟①中過濾時(shí),要趁熱進(jìn)行的原因是,如果不趁熱過濾就會(huì)有FeSO4•7H2O析出,
故答案為:FeSO4在溫度低時(shí)溶解度較小,如果不趁熱過濾就會(huì)有FeSO4•7H2O析出;
(3)利用溶解度差異制取莫爾鹽,通過加熱濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾洗滌,干燥得到溶質(zhì)晶體,操作順序是bcad,
故答案為:bcad;
(4)滴定反應(yīng)的離子方程式5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,故答案為:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;
(5)高錳酸鉀本身有顏色,滴定亞鐵離子不需要指示劑,當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏稳芤汉螅芤鹤兂勺霞t色,30S內(nèi)不褪色,說明達(dá)到滴定終點(diǎn),故答案為:加入最后一滴KMnO4溶液紫紅色不褪,且半分鐘內(nèi)不褪色;
(6)反應(yīng)5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,配成250mL溶液,取25.00mL用0.020mol•L-1的酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,到達(dá)滴定終點(diǎn)是,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL
5Fe2+~MnO4-,
5         1
n(Fe)    0.02mol/L×0.02L
n(Fe)=0.002mol
250ml溶液中含亞鐵離子0.02mol,(NH42SO4•FeSO4•xH2O為0.02mol,
保持200℃加熱至恒重,稱重為5.68g.失去結(jié)晶水質(zhì)量=7.84g-5.68g=2.16g
n(H2O)=$\frac{2.16g}{18g/mol}$=0.12mol
據(jù)硫酸亞鐵銨的化學(xué)式為(NH42SO4•FeSO4•xH2O,根據(jù)原子守恒,得到x=6,
故答案為:6;
(7)分別取相同體積、相同濃度的莫爾鹽溶液和硫酸亞鐵溶液于兩支試管中,滴入KSCN溶液,再滴入氯水,觀察溶液變紅色的快慢判斷,莫爾鹽溶液出現(xiàn)紅色的時(shí)間晚,說明莫爾鹽溶液比硫酸亞鐵溶液抗氧化能力更強(qiáng),
故答案為:分別取相同體積、相同濃度的莫爾鹽溶液和硫酸亞鐵溶液于兩支試管中,滴入KSCN溶液,再滴入氯水,觀察溶液變紅色的快慢判斷.

點(diǎn)評(píng) 本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),綜合性較強(qiáng),注意晶體析出時(shí)含結(jié)晶水的計(jì)算方法,實(shí)驗(yàn)分析和設(shè)計(jì)的分析應(yīng)用,難度較大.

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:填空題

8.實(shí)驗(yàn)室配制480mL0.08mol/LNa2CO3溶液回答下列問題
(1)應(yīng)用托盤天平稱取十水合碳酸鈉晶體11.4g
(2)若在稱量樣品時(shí),藥品放在天平右盤上,砝碼放在天平左盤上,天平平衡時(shí),則實(shí)際稱量的碳酸鈉晶體是10.6g(1g以下用游碼)
(3)用容量瓶配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,該容量瓶必須是B
A、干燥的  B、瓶塞不漏水 C、用欲配制的溶液潤洗過  D、以上三項(xiàng)都要求
(4)若實(shí)驗(yàn)遇下列情況,溶液的濃度是偏高,偏低還是不變?
A.加水時(shí)越過刻度線偏低
B.忘記將洗滌液加入容量瓶偏低
C.容量瓶內(nèi)壁附有水珠而未干燥處理無影響
D.溶解后沒有冷卻便進(jìn)行定容偏高.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.A、B、C都是短周期元素,原子序數(shù)依次增大.B是地殼中含量最多的元素;化合物AxBy有多種形式,有的可以導(dǎo)致酸雨;離子化合物CmBn也有不同形式,其中m:n可以是2:1或1:1.下列正確的是( 。
A.原子半徑由大到小的順序是:C>B>A
B.AxBy中A的化合價(jià)不可能為+1價(jià)
C.C與B形成的化合物溶于水都能得到單質(zhì)B
D.A、B兩元素的氣態(tài)氫化物可以相互反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.對(duì)于反應(yīng)A(g)+3B(g)?2C(g),下列各數(shù)據(jù)表示不同條件下的反應(yīng)速率,其中反應(yīng)進(jìn)行得最快的是( 。
A.v(A)=0.01 mol/(L•s)B.v(B)=0.02 mol/(L•s)C.v(B)=0.60mol/(L•s)D.v(C)=0.5mol/(L•s)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.利用如圖所示裝置(省略加熱和夾持裝置)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),不能得出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是(  )
選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論
A濃氨水CaO滴有酚酞的水氨氣顯堿性
B濃鹽酸MnO2淀粉碘化鉀溶液氧化性:Cl2>I2
C稀鹽酸Na2SO3Ba(NO32溶液SO2與可溶性鋇鹽均能反應(yīng)生成白色沉淀
D硫酸Na2CO3Na2SiO3溶液非金屬性:硫>碳>硅
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

3.按要求填空
(1)在第二周期中(稀有氣體除外),第一電離能最大的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是,第一電離能最小的元素的原子軌道表達(dá)式
(2)第四周期元素中:4p軌道半充滿的元素是As(填元素符號(hào)),價(jià)電子層中S電子數(shù)與d電子數(shù)相同的元素是鈦(填元素名稱).
(3)中國古代四大發(fā)明之一--黑火藥,它的爆炸反應(yīng)方程式為:2KNO3+3C+S$\frac{\underline{\;引爆\;}}{\;}$A+N2↑+3CO2↑(已配平)
①除K、S外,上述方程式中出現(xiàn)的元素形成氫化物的穩(wěn)定性從大到小依次為H2O>NH3>CH4
②寫出K的基態(tài)電子排布式1S22S22P63S23P64S1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.X、Y、Z、W、R是5種短周期元素,其原子序數(shù)依次增大.X是周期表中原子半徑最小的元素,Y原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,Z、W、R處于同一周期,R與Y處于同一族,Z、W原子的核外電子數(shù)之和與Y、R原子的核外電子數(shù)之和相等.下列說法正確的是( 。
A.元素Y、Z、W離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),其半徑依次增大
B.元素X與元素Y可以形成兩種共價(jià)化合物,且這兩種化合物只有一種類型的共價(jià)鍵
C.元素Y、R分別與元素X形成的化合物的熱穩(wěn)定性:XmY>XnR
D.元素W、R的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物都是強(qiáng)酸

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.現(xiàn)有濃度均為0.1mol•L-1的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氫氧化鈉、④氯化銨、⑤醋酸銨、⑥硫酸氫銨、⑦氨水,請(qǐng)回答下列問題:
(1)①、②、③、④四種溶液中由水電離出的H+濃度由大到小的順序是(填序號(hào))④②③①.
(2)④、⑤、⑥、⑦四種溶液中NH4+濃度由大到小的順序是(填序號(hào))⑥④⑤⑦.
(3)將③和④按體積比1:2混合后,混合液中各離子濃度由大到小的順序是c(Cl-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+).
(4)同體積、同物質(zhì)的量濃度的①硫酸和②醋酸溶液,分別用同濃度的NaOH溶液完全中和,所需NaOH體積大小關(guān)系為①>②(填“>”、“<”或“=”)
(5)同體積、相同PH的①硫酸和②醋酸溶液中分別投入足量且等質(zhì)量的鋅,開始放H2的速率:①=②,片刻后①<②,到反應(yīng)結(jié)束,所用時(shí)間①>②
(6)已知t℃時(shí),KW=1×10-13,則t℃(填“>”、“<”或“=”)>25℃.在t℃時(shí)將pH=11的NaOH溶液a L與pH=1的H2SO4溶液b L混合(忽略混合后溶液體積的變化),若所得混合溶液的pH=2,則a:b=9:2.
(7)已知某溫度時(shí)CH3COOH的電離平衡常數(shù)為K.該溫度下向20mL 0.1mol/L CH3COOH溶液中逐滴加入0.1mol/L NaOH溶液,其pH變化曲線如圖所示(忽略溫度變化).下列說法中正確的是AE
A.a(chǎn)點(diǎn)表示溶液中c(CH3COO-)約為10-3 mol/L
B.b點(diǎn)表示的溶液中c(Na+)>c(CH3COO-
C.c點(diǎn)表示CH3COOH和NaOH恰好反應(yīng)完全
D.d點(diǎn)表示的溶液中$\frac{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})•(c({H}^{+})}{c(C{H}_{3}COOH)}$大于K
E.b、c、d三點(diǎn)表示的溶液中一定都存在:c(Na+)+c(H+)═c(CH3COO-)+c(OH-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

8.(1)北京奧運(yùn)會(huì)“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亞特蘭大奧運(yùn)會(huì)火炬燃料是丙烯(C3H6).丙烷脫氫可得丙烯.
已知:C3H8(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)△H1=+156.6kJ•mol-1
CH3CH=CH2(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)△H2=+32.4kJ•mol-1
則相同條件下,反應(yīng)C3H8(g)→CH3CH=CH2 (g)+H2(g)的△H=+124.2kJ•mol-1
(2)反應(yīng)A(g)+B(g)?C(g)+D(g)過程中的能量變化如圖所示,回答下列問題.
①該反應(yīng)是放熱反應(yīng)(填“吸熱”“放熱”);
②在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1和E2的變化是:E1減小,E2減。ㄌ睢霸龃蟆薄皽p小”“不變”);
③反應(yīng)體系中加入催化劑對(duì)反應(yīng)熱是否有影響?不影響,原因是催化劑不改變平衡的移動(dòng).

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