Question

【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(guò)控制A、B、C三個(gè)開(kāi)關(guān)，將儀器中的空氣排盡后，再關(guān)閉開(kāi)關(guān)______、打開(kāi)開(kāi)關(guān)_________就可觀察到氫氧化亞鐵的顏色。試分析實(shí)驗(yàn)開(kāi)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_______________。

(4)在FeSO4溶液中加入(NH4)2SO4固體可制備摩爾鹽硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](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)，用如圖所示的裝置抽濾，與普通漏斗過(guò)濾相比，抽濾的優(yōu)點(diǎn)是_____________________________。

①為洗滌(NH4)2SO4·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(wú)水乙醇洗

C．用30%的乙醇溶液洗

D．用90%的乙醇溶液洗

②測(cè)定摩爾鹽中鐵的含量。稱取ag產(chǎn)品于錐形瓶中，溶解后加稀硫酸酸化，用c mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_______________。到達(dá)終點(diǎn)消耗KMnO4的體積為VmL，則該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為_______________________(用字母a，c，V 表示)。

③實(shí)驗(yàn)室可用______( 填試劑名稱)檢驗(yàn)Fe2+存在，出現(xiàn)特征藍(lán)色沉淀的離子方程式為_________________。

Answer 1

【答案】分液漏斗 B A(或AC) 防止生成的氫氧化亞鐵被氧化 鐵粉進(jìn)入導(dǎo)管從而堵塞導(dǎo)管 過(guò)濾速度快 D 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí)，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫色，且30s不變色 鐵氰化鉀

【解析】

用如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，結(jié)合裝置分析可知，開(kāi)啟BC，關(guān)閉A，需要在三頸燒瓶2中加入鐵單質(zhì)，分液漏斗中是稀硫酸，利用反應(yīng)生成氫氣排凈裝置中的空氣，可以收集C處的氣體檢驗(yàn)是否是純凈的氫氣，將儀器中的空氣排盡后，然后關(guān)閉B，開(kāi)啟AC，利用生成的氫氣在裝置2中壓強(qiáng)增大，把硫酸亞鐵溶液壓入裝置3的氫氧化鈉溶液中，反應(yīng)生成氫氧化亞鐵白色沉淀，以此解答該題。

(1)此實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵苽錃溲趸瘉嗚F，先用鐵和稀硫酸反應(yīng)制備硫酸亞鐵，此反應(yīng)在裝置2中進(jìn)行，稀硫酸是溶液，應(yīng)盛放在分液漏斗中，即應(yīng)盛放在1處；

故答案為：分液漏斗；

(2)打開(kāi)B、C，關(guān)閉A，利用裝置2中產(chǎn)生的氫氣，把裝置3中的空氣排盡，使裝置處于還原氛圍，然后關(guān)閉B，打開(kāi)A，產(chǎn)生氣體壓強(qiáng)增大，把產(chǎn)生的FeSO4壓入到裝置3中，產(chǎn)生Fe(OH)2，氫氧化亞鐵溶液容易被空氣中的氧氣所氧化，生成氫氧化鐵，對(duì)氫氧化亞鐵顏色的觀察產(chǎn)生干擾，所以要排除裝置中的空氣，防止生成的氫氧化亞鐵被氧化；

故答案為：B；A或(AC)；防止生成的氫氧化亞鐵被氧化；

(3)在利用壓強(qiáng)把硫酸亞鐵溶液壓入到裝置3中時(shí)，也有可能把鐵粉壓入到導(dǎo)管中，容易堵塞導(dǎo)管；

故答案為：鐵粉進(jìn)入導(dǎo)管從而堵塞導(dǎo)管；

(4)抽濾可加快水的流速，加快過(guò)濾速度；

①因?yàn)榱蛩醽嗚F銨易溶于水，不溶于乙醇，應(yīng)該用乙醇洗滌，減少硫酸亞鐵銨的溶解，同時(shí)利用乙醇和水互溶，從而達(dá)到洗滌的要求，故選D；

②用c mol·L-1的酸性KMnO4溶液測(cè)定摩爾鹽中鐵的含量，亞鐵離子被氧化，會(huì)使高錳酸鉀褪色，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí)，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫色，且30s不變色，即達(dá)到滴定終點(diǎn)；高錳酸根與亞鐵離子的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：，故參與反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為：，該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為；

③)檢驗(yàn)Fe2+存在，出現(xiàn)特征藍(lán)色沉淀，則選擇試劑鐵氰化鉀，發(fā)生離子反應(yīng)：；

故答案為：過(guò)濾速度快；D；當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí)，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫色，且30s不變色；；鐵氰化鉀；。