题目内容
【题目】某研究小组利用下图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响(固定装置略)
(1)MgCO3的分解产物为 。
(2)装置C的作用是 ,处理尾气的方法为 。
(3)将研究小组分为两组,按图装置进行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热,反应产物均为黑色粉末(纯净物),两组分别用产物进行以下实验。(Fe2+ 遇K3[Fe(CN)6]溶液会生成蓝色沉淀)
步骤 | 操作 | 甲组现象 | 乙组现象 |
1 | 取黑色粉末加入稀盐酸 | 溶解,无气泡 | 溶解,有气泡 |
2 | 取步骤1中溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液 | 蓝色沉淀 | 蓝色沉淀 |
3 | 取步骤1中溶液,滴加KSCN溶液 | 变红 | 无现象 |
4 | 向步骤3溶液中滴加新制氯水 | 红色褪去 | 先变红,后褪色 |
①乙组得到的黑色粉末是 。
②甲组步骤1中反应的离子方程式为 。
③乙组步骤4中,溶液变红的原因为 ;溶液褪色可能的原因为 。
④从实验安全考虑,题图装置还可采取的改进措施是 。
【答案】(1)MgO、CO2(2 分) (2)除CO2(2 分)点燃(1 分) (3)①Fe(2 分)
②Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O(2 分) ③Fe2+被氧化成Fe3+,Fe3+遇SCN-显红色;(2 分) 假设SCN-被Cl2氧化,向溶液中加入KSCN溶液,若出现红色,则假设成立(其它合理答案均可给分) (2 分) ④在装置BC之间添加装置E防倒吸(其它合理答案均可给分) (2 分)
【解析】(1)类比CaCO3的煅烧分解,可推知MgCO3分解生成MgO和CO2
(2)因为后面要通过F检验CO与Fe2O3反应的产物CO2,所以装置C除去CO中的CO2;尾气中含有有毒气体CO,采用点燃的方法可除去CO。
(3)①分析乙组现象,乙与盐酸反应产生气体,为Fe。
②分析甲组现象,可知甲组反应后含有+2价铁和+3价铁,为Fe3O4,与盐酸反应生成Fe3+、Fe3+和H2O,配平既得方程式。
③因为步骤4加入了新制氯水,能把Fe2+氧化为Fe3+,遇SCN变红:新制氯水具有强氧化性,所以溶液褪色的原因可能是:新制氯水氧化了SCN,检验方法是再加入KSCN溶液,若出现红色,说明原来的SCN被氧化,假设成立。
④因为CO2易与NaOH反应,直接用导管通入可能发生倒吸,所以在装置BC之间添加防倒吸装置。
【题目】【加试题】乳酸亚铁:{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O,M=288.0g/mol}是一中新型的优良补铁剂,绿白色晶体,溶于水,几乎不溶于乙醇。某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发,先制备绿矾,再合成乳酸亚铁。
已知:
①几种金属离子生成氢氧化物沉淀的PH(开始沉淀的PH按金属离子浓度为1.0mol/L计算)。
金属离子 | 开始沉淀的PH | 沉淀完全的PH |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
②研究性学习小组设计的由烧渣制备绿矾晶体的操作流程如下:
③由绿矾(FeSO4·7H2O)制备乳酸亚铁涉及下列反应:
FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4
2CH3CH(OH)COOH+FeCO3+2H2O [CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O+CO2↑。
请回答:
(1)滤渣2的成分为__________(写化学式)。
(2)操作a为蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥。洗涤绿矾粗产品的具体操作为_______。
(3)据题干信息,欲制备较纯净的FeCO3时,某同学设计的实验装置示意图如图所示(夹持装置省略)。仪器A 中存放的试剂为________,装置C的作用为___________。
(4)在室温下,将所得的乳酸亚铁成品用无水乙醇进行浸泡2次,从而得到精制产品。选择用无水乙醇进行浸泡的优点是___________(写出两点)。
(5)该学习小组同学用KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的量进而计算产品中乳酸亚铁的纯度,发现结果总是大于100%,其原因可能是___________。
经查阅文献后,小组同学改用Ce(SO4)2标准溶液滴定进行测定。反应中Ce4+离子的还原产物为Ce3+。测定时,先称取0.576g样品,溶解后进行必要处理,用0.1000mol/L Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点,记录数据如下表。
滴定次数 | 0.1000mol/L Ce(SO4)2标准溶液体积/mL | |
滴定前读数 | 滴定后读数 | |
1 | 0.10 | 19.85 |
2 | 0.12 | 21.32 |
3 | 1.05 | 20.70 |
则产品中乳酸亚铁的纯度为________(以质量分数表示)。