题目内容
氯化铁是常见的水处理剂。某氯化铁样品含有少量杂质。现要测定其中的质量分数,实验按以下步骤进行:
已知有关离子方程式为:
(1)取少量氯化铁样品滴入50mL沸水中,加热片刻,液体呈现红褐色,反应的离子方程式为:_____________________________________。
(2)操作I所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须有________、_________(填仪器名称)。
(3)操作II必须用到的仪器是________(选填编号);
a.50mL烧杯 b.10mL量筒 c.20mL量筒 d.25mL滴定管
指示剂是淀粉溶液,则达到滴定终点的现象是__________________________。
(4)滴定时,消耗浓度为0.1000mol/L的标准溶液18.00mL。该样品中(式量为270.5)的质量分数为_____________。
(5)要把样品氯化铁中的少量杂质除去,可用的试剂是________(选填编号)。
a.铁粉 b.氯水 c.溴水 d.双氧水
(6)如果采用以下步骤测定氯化铁样品元素的含量,完成下列填空。
①称量样品 ②加水溶解 ③加足量氨水,沉淀 ④过滤 ⑤灼烧 ⑥称量并进行恒重操作。
还缺少的一步操作是________;在过滤前,需要检验是否沉淀完全,其操作________________________;
判断是否恒重的标准是_______________________________________________________。
(1)Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+(1分,等号也对,缺反应条件不得分)
(2)100ml容量瓶(1分)、胶头滴管(1分)
(3)d(1分) 最后一滴标准液滴入时,锥形瓶中溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色(1分)
(4)0.9738或97.38% (2分)
(5)bd (2分)
(6)洗涤 (1分)在上层清液中继续滴加氨水,观察有无沉淀产生(1分);连续两次称得的质量相等或不超过0.1g(1分)。
解析试题分析:(1)取少量氯化铁样品滴入50mL沸水中,加热片刻,液体呈现红褐色,生成的是氢氧化铁胶体,反应的离子方程式为Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+
(2)因配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器有:量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、一定规格的容量瓶,故还必须有:100mL容量瓶;胶头滴管;
(3)100.00ml的溶液需要精密量具量取,烧杯是粗略量取,量筒只能精确到0.1ml,所以用滴定管精确到0.01ml,选用25mL滴定管量取溶液10.00ml的溶液,故d项正确;碘遇淀粉变蓝色,随标准Na2S2O3溶液滴入和碘单质反应,溶液蓝色变化为无色且半分钟不褪色,说明达到反应终点。
(4)2Fe3++2I-→2Fe2++I2,I2+2S2O32-→2I-+S4O62一,2FeCl3-6H2O~2Fe3+~I2~2S2O32-;滴定时,10.00ml溶液中碘单质消耗浓度为0.1000mol/L的标准Na2S2O3溶液18.17mL,FeCl3?6H2O的物质的量=0.1000mol/L×0.018L=0.0018mol,该样品中100.00ml溶液中所含FeCl3?6H2O的物质的量为0.018mol,质量分数=0.018mol×270.5g/mol÷5.000g×100%=97.38%。
(5)要把样品氯化铁中的少量FeCl2杂质除去,需要加入氧化剂氧化亚铁离子为铁离子,但加入的氧化剂不能引入新的杂质。A、铁粉和铁离子反应,不能和 亚铁离子反应,不符合;
b、氯水可以氧化亚铁离子为铁离子,且不引入新的杂质,符合;c、溴水能氧化亚铁离子,但引入了溴离子,不符合;d、双氧水可以氧化亚铁离子为铁离子,过氧化氢被还原为水,不引入杂质,符合。
(6)实验操作过程分析沉淀需要过滤后洗涤除去表面的杂质;检验是否沉淀完全,可以在上层清液中加入氨水观察是否有沉淀生成;沉淀称量恒重的标准是两次称量质量相同或相差不超过0.001g。
考点:本题考查物质组成和性质的实验验证和实验探究方法,铁及其化合物性质的分析应用,物质除杂,滴定实验测定物质含量的计算应用。
某研究性学习小组在网上收集到如下信息:钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究:
实验:将燃烧的钠迅速伸入到盛满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上黏附着白色物质。
提出假设
假设1:白色物质是Na2O。
假设2:白色物质是Na2CO3。
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
设计实验方案验证假设
该小组对燃烧后的白色产物
进行如下探究:
实验方案 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
方案1 | 取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液 | 溶液变成红色 | 白色物质为Na2O |
方案2 | ①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液 | 出现白色沉淀 | |
| ②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 | 无明显现象 |
【思考与交流】
(1)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是 。
(2)乙同学认为方案2得到的结论正确,白色物质为 。
(3)通过方案1和方案2的实验,你认为上述三个假设中, 成立。你的理由是 。
(4)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 。
(5)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学的观点?并简述理由: 。
某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其他不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程,以该矿样为原料生产CuCl2·2H2O晶体。
已知:在20 ℃时,氯化铜的溶解度是73 g;常温下,金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表。
金属离子 | 开始形成氢氧化物沉淀的pH | 完全形成氢氧化物沉淀的pH |
Fe2+ | 7.0 | 9.0 |
Fe3+ | 1.9 | 3.2 |
Cu2+ | 4.7 | 6.7 |
回答下列问题:
(1)步骤①的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中使用中学化学常见物质,用如图所示装置制取氧气,试写出你熟悉的、符合上述条件的两个化学方程式:______________________、________________________;
(2)在焙烧过程中还有废气产生,其中一种是主要的大气污染物。若在实验室中用碱液吸收处理,下列A、B、C装置中可行的是________(填字母);若选用甲装置,则烧杯中的下层液体可以是________。
(3)步骤②酸浸过程中,需要用到3 mol·L-1的盐酸100 mL,配制该盐酸时。除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要用到的仪器有________________。
(4)步骤④加入物质X的目的是________________________________,物质X可以选用下列物质中的________。
A.氧化铜 B.稀盐酸
C.氨水 D.氧化亚铁
(5)在整个生产流程中,共需要进行________次过滤操作。