题目内容

某化学实验小组制备硫酸亚铁铵晶体并设计实验测定其组成,他们进行了以下实验。

Ⅰ.FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,经过一系列操作后得到一种浅蓝绿色的硫酸亚铁铵晶体,这种晶体俗名摩尔盐,它比绿矾稳定得多。将摩尔盐低温烘干后,称取7.84 g加热至100 ℃失去结晶水,质量变为5.68 g

Ⅱ.选择图所示的部分装置连接起来,检查气密性后,将上述5.68 g固体放入A装置的锥形瓶中,再向锥形瓶中加入足量NaOH浓溶液,充分吸收产生的气体并测出气体质量为0.68 g

 

Ⅲ.A中加入适量3%H2O2溶液,充分振荡后滤出沉淀,洗净、干燥、灼烧后,测得其质量为1.6 g

根据上述实验回答下列问题:

(1)实验中,一系列操作依次为________________和过滤,要检验FeSO4溶液中是否含有Fe3常用的试剂是________

(2)实验中,选择的装置是A________________(填代号)A装置中未使用分液漏斗的理由是____________________________________________________________

(3)向锥形瓶中加入NaOH溶液的操作方法是_________________________________________________________

吸收A中产生的气体所用试剂应是________;实验小组的同学为保证A中产生的气体被完全吸收,以准确测量其质量,他们在A中反应停止后再进行的操作是__________________________________________________________

(4)根据上述实验数据计算,此摩尔盐中,n(NH4+)∶n(Fe2)∶n(SO42)∶n(H2O)____________

 

(1)蒸发浓缩 冷却结晶 KSCN溶液

(2)C D NaOH溶液对分液漏斗玻璃塞、旋塞的磨口腐蚀性强(或分液漏斗玻璃塞、旋塞处会被NaOH溶液腐蚀导致黏结)

(3)打开止水夹,缓慢推压注射器活塞 H2SO4溶液 用注射器向A中注入空气,使装置中的氨气全部进入吸收液

(4)2∶1∶2∶6

【解析】(1)由题意可知莫尔盐为硫酸亚铁铵晶体,受热易分解,不能采取将溶液加热蒸干的方法获取,故需要将溶液蒸发浓缩和冷却结晶两步操作;KSCN溶液遇Fe3显血红色。(2)实验制得的氨气中含有水蒸气,可以用碱石灰除去,所以先连接装置C;氨气极易溶于水,所以吸收时应防止倒吸,故选用D装置;NaOH可与玻璃反应生成黏性物质,所以不能用带玻璃塞或活塞的仪器盛放。(3)加入NaOH溶液时应注意先打开止水夹这一细节;氨气溶于水显碱性,所以用难挥发性酸溶液如硫酸溶液可充分吸收并可准确测量其质量;反应停止后应通入空气以使装置中残留的氨气全部进入吸收液。(4)由题意可知,7.84 g摩尔盐中含有H2O的质量为7.84 g5.68 g2.16 g,则n(H2O)0.12 molNH3的质量为0.68 g,则n(NH4+)0.04 mol;加入适量3%H2O2溶液,充分振荡后滤出沉淀,洗净、干燥、灼烧后,得到Fe2O3,测得其质量为1.6 g,则n(Fe2O3)0.01 mol,则7.84 g摩尔盐中含有的n(Fe2)0.02 molm(Fe2)1.12 g;则7.84 g摩尔盐中含有的m(SO42)7.84 g2.16 g0.72 g1.12 g3.84 gn(SO42)0.04 mol,则此摩尔盐n(NH4+)∶n(Fe2)∶n(SO42)∶n(H2O)2∶1∶2∶6

 

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