题目内容
硫酸亚铁铵是一种常用化学试剂,其晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]溶于水电离成简单离子,在乙醇中溶解度很小。
Ⅰ、硫酸亚铁铵晶体的制取
①用热的Na2CO3溶液洗涤除去铁屑表面油污;②用蒸馏水洗涤铁屑;③将铁屑溶于足量稀硫酸,过滤;④滤液中加入(NH4)2SO4固体,经溶解、蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得硫酸亚铁按晶体。
(1)用热的Na2CO3溶液除去油污的原理是 。
(2)铁屑因被空气氧化含少量Fe2O3,加稀H2SO4时Fe2O3会溶解产生少量Fe3+,但铁屑被H2SO4充分溶解后的溶液中并未检测出Fe3+,用离子方程式说明原因: 。
(3)步骤④中过滤得到的晶体表面含少量水,可用无水乙醇洗涤除去。需要用无水乙醇洗涤的理由是 。
Ⅱ.测定产品中各种离子含量
(4)称取ag产品,准确配制250mL溶液,取出25.00 mL溶液,加入足量BaCl2溶液,然后过滤、洗涤沉淀、烘干称重,得到bg沉淀。ag产品中含SO42—的物质的量为 mol。
(5)取(4)所配溶液25.00 mL放入锥形瓶,加入足量稀H2SO4,然后用0.1000mol·L—1,KMnO4溶 液滴定,终点时消耗20.00mL KMnO4溶液。滴定时反应的离子方程式(未配平)为: Fe2++ H++ MnO4—= Fe3++ Mn2++ H2O
①配平上述离子方程式,并标明电子转移的方向和总数。
②若上述数据只由一次滴定测得,某同学据此计算出ag产品中Fe2+含量为0.1mol。该同学得出结果的做法是否合理,请说明理由: 。
(6)另取ag产品,放入烧瓶中,加入足量NaOH溶液,产生气体用足量稀H2SO4吸收。实验前后稀H2SO4增重cg。实验装置如图。
结果表明按该方案测定NH4+的量时会产生较大误差,请对如 下两种情况的原因进行分析:
①NH4+测定结果偏高,原因可能 ;
②NH4+测定结果偏低,原因可能 。
(14分)
(1)Na2CO3水解呈碱性,加热可增大其水解程度(2分)
(2)Fe+2Fe3+=3Fe2+ (2分)
(3)可减少晶体溶解损失,洗涤后晶体表面残留的乙醇易挥发除去 (2分)
(4) (2分)
(5)①或
②不合理 (1分) 只滴定一次,偶然误差较大(或答应做2~3次平行的滴定实验,取平均值进行计算) (1分)
(6)①加热时水蒸气被稀H2SO4吸收(1分)
②实验结束装置中残留NH3未被稀H2SO4吸收(或倒置漏斗取出时沾附稀H2SO4) (1分,合理解释均可)
解析试题分析:(1)碳酸钠溶液中CO32-水解使溶液显碱性,温度升高促进水解,碱性条件能促进油脂的水解而起到去污的目的。(2)Fe过量,Fe与Fe3+发生氧化还原反应。(3)晶体在乙醇中溶解度很小,乙醇属于易挥发的液体,可以带走晶体表面的水。(4)由SO42-~Ba2+关系知n(SO42-)=×=mol。(5)关于氧化还原反应离子方程式的配平,先根据得失电子守恒配平变价微粒,即n(MnO4-):n(Fe2+)=1:5,最后根据电荷守恒和质量守恒配平其他微粒的计量数。①双线桥的箭头是氧化剂指向还原产物,还原剂指向氧化产物,单线桥是还原剂指向氧化剂。
考点:考查化学反应原理、化学实验、化学计算等,考查考生知识的应用能力。
硫代硫酸钠(Na2S2O3)可由下面一系列反应制得:
①Na2CO3+SO2 =Na2SO3+CO2
②Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S
③2H2S+SO2=3S↓+2H2O
④Na2SO3 + S Na2S2O3,
常温下溶液中析出晶体为Na2S2O3?5H2O。Na2S2O3·5H2O于40~45℃熔化,48℃分解;
Na2S2O3易溶于水,不溶于乙醇。在水中有关物质的溶解度曲线如图所示。
Ⅰ.现按如下方法制备Na2S2O3·5H2O:
将硫化钠和碳酸钠按反应要求比例一并放入三颈烧瓶中,注入150mL蒸馏水使其溶解,在分液漏斗中,注入浓盐酸,在装置2中加入亚硫酸钠固体,并按下图安装好装置。
请问:仪器2的名称为 ,
装置6中可放入 。
A.BaCl2溶液 | B.浓H2SO4 |
C.酸性KMnO4溶液 | D.NaOH溶液 |
(1)为减少产品的损失,操作①为 ,操作②是 、洗涤、干燥,其中洗涤操作是用 (填试剂)作洗涤剂。
(2)称取一定质量的产品配置成硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量294g/mol)0.5880克。平均分成3份分别放入3个锥形瓶中,加水配成溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:6I-+Cr2O72-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应: I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,滴定终点的现象为 ,
三次消耗Na2S2O3溶液的平均体积为20.00mL,则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为 mol/L。
某同学进行试验探究时,欲配制1.0molL-1Ba(OH)2溶液,但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O试剂(化学式量:315)。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解,烧杯中存在大量未溶物。
为探究原因,该同学查得Ba(OH)2·8H2O 部分溶解度数据,见下表:
温度 | 283K | 293K | 303K |
溶解度(g/100g H2O) | 2.5 | 3.9 | 5.6 |
(1)烧杯中未溶物仅为BaCO3,理由是 。
(2)假设试剂由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成,设计试验方案,进行成分检验,在答题纸上写出实验步骤、预期现象和结论。(不考虑结晶水的检验;室温时BaCO3饱和溶液的pH=9.6)
限选试剂及仪器:稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:取适量试剂于洁净烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,过滤,得滤液和沉淀。 | ###### |
步骤2:取适量滤液于试管中,滴加稀硫酸。 | _______________________ |
步骤3:取适量步骤1中的沉淀于试管中, ,连接带塞导气管将产生的气体导入澄清石灰水中。 | _______________________ ______________________ |
步骤4:取步骤1中的滤液于烧杯中,______________________________ | _______________________,说明该试剂中含有Ba(OH)2。 |
(3)将试剂初步提纯后,准确测定其中Ba(OH)2·8H2O的含量。
实验如下:①配制250 mL 约0.1mol·L-1Ba(OH)2·8H2O溶液:准确称取w克试样,置于烧杯中,加适量蒸馏水,搅拌,将溶液转入 ,洗涤,定容,摇匀.
②滴定:准确量取25.00ml所配制Ba(OH)2溶液于锥形瓶中,滴加指示剂,将 (填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”)molL-1盐酸装入50ml酸式滴定管,滴定至终点,记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸Vml。
(4)室温下, (填“能”或“不能”) 配制1.0 mol·L-1Ba(OH)2溶液,说明理由________________________________________________________________________________________.
重铬酸钠(Na2Cr2O7?2H2O)俗称红矾钠,在工业方面有广泛用途.我国目前主要是以铬铁矿(主要成份为FeO?Cr2O3,还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质)为主要原料进行生产,其主要工艺流程如下:
中涉及的主要反应有:
主反应:4FeO?Cr2O3+8Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
副反应: SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑ Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Mg(OH)2 | Cr(OH)3 |
完全沉淀时溶液pH | 4.7 | 3.7 | 11.2 | 5.6 |
试回答下列问题:
(1)“①”中反应是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其作用是 ;
(2)“③”中调节pH至4.7,目的是 ;
(3)“⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-,请写出该平衡转化的离子方程式: ;
(4)称取重铬酸钠试样2.5000g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入10mL 2mol?L-1H2SO4和足量碘化钠(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200mol?L-1Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
①判断达到滴定终点的依据是: 。
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00ml,所得产品的中重铬酸钠的纯度 (设整个过程中其它杂质不参与反应) 。
能把Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4四瓶溶液区别的一种试剂是( )
A.BaCl2 | B.Ba(OH)2 | C.Ba(NO3)2 | D.NaOH |