Question

髙纯氧化铁（a-Fe₂O₃)是现代电子工业重要材料。实验室用硫铁矿烧渣 (Fe₂O₃、FeO、SiO₂等)为原料制备髙纯氧化铁的步骤如下。请回答有关问题：

（1）过滤操作中的玻璃仪器为________。
（2）实验室需240mL4.8mol ? L^－1的硫酸溶液，若用18.4 mol ? L^－1的浓硫酸进行配制，所需要的最主要仪器为________。
（3）溶液X发生反应的离子方程式为________。
（4）简述如何检验溶液Z中的阴离子________。
（5）操作I的名称是________。列举W的一种用途________。
（6）  某实验小组设计的氨气制备实验流程为:发生装置→净化→收集→尾气处理，则接口的连接顺序是_______________。

（7）将多余的氨气分别通入水中或盐酸中,若得到25℃0.1 mol.L^-1的NH₃ ? H₂O溶液或NH₄Cl溶液，请你设计实验，比较NH₃ ? H₂O的电离程度和NH₄Cl的水解程度大小。

Answer 1

（每空2分，共14分）（1）漏斗、烧杯、玻璃棒（少一项扣1分，最多扣2分）
（2）250ml容量瓶（木容积不得分） （3）2Fe^3＋＋Fe＝3Fe^2＋
（4）取少量溶液Z于试管中，然后加入稀盐酸，无沉淀产生，再加入BaCl₂溶液，有白色沉淀产生，证明有SO₄^2－。 （5）洗涤（1分）；用于化肥（1分） （6）a→e→d→h→g→f
（7）常温下，将等物质的量浓度（0.1mol/L）、等体积的氨水、NH₄Cl溶液混合，若混合液pH＞7，表明电离程度大于水解程度；否则电离程度小于水解程度。或用pH计分别测25℃时0.1mol/L氨气、NH₄Cl溶液的pH，然后比较c(OH^－)和c(H^＋)，若c(OH^－)＞c(H^＋)表明电离程度大于水解程度；若c(OH^－)＜c(H^＋)表明电离程度小于水解程度。

解析试题分析：（1）过滤操作中的仪器有铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、玻璃棒，其中玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒。
（2）由于没有250ml容量瓶，所以要配制240ml稀硫酸，所需要的最主要仪器为250ml容量瓶。
（3）由于溶液X中含有铁离子，因此加入铁粉发生反应的离子方程式为2Fe^3＋＋Fe＝3Fe^2＋。
（4）根据流程图可知，溶液Y是氯化亚铁和硫酸的混合液。通入氨气后生成硫酸铵，因此溶液Z中含有SO₄^2－。检验SO₄^2－的操作是取少量溶液Z于试管中，然后加入稀盐酸，无沉淀产生，再加入BaCl₂溶液，有白色沉淀产生，证明有SO₄^2－。
（5）固体从溶液中过滤出来后，需要洗涤。因此操作I的名称是洗涤；溶液Z中加入碳酸铵后生成碳酸亚铁和硫酸铵，因此W是硫酸铵，其主要用途是用于化肥。
（6）根据装置图可知，A是发生装置。由于氨气密度小于空气且极易溶于水，所以用E装置收集氨气，D装置进行尾气吸收。由于生成的氨气中含有水蒸气，因此要干燥管高燥氨气，所以正确的连接顺序是a→e→d→h→g→f。
（7）要比较NH₃ ? H₂O的电离程度和NH₄Cl的水解程度大小，可以通过测量等浓度、等体积的二者混合液的pH，或直接测量等浓度溶液的pH。即常温下，将等物质的量浓度（0.1mol/L）、等体积的氨水、NH₄Cl溶液混合，若混合液pH＞7，表明电离程度大于水解程度；否则电离程度小于水解程度。或用pH计分别测25℃时0.1mol/L氨气、NH₄Cl溶液的pH，然后比较c(OH^－)和c(H^＋)，若c(OH^－)＞c(H^＋)表明电离程度大于水解程度；若c(OH^－)＜c(H^＋)表明电离程度小于水解程度。
考点：考查过滤、物质的量浓度配制等基本实验操作；铁及其化合物的性质；SO₄^2－的检验；氨气制备、收集、除杂以及尾气处理；电离程度与水解程度比较等实验方案的设计等