题目内容

浅绿色的硫酸亚铁铵晶体[又名莫尔盐(NH42SO4?FeSO4?6H2O]比绿矾(FeSO4?7H2O)更稳定,常用于定量分析.莫尔盐的一种实验室制法如下:

(1)向废铁屑中加入稀硫酸后,并不等铁屑完全溶解而是剩余少量时就进行过滤,其目的是
防止Fe2+离子被氧化为Fe3+离子
防止Fe2+离子被氧化为Fe3+离子

证明溶液A不含Fe3+离子的最佳试剂是
b
b
(填序号字母).
a.酚酞溶液   b.KSCN溶液   c.烧碱溶液   d.KMnO4溶液
操作I的步骤是:加热蒸发、
冷却结晶
冷却结晶
、过滤.
(2)浓度均为0.1mol?L-1莫尔盐溶液和(NH42SO4溶液,c(NH4+)前者大于后者,原因是
莫尔盐中的Fe2+离子易水解,趋使溶液显酸性,抑制NH4+水解,故c(NH4+)前者大于后者
莫尔盐中的Fe2+离子易水解,趋使溶液显酸性,抑制NH4+水解,故c(NH4+)前者大于后者

(3)用托盘天平称量(NH42SO4晶体,晶体要放在天平
(填“左”“右”)盘.
(4)从下列装置中选取必要的装置制取(NH42SO4溶液,连接的顺序(用接口序号字母表示)是:a接
d
d
e
e
f
f


将装置C中两种液体分离开的操作名称是
分液
分液
.装置D的作用是
吸收多余的NH3防止污染空气,防止倒吸
吸收多余的NH3防止污染空气,防止倒吸
分析:(1)Fe2+离子不稳定,易被氧气氧化为Fe3+离子,剩余少量铁粉防止Fe2+离子被氧化为Fe3+离子;
检验三价铁离子用KSCN溶液,如果含有三价铁离子溶液呈红色;
操作I是从溶液中获得晶体,加热蒸发、冷却结晶、过滤;
(2)莫尔盐中的Fe2+离子易水解,趋使溶液显酸性,抑制NH4+水解,故c(NH4+)前者大于后者;
(3)遵循“左物右码”原则;
(4)制取的氨气与硫酸反应生成硫酸铵,剩余的氨气用水吸收;
分离互不相溶的液体的方法是:分液;
氨气有刺激性气味,污染空气,用水吸收多余的氨气防止污染空气,加倒置的漏斗防止倒吸.
解答:解:(1)Fe2+离子不稳定,易被氧气氧化为Fe3+离子,剩余少量铁粉防止Fe2+离子被氧化为Fe3+离子;
检验三价铁离子用KSCN溶液,如果含有三价铁离子溶液呈红色;
操作I是从溶液中获得晶体,加热蒸发、冷却结晶、过滤,
故答案为:防止Fe2+离子被氧化为Fe3+离子;b;冷却结晶;
(2)莫尔盐中的Fe2+离子易水解,趋使溶液显酸性,抑制NH4+水解,故c(NH4+)前者大于后者,
故答案为:莫尔盐中的Fe2+离子易水解,趋使溶液显酸性,抑制NH4+水解,故c(NH4+)前者大于后者;
(3)遵循“左物右码”原则,药品应放置在左盘内,故答案为:左;
(4)制取的氨气与硫酸反应生成硫酸铵,剩余的氨气用水吸收,故连接顺序为a→d→e→f;
分离互不相溶的液体的方法是:分液;
氨气有刺激性气味,污染空气,用水吸收多余的氨气防止污染空气,加倒置的漏斗防止倒吸.
故答案为:d、e、f;分液;吸收多余的NH3防止污染空气,防止倒吸.
点评:本题考查化学工艺流程、盐类水解、化学实验等,难度中等,需要学生具有扎实的基础与运用知识分析解决问题的能力,注意基础知识的理解掌握.
练习册系列答案
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已知硫酸亚铁铵晶体为浅绿色,易溶于水、不溶于乙醇,在水中的溶解度比FeSO4和(NH42SO4都要小;能水解;具有还原性,但比硫酸亚铁稳定.以下是将绿矾(FeSO4?7H2O)、硫酸铵以相等物质的量混合可制得摩尔盐晶体的流程图.根据下图回答:

(1)为处理废铁屑表面的油污,用10%Na2CO3溶液清洗,请用离子方程式表示Na2CO3溶液呈碱性的原因:
CO32-+H2OHCO3-+OH-
CO32-+H2OHCO3-+OH-

(2)步骤1中采用倾析法分离出铁屑,下列适合用倾析法的有
AB
AB

A.沉淀的颗粒较大     B.沉淀容易沉降     C.沉淀呈胶状    D.沉淀呈絮状
(3)步骤2中铁屑过量的目的是(用离子方程式表示):
Fe+2Fe3+=3Fe2+
Fe+2Fe3+=3Fe2+
.步骤2中溶液趁热过滤的原因是
防止溶液冷却时,硫酸亚铁因析出而损失
防止溶液冷却时,硫酸亚铁因析出而损失

(4)步骤3中,加入(NH42SO4固体后,应加热到
溶液表面出现晶膜
溶液表面出现晶膜
时,停止加热.需经过的实验操作包括:
蒸发浓缩
蒸发浓缩
冷却结晶
冷却结晶
、减压过滤(或抽滤)等得到较为
干燥
干燥
的晶体.
(5)抽滤装置的仪器有:
布氏漏斗
布氏漏斗
抽滤瓶
抽滤瓶
、安全瓶、抽气泵组成.
(6)产品中Fe2+的定量分析:
制得的摩尔盐样品中往往含有极少量的Fe3+.为了测定摩尔盐产品中Fe2+的含量,一般采用在酸性下用KMnO4标准液滴定的方法.
称取4.0g的摩尔盐样品,溶于水,并加入适量稀硫酸.用0.2mol/L KMnO4溶液滴定,当溶液中Fe2+ 全部被氧化时,消耗KMnO4溶液体积 10.00mL.
①请完成滴定过程中发生的离子方程式:
5
5
Fe2++
1
1
MnO4-+
8H+
8H+
=
1
1
Mn2++
5
5
Fe3++
4
4
H2O
②本实验的指示剂
D
D

A.酚酞    B.甲基橙   C.石蕊   D.不需要
③KMnO4溶液置于
酸式
酸式
(酸式、碱式)滴定管中
④终点颜色的变化:
溶液由无(浅绿)色变为浅紫色,半分钟内不褪色,说明滴定到终点
溶液由无(浅绿)色变为浅紫色,半分钟内不褪色,说明滴定到终点

⑤产品中Fe2+的质量分数为
14%
14%

(7)在25℃时,相同物质的量浓度的(NH42 CO3、(NH42SO4、摩尔盐三种盐溶液a,b,c,其铵根离子浓度由小到大的排列顺序为:
a<b<c
a<b<c
.(用a,b,c回答)
硫酸亚铁铵[(NH42SO4?FeSO4?6H2O]为浅绿色晶体,易溶于水,不溶于酒精,在水中的溶解度比FeSO4或(NH42SO4都要小.实验室中常以废铁屑为原料来制备,其步骤如下:
步骤1:铁屑的处理.将废铁屑放入热的碳酸钠溶液中浸泡几分钟后用图1所示方法分离出固体并洗涤、干燥.步骤2:FeSO4溶液的制备.将处理好的铁屑放入锥形瓶,加入过量的3mol?L-1H2SO4溶液,加热至充分反应为止.趁热过滤(如图2所示),收集滤液和洗涤液.
步骤3:硫酸亚铁铵的制备.向所得FeSO4溶液中加入饱和(NH42SO4溶液,经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤后得到硫酸亚铁铵晶体.
请回答下列问题:
(1)步骤1中图1分离方法称为
倾析法
倾析法
法.
(2)步骤2中有一处明显不合理的是
应该铁屑过量否则溶液中可能有Fe3+存在
应该铁屑过量否则溶液中可能有Fe3+存在
.趁热过滤的理由是
减少溶质损失
减少溶质损失

(3)步骤3加热浓缩过程中,当
浓缩至液体表面出现晶膜
浓缩至液体表面出现晶膜
时停止加热.用无水乙醇洗涤晶体的原因是
硫酸亚铁铵晶体不溶于乙醇,乙醇可以除去其表面的水分
硫酸亚铁铵晶体不溶于乙醇,乙醇可以除去其表面的水分

(4)FeSO4?7H2O在潮湿的空气中易被氧化成Fe(OH)SO4?3H2O,写出该反应的化学方程式
4[FeSO4?7H2O]+O2═4[Fe(OH)SO4?3H2O]+14H2O
4[FeSO4?7H2O]+O2═4[Fe(OH)SO4?3H2O]+14H2O

(14分)已知硫酸亚铁铵晶体为浅绿色,易溶于水、不溶于乙醇,在水中的溶解度比FeSO4和(NH4)2SO4都要小;能水解;具有还原性,但比硫酸亚铁稳定。以下是将绿矾(FeSO4?7H2O)、硫酸铵以相等物质的量混合可制得摩尔盐晶体的流程图。
(已知: (NH4)2SO4+FeSO4+ 6H2O(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O↓)根据下图回答:

(1)步骤1中Na2CO3的主要作用是                                 。
(2)步骤2中铁屑过量的目的是(用离子方程式表示):                         。步骤2中溶液趁热过滤的原因是                              
(3)步骤3中,加入(NH4)2SO4固体后,应加热到溶液表面出现晶膜时,停止加热。为什么不能蒸干?                                                      。需经过的实验操作包括:            、减压过滤(或抽滤)等得到较为干燥
的晶体。步骤3中制得的晶体要用无水乙醇洗涤的目的是                    
(4)摩尔盐产品中离子的检验:
甲同学提出可以用湿润的      试纸、稀盐酸和        溶液检验出这三种离子。
乙同学提出检验产品中的Fe2+,可以用KSCN溶液和另一种试剂      来检验,试简述乙同学操作和现象:                                         
(5)产品中Fe2的定量分析:
制得的摩尔盐样品中往往含有极少量的Fe3+。为了测定摩尔盐产品中Fe2+的含量,一般采用在酸性下用KMnO4标准液滴定的方法。
称取4.0 g的摩尔盐样品,溶于水,并加入适量稀硫酸。用0.2 mo1/L KMnO4溶液滴定,当溶液中Fe2+全部被氧化时,消耗KMnO4溶液体积10.00 mL。
①本实验的指示剂              

A.酚酞B.甲基橙C.石蕊D.不需要
②KMnO4溶液置于          酸式、碱式)滴定管中
③产品中Fe2+的质量分数为          

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