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硫酸亚铁铵是一种浅蓝绿色晶体,俗称摩尔盐,其化学式为FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O.硫酸亚铁在空气中易被氧化,而形成摩尔盐后就稳定了.硫酸亚铁铵可由硫酸亚铁与硫酸铵等物质的量混合制得.三种盐的溶解度(单位为g/100 g水)如下表:
下图是模拟工业制备硫酸亚铁铵晶体的实验装置.
回答下列问题:
Ⅰ.(1)先用30%的氢氧化钠溶液煮沸废铁屑(含少量油污、铁锈、FeS等),再用清水洗净.用氢氧化钠溶液煮沸的目的是________________.
(2)将处理好的铁屑放人锥形瓶中,加人稀硫酸.锥形瓶中发生反应的离子方程式可能为________________ (填序号).
A.Fe+2H+=Fe2++H2↑
B.Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
C.2Fe3++S2-=2Fe2++S↓
D.2Fe3++Fe=3Fe2+
(3)利用容器②的反应,向容器①中通入氢气,应关闭活塞________,打开活塞________(填字母).容器③中NaOH溶液的作用是________________;向容器①中通入氢气的目的是________________.
Ⅱ.待锥形瓶中的铁屑快反应完时,关闭活塞B、C,打开活塞A,继续产生的氢气会将锥形瓶中的硫酸亚铁(含极少部分未反应的稀硫酸)压到饱和硫酸铵溶液的底部.在常温下放置一段时间,试剂瓶底部将结晶出硫酸亚铁铵.
硫酸亚铁与硫酸铵溶液混合就能得到硫酸亚铁铵晶体,其原因是_____________;从容器①中分离并得到纯净硫酸亚铁铵晶体的操作方法是________、________、________________.
Ⅲ.制得的硫酸亚铁铵晶体中往往含有极少量的Fe3+.为测定晶体中Fe2+的含量,称取一份质量为20.0 g的硫酸亚铁铵晶体样品,制成溶液.用0.5 mol·L-1 KMnO4溶液滴定,当溶液中Fe2+全部被氧化,MnO4-被还原成Mn2+时,耗KMnO4溶液体积20.00 mL.
滴定时,将KMnO4溶液装在________(酸式或碱式)滴定管中,判断反应到达滴定终点的现象为________________;晶体中FeSO4的质量分数为________.
(Ⅰ)制备Na2S2O3?5H2O
(1)打开K1,关闭K2,向放有铜片的圆底烧瓶中加入足量浓硫酸,加热.圆底烧瓶中发生反应的化学方程式是
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| ||
(2)C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少.C中碳酸钠的作用是
(3)过滤C中的混合液.将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干,得到产品.“过滤”用到的玻璃仪器是(填仪器名称)
(4)装置B中盛放的试剂是(填化学式)
(Ⅱ)用I2的标准溶液测定产品的纯度
取5.5g产品,配制成100mL溶液.取10.00mL溶液,以淀粉溶液为指示剂,用浓度为0.050mol/L I2的标准溶液进行滴定,相关数据记录如下表所示.
| 编号 | 1 | 2 | 3 |
| 溶液的体积/mL | 10.00 | 10.00 | 10.00 |
| 消耗I2标准溶液的体积/mL | 19.95 | 17.10 | 20.05 |
(2)Na2S2O3?5H2O在产品中的质量分数是
已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在,有关物质的溶解度曲线如图2所示.
(1)Na2S2O3?5H2O的制备:
步骤1:打开K1、关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸并加热.写出烧瓶内发生反应的化学方程式:
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步骤2:C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少.当C中溶液的pH
步骤3:过滤C中的混合液,将滤液经过
(2)Na2S2O3性质的检验:
向新制氯水中加入Na2S2O3溶液,氯水颜色变浅,再向溶液中滴加硝酸银溶液,观察到有白色沉淀产生,据此认为Na2S2O3具有还原性.该方案是否正确并说明理由
(3)常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度,步骤如下:取废水25.00mL,控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;过滤、洗涤后,用适量稀盐酸溶解,此时CrO42-全部转化为Cr2O72-;再加过量KI溶液,充分反应后,加入淀粉溶液作指示剂,用0.010mol?L-1的Na2S2O3溶液进行滴定,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液18.00mL.部分反应的离子方程式为
①Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O;②I2+2S2O32-═2I-+S4O62-.
则该废水中Ba2+的物质的量浓度为
已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在.
(1)某研究小组设计了制备Na2S203_5H20装置和部分操作步骤如图.
I.打开K1关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸,加热.
II.C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的域逐渐减少,当C中溶液的pH 接近7时,打开K2,关闭K1即停止C中的反应,停止加热.
III.过滤C中的混合液.
IV.将滤液经过
①II中,“当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应”的原因是
②IV中,操作步骤是
③装置B中盛放的试剂是(填化学式)
④有一小组在实验中发现,二氧化硫气体产生缓慢以致后续现象不明显,但又不存在气密性问题,请你推测可能的原因
(2)常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度,步骤如下:取废水25.00mL,控制适当的酸度加入足量 K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;过滤、洗涤后,用适量稀盐酸溶解,此时CrO
2- 4 |
2- 7 |
| 编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 消耗Na2S2O3标准溶液的体积/mL | 18.02 | 17.98 | 18.00 | 20.03 |
①Cr2O
2- 7 |
②I2+2S2O
2- 3 |
2- 6 |
则判断达到滴定终点的现象是
(1)Na2S2O3?5H2O的制备:
①写出试管内发生反应的化学方程式:
②B中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少.当B中溶液的pH接近7时就停止加热,理由是
③过滤B中的混合液,将滤液经过
(2)饱和Na2CO3溶液吸收少量SO2后所得溶液呈弱碱性,含有OH-、SO32-、HCO3-等阴离子.
请设计试验方案,证明“滤液”中存在SO32-、HCO3-,在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论.
限选仪器及试剂:pH计、小烧杯、试管、带塞导气管、滴管、玻璃棒、过滤装置和滤纸;2mol/L盐酸、1mol/LBaCl2溶液、1 mol/LBa(NO3)2溶液、品红溶液、紫色石蕊试液、澄清石灰水等.
| 实验操作 | 预期现象与结论 |
| 步骤1:取适量“滤液”于小烧杯中,用滴管向小烧杯加入过量l mol/L BaCl2溶液. | 若出现白色浑浊,溶液可能存在SO32-. |
| 步骤2:将小烧杯中的浊液过滤、洗涤,将所得固体、滤液分别置于试管A、B备用. | / |
| 步骤3:向试管A中加入 |
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| 步骤4:向试管B中加入 |