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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。
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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 。
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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 。
(1)实验前都需将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸,倾倒出液体,用水洗净铁屑。从以下仪器中选择组装,完成该操作必需的仪器有________ (填编号)。
①铁架台 ②玻璃棒 ③广口瓶 ④石棉网 ⑤烧杯 ⑥漏斗 ⑦酒精灯
(2)方案A中FeSO4溶液的制备:将处理好的铁屑放入锥形瓶,加入过量的3 mol/LH2SO4溶液,加热至充分反应为止。趁热过滤,收集滤液和洗涤液。下右图装置中方框内选择更适合用于实验方案A的装置是__________ (填“甲”或“乙”)。
(4)实验方案B中FeSO4溶液的制备:用“五水硫酸铜结晶水的测定”实验中的废弃物--无水硫酸铜粉末代替稀硫酸与铁屑反应制备硫酸亚铁。当用无水硫酸铜配制的溶液由蓝色完全变为浅绿色时停止反应,过滤,收集滤液即得硫酸亚铁溶液。此方案的优点有_________ (填编号)。
a. 充分利用了实验室废弃物--硫酸铜粉末,避免了药品浪费,又回收了金属铜,实现了变废为宝
b. 避免了有毒气体的排放对环境造成的污染
c. 原子利用率达到100%
d. 避免了在加热中Fe2+被氧化成Fe3+, 有利于产品质量等级的提高,并节约了能源
(5)产品中Fe3+杂质的定量分析
①配制Fe3+浓度为1.0mg/mL的标准溶液100mL。称取_________mg高纯度的硫酸铁铵(NH4)Fe(SO4)2·12H2O,加 2.00 mL经处理的去离子水,振荡溶解后,加入2mol/L HBr 溶液 l m L和 l mol/L KSCN溶液0.5 mL,加水制成100 mL溶液。配制过程中必须用到的定量仪器为________(选填编号)。
a. 精确度为0.001g的电子天平
b.精确度为0.1mg的电子天平
c.100 mL容量瓶
d.酸式滴定管
e.10mL量筒
②将上述溶液稀释为浓度分别为0.2、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0(单位:mg/L)的溶液。分别测定不同浓度溶液对光的吸收程度,并将测定结果绘制成曲线如下。
硫酸亚铁是一种重要的食品和饲料添加剂,某课外兴趣小组在实验室用废铁屑与稀硫酸在加热条件下制取FeSO4?X H2O ,并测定该晶体中结晶水含量。请回答下列问题:
(1)铁屑表面少量的铁锈(主要成分为Fe2O3?a H2O )对制取硫酸亚铁有无影响___ _(填“有”或“无”。其原因是_____________________________________________,该步实验的关键是保证 过量(填“硫酸”或“铁屑”)。
(2) FeSO4在不同温度下溶解度如下表所示:
温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
溶解度/g/100g水 | 18.5 | 20.8 | 26.3 | 32.8 | 40.1 | 48.4 | 52.4 | 50.9 | 43.7 |
由于铁屑中含有C、Si等杂质,为了使FeSO4 溶液的浓度增大,便于反应后分离溶液和残渣。该小组实验时采取了水浴加热和趁热过滤的方法,这样做的主要目的是为了防止_______________________________________________。你认为实验时的水浴温度最好控制在__________℃左右。从滤液中获得FeSO4?xH2O,下列操作中不需要的是 ( )
(A)冷却 (B)蒸发 (C)结晶
(D)洗涤 (E)过滤
(3) 以下是测定FeSO4?xH2O中结晶水含量的实验流程。(称量仪器为电子天平)
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① 其加热装置正确的是( )
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② 重复操作II、III、IV,直到连续两次称量结果相差不超过 g。
③ 操作III必须要在 中(填仪器名称)进行。
(4)以下结晶水含量测定操作正确的是( )
A、加热时,晶体溅出坩埚,再加些FeSO4?X H2O
B、加热时,先用小火,后用大火加热至最后
C、加热时,不断用玻璃棒搅拌
D、恒重操作是指加热、冷却、称量这一过程重复两次。
(5)实验中出现下列情况时,将对X值有何影响(填“偏大”、“偏小”或“无影响”):灼烧时有黑色固体出现 ;在冷却过程中,无水硫酸亚铁又吸收了空气中的水蒸气
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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 。