题目内容

【题目】今年春节期间播出的《舌尖3》,让籍籍无名的章丘铁锅名声大振,章丘手工铁锅制造需要历经十二道工序,再过十八遍火候,一千度高温锤炼,经受三万六千次锻打,其炉渣中主要含FeO、Fe2O3,还有一定量既不溶于水,也不与稀酸反应的杂质。现按如图工艺流程,用炉渣制备绿矾(FeSO47H2O)。请按要求回答问题:

查阅资料:氧化亚铁与稀硫酸、铁与硫酸铁反应均可生成硫酸亚铁。

(1)步骤一中,发生反应的化学方程式为___、___。

(2)步骤一中的操作名称是___,为提高步骤一的反应速率,可采取的措施有增大硫酸的浓度,升高反应物的温度、还可以采取___(写1条,不考虑“搅拌”和“使用催化剂”)。

(3)步骤二中无气体生成的化学反应方程式为___,测得滤液2的pH明显大于滤液1,其原因是___。

(4)滤液2得到绿矾可以采取的方法是___。

(5)某化学兴趣小组在实验室中利用该炉渣按照上述工艺流程制取绿矾。现取100g炉渣,得到干燥杂质5g,步骤二中加入15.6g铁粉,得到滤渣5.6g。要计算理论上制得绿矾的质量,除要利用上述给定的全部数据外,在实验过程中,还需测定的一个数据是___。

【答案】 FeO+H2SO4===FeSO4+H2O Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O; 过滤 将滤渣粉碎; Fe+Fe2(SO4)3===3FeSO4 铁消耗过量的硫酸,溶液的酸性减弱; 蒸发溶剂; 氢气的质量

【解析】

(1)氧化亚铁、氧化铁能和硫酸反应,反应的化学方程式是FeO+H2SO4===FeSO4+H2O、Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O;

(2)步骤一中分离的不溶性物质,故操作名称是过滤,为提高步骤一的反应速率,可采取的措施还有将滤渣粉碎的方法;

(3)步骤二中无气体生成的化学反应是铁和硫酸铁反应生成硫酸亚铁,化学方程式为Fe+Fe2(SO4)3===3FeSO4,测得滤液2的pH明显大于滤液1,是因为铁消耗过量的硫酸,溶液的酸性减弱;

(4)滤液2得到绿矾可以采取蒸发溶剂的方法;

(5)要计算理论上制得绿矾的质量,除要利用上述给定的全部数据外,在实验过程中,还需测定产生气体的质量。

练习册系列答案
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【题目】实验一:根据下图回答问题。

(1)仪器①的名称是_____。

(2)实验室用高锰酸钾制氧气应该选择的气体发生装置是______ (填写编号)。若选择 F 装置收集 氧气,则气体应从___________ (填“a”或“b”)口进入。实验室用 B 装置制取二氧化碳气体 的优点是________________ 。

(3)图 C 为实验室用 5% 的过氧化氢溶液制取氧气的装置,装置内发生反应的化学方程式 为________________ ,装置中小试管的作用是___________ 。为配制 300g 溶质质量分数为 5%的过氧化 氢溶液需要溶质质量分数为 30%的过氧化氢溶液的质量是_________ g。

实验二:鸡蛋主要由蛋壳、蛋壳膜、蛋白、蛋黄等几个部分组成,其中蛋壳的主要成分是 CaCO3, 里面覆盖一层蛋壳膜。嘉宝化学活动兴趣小组的同学开展了以下探究活动:

(提出问题)蛋壳中的 CaCO3 含量是多少?

(查阅资料)a.蛋壳经过科学检测其中含 CaCO3 的质量分数约为 82%~85%,含蛋白质质量分数 14-17%。b.蛋壳膜中蛋白质含量约为 90%~93%。

(设计方案) 方案一:用“灼烧法”,将该蛋壳放在空气中充分灼烧并采集相关数据进行测定。

方案二:用“酸处理法”,将蛋壳与稀盐酸反应后再进行吸收转变为碳酸钡进行测量处理。

(进行实验)(实验步骤略)

方案一:称取 12.0 g 蛋壳研磨成粉末置于通风橱中,灼烧至质量不再减少,再称量剩余固体的质量 为 7.16 g。

方案二:用下图所示的连接实验装置,称取 12 g 蛋壳样品进行实验(假设其他成分均不与 HCl 反 应,装置内试剂均足量。)

(4)该实验装置的主要缺陷是_____。

(数据处理)

(5)方案一:产生的 CO2 质量_____g,蛋壳中的 CaCO3 的质量分数为_____%。(保留一位小数)

(6)方案二:根据方案二的实验内容,请用文字或图表说明该方案的数据处理方法:_____。

(评价反思)

(7)方案二中装置 C 的作用是_____。

(8)方案一测定值与科学检测的数据有较大误差,主要原因是_____。

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