题目内容
17.某学习小组按如下实验流程测定摩尔盐样品的组成.实验一:称取3.9200g摩尔盐样品配制250mL溶液.
实验二:测定摩尔盐样品组成的方案如下:
①取少量配制液,加入过量浓氢氧化钠溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体和红褐色沉淀.
②另取少量配制液,加入KSCN溶液,无明显现象.
③定量测定实验如下:
滴定实验结果记录如下:
| 实验次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
| 消耗高锰酸钾溶液体积/mL | 10.32 | 10.02 | 9.98 |
(1)实验一中仪器名称:仪器A电子天平、仪器B250mL容量瓶.
(2)写出实验一中摇匀的实验操作把容量瓶瓶塞塞紧,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶上下颠倒摇动多次,使溶液混合均匀.
(3)实验二③中操作X为过滤、洗涤、干燥或烘干(冷却)((按操作顺序填写).
(4)实验二③中滴定时发生反应的离子方程式MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,滴定终点的现象是最后一滴溶液滴入,溶液出现浅紫红色,30秒不褪色.
(5)通过上述实验能否确定摩尔盐样品的组成能(填“能”、“不能”),若能
请写出化学式,若不能请说明理由(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O或(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O.
分析 (1)配制摩尔盐溶液时,称取3.9200g摩尔盐样品要用电子天平称取,根据装置图可知,配制溶液定容时要用容量瓶;
(2)将容量瓶中液体摇匀要把容量瓶瓶塞塞紧,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶上下颠倒摇动多次,使溶液混合均匀,据此答题;
(3)根据实验二③中操作流程可知,白色悬浊液为硫酸钡,要精确称量硫酸钡的质量要经过过滤、洗涤、干燥再称量;
(4)实验二③中滴定时发生反应为高锰酸根离子氧化亚铁离子,滴定终点时溶液会出现浅紫红色,为高锰酸钾溶液的颜色;
(5)根据题中实验步骤及数据可知,滴定亚铁离子用去的高锰酸钾溶液的体积的数据中,第一次误差较大,为偶然误差应去掉,所以高锰酸钾溶液的体积为$\frac{10.02+9.98}{2}$mL=10.00mL,根据高锰酸钾的物质的量可以确定亚铁离子的物质的量,根据白色固体0.4660g可以确定硫酸根离子的物质的量,利用电荷守恒可知铵根离子的物质的量,由样品的质量及硫酸根离子、亚铁离子及铵根离子的质量确定结晶水的质量,据此可确定摩尔盐的组成.
解答 解:(1)配制摩尔盐溶液时,称取3.9200g摩尔盐样品要用电子天平称取,根据装置图可知,配制250mL溶液定容时要用250mL容量瓶,
故答案为:电子天平;250mL容量瓶;
(2)将容量瓶中液体摇匀要把容量瓶瓶塞塞紧,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶上下颠倒摇动多次,使溶液混合均匀,
故答案为:把容量瓶瓶塞塞紧,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶上下颠倒摇动多次,使溶液混合均匀;
(3)根据实验二③中操作流程可知,白色悬浊液为硫酸钡,要精确称量硫酸钡的质量要经过过滤、洗涤、干燥再称量,
故答案为:过滤、洗涤、干燥或烘干(冷却);
(4)实验二③中滴定时发生反应为高锰酸根离子氧化亚铁离子,反应的离子方程式为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,滴定终点的现象是最后一滴溶液滴入,溶液出现浅紫红色,30秒不褪色,
故答案为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;最后一滴溶液滴入,溶液出现浅紫红色,30秒不褪色;
(5)根据题中实验步骤及数据可知,滴定亚铁离子用去的高锰酸钾溶液的体积的数据中,第一次误差较大,为偶然误差应去掉,所以高锰酸钾溶液的体积为$\frac{10.02+9.98}{2}$mL=10.00mL,高锰酸钾的物质的量为0.02mol/L×0.01L=0.0002mol,根据反应MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,可知3.9200g摩尔盐样品中亚铁离子的物质的量为0.0002mol×$\frac{250}{25}$×5=0.01mol,其质量为0.5600g,白色固体硫酸钡为0.4660g,所以3.9200g摩尔盐样品中硫酸根离子的物质的量为$\frac{0.4660}{233}$×$\frac{250}{25}$=0.02mol,其质量为1.9200g,根据电荷守恒可知3.9200g摩尔盐样品中铵根离子的物质的量为0.02mol×2-0.01mol×2=0.02mol,其质量为0.3600g,所以样品中结晶水的物质的量为$\frac{3.9200g-1.9200g-0.5600g-0.3600g}{18g/mol}$=0.06mol,所以摩尔盐的组成为(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O或(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O,
故答案为:能;(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O或(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O.
点评 本题考查化学工艺流程、物质的分离提纯、氧化还原滴定应用、溶液配制等,清楚实验原理是解题的关键,需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力,确定样品组成时注意守恒思想的运用,难度中等.
(1)“酸浸”过程中的应选择H2SO4(写酸的化学式).为提高浸出速率,除适当增大酸的浓度外,还可采取的措施有提高反应温度、粉碎等.(写出两条)
(2)操作Ⅰ是过滤,操作Ⅱ是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥.
(3)在溶液A中加入高锰酸钾发生反应的离子方程式为(该条件下MnO4-转化为Mn2+)5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O.
已知:生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示
| Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | |
| 开始沉淀时 | 3.4 | 6.3 | 1.5 |
| 完全沉淀时 | 4.7 | 8.3 | 2.8 |
(4)只用一种试剂检验溶液A中是否存在Fe2+,该试剂是高锰酸钾酸性溶液或铁氰化钾溶液(写名称).
(5)己知在pH=3、加热条件下,加入MnSO4发生反应的离子方程式为3Mn2++2MnO4-+2H2O═5MnO2+4H+.
| A. | 用氯化钙溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液 | |
| B. | 用氢氧化钠溶液鉴别MgCl2溶液、AlCl3溶液 | |
| C. | 利用丁达尔效应鉴别Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液 | |
| D. | 用焰色反应鉴别NaCl、KCl和Na2SO4 |
| A. | 0.46g | B. | 0.69g | C. | 0.92g | D. | 0.23g |
| A. | H2O2→H2O | B. | NH4+→NH3 | C. | Fe3+→Fe2+ | D. | CO→CO2 |
| A. | 能使甲基橙变红的溶液中:Fe2+、Al3+、NO3-、Cl-、S2- | |
| B. | 在pH=11的溶液中:Na+、AlO2-、NO3-、S2-、SO32- | |
| C. | 室温下,由水电离的c(H+)=10-10mol/L的溶液中:Cl-、HCO3-、NO3-、NH4+、F- | |
| D. | 0.1 mol•L-1 FeCl3溶液中:K+、Na+、AlO2-、SCN- |