题目内容

绿矾晶体(FeSO4·7H2O,M=278g/mol)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。实验室利用硫酸厂的烧渣(主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2),制备绿矾的过程如下:
试回答:
(1)操作Ⅰ为             (填写操作名称)。
(2) 试剂Y与溶液X反应的离子方程式为                                   。
(3)检验所得绿矾晶体中含有Fe2+的实验操作是                                。
(4)操作Ⅲ的顺序依次为:               、冷却结晶、过滤 、           、干燥。
(5)某同学用酸性KMnO4溶液测定绿矾产品中Fe2+含量:
a.称取11.5g绿矾产品,溶解,配制成1000mL溶液;
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
①步骤a配制溶液时需要的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯、胶头滴管外,还需            。
②该同学设计的下列滴定方式,最合理的是            (夹持部分略去)(填字母序号)。

③滴定时发生反应的离子方程式为:                                       。
④判断此滴定实验达到终点的方法是                             ;若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视KMnO4溶液液面,其它操作均正确,则使测定结果        (填“偏高”“偏低”“无影响”)。
⑤计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为                。

(18分)
(1)过滤(1分) (2分)
(2)Fe+2Fe3+= 3Fe2+  Fe+2H+=Fe2++H2↑(各2分)
(3)将少许所得晶体放入KSCN溶液不变色,再向溶液中加入氯水变成红色。(2分)(或其它合理答案)
(4)蒸发浓缩、洗涤(各1分)
(5)①1000mL容量瓶 (1分)
②b(1分)
③ 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H20(2分)
④滴加最后一滴KMnO4溶液时,溶液变成紫色且半分钟不再褪色(2分)偏低(1分)
⑤96.7%

解析试题分析:⑴烧渣与H2SO4和O2反应后,形成了固体和溶液,所以操作Ⅰ为过滤,答案:过滤;⑵Y为Fe2(SO4)3和过量H2SO4,要加Fe将它们转化成FeSO4,反应为:Fe+2Fe3+= 3Fe2+  Fe+2H+=Fe2++H2↑,答案:Fe+2Fe3+= 3Fe2+  Fe+2H+=Fe2++H2↑;
⑶检验所得绿矾晶体中含有Fe2+的实验操作是:先检验溶液中无Fe3+ ,然后,再将Fe2+ 氧化成Fe3+ ,用KSCN溶液检验,答案:将少许所得晶体放入KSCN溶液不变色,再向溶液中加入氯水变成红色。
⑷从FeSO4的水溶液中获得晶体:蒸发浓缩,结晶析出,过滤洗涤,洗涤、干燥,答案:蒸发浓缩、洗涤;
⑸①配制成1000mL溶液,还需要用1000mL容量瓶,答案:1000mL容量瓶;②酸性高锰酸钾具有强氧化性,可以发生橡皮管,应盛放在酸式滴定管内,硫酸亚铁溶液呈酸性,应盛放在酸式滴定管内,故b最合适;故答案为:b;③酸性高锰酸钾具有强氧化性,将Fe2+氧化为Fe3+,被还原为Mn2+,同时生成水,反应离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;故答案为:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;④该实验是氧化还原滴定,终点时KMnO4溶液恰好过量一滴,溶液会显紫红色,30秒内不变色,不需要外加指示剂,在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视KMnO4溶液液面,则所得消耗酸性KMnO4溶液的体积偏小,所测得的Fe2+ 的含量低,故答案为:溶液由无色变为紫红色,30秒内不变色;偏低;
⑤用硫酸酸化的0.01000mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL;依据反应方程式减小计算:
5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O
5        1
n(Fe2+)  0.01000mol·L-1×0.0200L
计算得到;n(Fe2+)=0.001mol;
则1000mL溶液中含Fe2+=0.001mol×1000/25=0.04mol;
FeSO4·7H2O物质的量为0.04mol,质量=0.04mol×278g·mol-1=11.12g;
质量分数=×100%=96.70%;
故答案为:96.70%;
考点:硫酸亚铁的制备

练习册系列答案
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上述装置设计尚存在缺陷,应在          (填上述仪器字母序号)之间再加一个装置,请画出该装置(注明所需试剂)。
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②加入试剂x的目的是              ;步骤Ⅳ中试剂y的化学式为              ;
③步骤v中蒸发溶液D时需要的仪器除酒精灯、三脚架外还需                   。
(3)Br2和FeCl3的稀溶液均呈黄色。将少量稀溴水滴入稀FeCl2溶液得黄色溶液,某同学设计实验验证二者混合能否发生反应:取少量混合溶液,加入淀粉碘化钾溶液,振荡溶液变蓝色,则二者未发生化学反应。该实验设计不正确,错误在于____       。设计合理实验检验溴水和FeCl2溶液是否发生化学反应(简要说明实验步骤、现象和结论)                  。

乙酸乙酯是常见酯类化合物,其实验室制备提纯过程如下:
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实验步骤:
①按照下图制备装置组装一起

②在三颈瓶中加入4mL乙醇,慢慢振荡加入5mL浓硫酸。仪器a内装预先混合均匀的10mL乙醇和8mL乙酸
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试回答:
1、仪器a、b的名称分别为______ 、______。
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3、实验步骤5中摇荡静置后如图所示,请写出弃水相的操作                   。

4、试写出实验过程中发生的副反应的方程式:乙醇被浓硫酸脱水碳化同时放出SO2:                               。
5、步骤③中滴加速度过快会使乙酸乙酯的产率降低,造成产率降低的原因可能是:
①                                   
②                                  

CuSO4·5H2O是铜的重要化合物,有着广泛的应用。以下是CuSO4·5H2O的实验室制备流程图。

根据题意完成下列填空:
(1)“碱浸”的目的是                                                      ,写出有关的离子方程式                                                  。
(2)向滤渣中先加入足量稀硫酸,然后再滴加少量浓硝酸,在废渣溶解时可以观察到的实验现象有                                                                            。
(3)操作a的名称为           ,制得的CuSO4·5H2O中可能存在硝酸铜杂质,除去这种杂质的实验操作名称为                 。
(4)已知:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+ Na2SO4。称取0.26 g提纯后的CuSO4·5H2O试样于锥形瓶中,加入0.1000 mol/L氢氧化钠溶液28.00 mL,反应完全后,过量的氢氧化钠用0.1000 mol/L盐酸滴定至终点,耗用盐酸8.00 mL,则该试样中CuSO4·5H2O的质量分数为       ;上述滴定中,滴定管在注入盐酸之前,先用蒸馏水洗净,再用                       。
(5)在“酸浸”的步骤中,①若只加入浓硫酸,写出加热时的化学方程式                 。
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电石(主要成分为CaC2,杂质为CaO和CaS)是工业制乙炔的常见原料,某研究性学习小组拟用以下两种方案测定CaC2的质量分数,试完成下列各题。
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下同)。
(1)电石水解生成乙炔气体的化学方程式为:                               
(2)用两个装入适当试剂的广口瓶、两个双孔橡胶塞及导管若干,完成上述实验的装置,请在图中将其补充完整,并注明广口瓶中装入试剂的名称。

(3)对获得准确的气体体积无益的操作有                (填序号)
①检查装置的气密性;
②恢复到室温后再上下调整量筒位置,使C、D两液面相平;
③在A装置胶塞上再连接一个导管,通入N2将A中C2H2全部进入到B、C中;
④读数时视线与量筒内凹液面最低点相平
(4)由以上数据可计算出样品中CaC2的质量分数为____     。
方法二:称取l.40g样品于下图所示石英管中(夹持及加热装置省略),从a处不断缓缓通入空气,高
温灼烧石英管中的样品至反应完全,测得丙溶液的质量比反应前增重了1.80g,反应方程式为:2CaC2+
5O2=2CaO+ 4CO2。

(5)反应完成后,石英管内样品易与管壁产生腐蚀,试用化学方程式解释其原因            
(6)甲锥形瓶中酸性高锰酸钾溶液的作用为                                           
(7)由此方法测得的样品中CaC2的质量分数比方法一中的____          (填“大”、“小”或“相
等”),从实验装置的角度看,原因为                                              。

某学习小组的三位同学为测定镀锌铁皮的镀层的厚度,提出了各自的设计方案。(忽略锌镀层的氧化)甲同学的方案:先用盐酸将镀锌铁皮表面的锌反应掉,通过差量计算出锌的质量,然后再由锌的密度算出锌层的体积,最后由体积除以镀锌铁皮的面积计算得到锌层的厚度。
(1)甲同学的方案是否可行,说出理由:                                                      。
乙同学的方案:通过查阅资料,知道Zn(OH)2既可以与酸也可与碱反应,于是设计了如下方案:

(2)配制5%的盐酸1 L (g/cm3 ),需取用36.5% (g/cm3 )的盐酸         mL
(保留一位小数)。
(3)若使用的镀锌铁皮的质量为28.357g,最后称得灼烧后固体的质量为40.000g,镀锌铁皮的长5.00cm,宽5.00cm,锌的密度为7.14g/cm3,则锌层的厚度为          cm。丙同学的方案:通过如图所示装置,测量镀锌铁皮与稀H2SO4反应产生气体的质量来计算锌层的厚度。己称得镀锌铁皮质量为18.200g。

(4)实验所用称量仪器为                     。
(5)若改用浓盐酸,则测出锌的厚度会              (填“偏大”、“偏小”、或“无影响”)。
(6)实验后,将乙同学和丙同学的结果进行比较,发现他们对同种镀锌铁皮的测量结果差异很大,你认为谁的方案更加可靠呢?       理由是:                                     。

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