题目内容

绿矾(FeSO4?7H2O)是治疗缺铁性盆血药品的重要成分.实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2等)制备绿矾的过程如下:

(1)固体W焙烧时产生某有毒气体,需以碱液吸收处理之,下列装置A~D中可选用______(填字母);若选用E装置,则烧杯中的下层液体可以是______(填名称).

(2)实验过程中多次使用过滤操作.过滤操作中用到的玻璃仪器有______.
(3)写出溶液X中加铁屑发生反应的离子方程式______.
(4)测定绿矾产品中Fe2+含量的实验步骤:
a.称取5.7g绿矾产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;
b.量取25mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01mol?L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积为40mL(滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO数学公式+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O)
①计算上述产品中FeSO4?7H2O的质量分数为______.
②若用上述方法测定的产品中FeSO4?7H2O的质量分数偏低(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有(只回答一条即可)______.

解:(1)固体W为S和SiO2,烧时产生某有毒气体二氧化硫,吸收装置需要防止倒吸;
A、装置可以吸收二氧化硫,防止倒吸,故A符合;
B、装置不能吸收完全,不能放倒吸,故B不符合;
C、装置直接插入水中会引起倒吸,故C不符合;
D、装置用倒扣在水面上的漏斗放倒吸,故D符合;
若选用E装置,则烧杯中的下层液体必须不能溶解二氧化硫气体,可以是四氯化碳;
故答案为:AD;CCl4;
(2)过滤装置需要漏斗、玻璃棒、烧杯玻璃仪器,故答案为:漏斗、玻璃棒、烧杯;
(3)流程分析,加入过量铁粉,铁和过量的稀硫酸、硫酸铁发生的反应,反应的离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑,
故答案为:2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑;
(4))①a.称取5.7g绿矾产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;
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40.00mL;依据反应方程式进行计算:
5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O
5 1
n(Fe2+) 0.01000mol/L×0.0400L
计算得到;n(Fe2+)=0.002mol;
则250mL溶液中含Fe2+=0.002mol×=0.02mol;
FeSO4?7H2O物质的量为0.02mol,质量=0.02mol×278g/mol=5.56g;
质量分数=×100%=97.54%,故答案为:97.54%;
②用上述方法测定的样品中FeSO4?7H2O的质量分数偏低(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因是洗涤不彻底,亚铁离子被空气中的氧气部分氧化,
故答案为:样品中存在少量的杂质(如H2O、H2SO4等);样品部分被氧化.
分析:(1)固体W为S和SiO2,烧时产生某有毒气体二氧化硫,吸收装置需要防止倒吸;
(2)依据过滤实验基本操作和装置分析回答;
(3)依据流程分析,加入过量铁粉,铁和过量的稀硫酸、硫酸铁发生的反应;
(4)①依据滴定实验的反应终点时发生的反应进行计算,依据铁元素守恒,结合滴定过程的反应离子方程式计算得到;
②根据实验过程中操作的误差分析方法进行判断,产品中存在少量的杂质或产品部分被氧化.
点评:本题考查了物质制备流程分析判断,实验基本操作的熟练掌握,滴定实验的分析判断,数据计算,误差分析的方法,题目难度中等.
练习册系列答案
相关题目
三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3]?3H2O)有很重要的用途.可用如图流程来制备.根据题意完成下列各题:

(1)若用铁和稀硫酸制备绿矾(FeSO4?7H2O)过程中,其中
铁
铁
(填物质名称)往往要过量,理由是
防止Fe2+被氧化
防止Fe2+被氧化
.
(2)要从溶液中得到绿矾,必须进行的实验操作是
bcae
bcae
.(按前后顺序填)
a.过滤洗涤     b.蒸发浓缩     c.冷却结晶    d.灼烧    e.干燥
某兴趣小组为测定三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3]?3H2O)中铁元素含量,做了如下实验:
步骤1:称量5.000g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250ml溶液.
步骤2:取所配溶液25.00ml于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳,同时,MnO4-被还原成Mn2+.向反应后的溶液中加入一定量锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时,溶液仍里酸性.
步骤3:在酸性条件下,用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,共做三次实验,平均消耗KMnO4溶液20.00ml,滴定中MnO4-,被还原成Mn2+.
(3)步骤1中,配制三草酸合铁酸钾溶液需要使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有
250ml容量瓶
250ml容量瓶
;主要操作步骤依次是:称量、溶解、转移、
洗涤
洗涤
、定容、摇匀.
(4)步骤2中,加入锌粉的目的是
还原Fe3+为Fe2+
还原Fe3+为Fe2+
.
(5)步骤3中,发生反应的离子方程式为:
MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O
MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O
.
(6)步骤2中,若加入的KMnO4的溶液的量不够,则测得的铁含量
偏高
偏高
.(选填“偏低”、“偏高”、“不变”)
(7)某同学将8.74g无水三草酸合铁酸钾(K3[Fe(C2O4)3])在一定条件下加热分解,所得固体的质量为5.42g,同时得到密度为1.647g/L(已折合成标准状况下)气体.研究固体产物得知,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3.写出该分解反应的化学方程式
2K3[Fe(C2O4)3]═3K2CO3+Fe+FeO+4CO+5CO2
2K3[Fe(C2O4)3]═3K2CO3+Fe+FeO+4CO+5CO2
.

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网