题目内容

某氯化铁样品含有少量FeCl2杂质。现要测定其中铁元素的质量分数，实验按以下步骤进行：

请根据上面流程，回答以下问题：
（1）操作I是配制溶液，所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还必须有                     、                 .（填仪器名称）
（2）下列操作可能使所配溶液浓度偏小的是________________（填写序号）。
①未洗涤烧杯和玻璃棒                            
②定容时俯视容量瓶的刻度线
③配溶液前容量瓶中有少量蒸馏水 
④摇匀后，发现液面低于刻度线后继续加水至凹液面与刻度线相切
（3）请写出加入氯水发生的离子方程式                                          ，
（4）检验沉淀是否已经洗涤干净的操作是                                        。
（5）若原样品质量a为50g，加热后红棕色固体质量b为3g，则样品中铁元素的质量分数是                  。

（1）250mL容量瓶（1分）、胶头滴管（1分）
（2）①④  （2分）
（3）2Fe 2+＋Cl2＝2Fe 3+＋ 2Cl－   （2分）
（4）取少量洗出液，滴加AgNO3溶液，若无沉淀生成，则证明洗涤干净   （2分）
（5）铁元素的质量分数是42%

解析试题分析：（1）由图可知，操作I是将加入盐酸反应的溶液稀释成250.00mL溶液，故需要250mL容量瓶、胶头滴管；
（2）①④偏小，②偏高；③无影响
（3）加氯水就是让+2价铁变为+3价，发生反应为2Fe 2++Cl2=2Fe 3++2Cl-；
（4）洗涤的是氢氧化铁沉淀，溶液中是氯化铵溶液，可以检验Cl－看沉淀是否洗涤干净。取最后一次洗涤液，滴加滴加AgNO3溶液，若无沉淀生成，则证明洗涤干净。
（5）从250ml溶液中取25ml溶液试验得到红棕色固体质量b为3g，则原固体250ml溶液得到红棕色固体质量为30g,氧化铁中铁的质量分数112/116，所以30g固体中铁的质量112/116×30g. 样品中铁元素的质量分数是112/116×30g/50g×100℅=42℅
考点：溶液配制和除杂问题

练习册系列答案
相关题目

在实验室测定碳酸钠与碳酸氢钠的混合物中，碳酸钠的质量分数[用符号w(Na2CO3)表示]，称取此混合物5.lg，溶于水中，配成250mL溶液。
a．(10分)方案一：沉淀法测w(Na2CO3)利用化学反应把HCO3－、CO32－完全转化为沉淀，称取沉淀的质量，由此计算混合物中w (Na2CO3)。
（1）量取100 mL配制好的溶液于烧杯中，滴加足量沉淀剂，把溶液中HCO3－、CO32－完全转化为沉淀，应选的试剂是___________ （填编号）。

A．CaCl2 B．MgSO4 C．．NaCI D．Ba(OH)2
（2）简述证明HCO3－、CO32－已完全沉淀的实验操作_________________________。
（3）过滤，提取沉淀，则过滤操作所需要的玻璃仪器有________________________。
（4）洗涤沉淀，简述洗涤沉淀的操作_____________________________。
（5）干燥充分，称取沉淀的质量为9.8g，由此计算w(Na2CO3)。如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则测得w (Na2CO3)________________（填偏大或偏小、无影响）。
b．方案二：滴定法测w(Na2CO3)量取25.00 mL配制好的溶液加入锥形瓶中，滴加2滴酚酞试剂，摇匀，用0.2000 mol/L的盐酸进行滴定到终点。重复此操作2次，消耗盐酸的体积平均值为20.00 mL。      [已知饱和的碳酸溶液PH为3.9]
（1）量取25.00 mL配制好的溶液，应选择_______________仪器来完成。
（2）判断滴定终点的依据是_____________________，此过程中反应的离子方程式为__________________________________________________。
（3）此法测得w(Na2CO3)=________%（保留两位小数）

某同学设计了以下流程来检验碳酸钠粉末中可能含有少量氯化钠和氢氧化钠中的一种或两种杂质。

(1)步骤1所需玻璃仪器是______；步骤3的操作名称是______。
(2)对检验碳酸钠粉末中可能含有的杂质提出合理假设：
假设1：只含有氯化钠；
假设2：只含有___________；
假设3：氯化钠和氢氧化钠都含有。
(3)设计实验方案，进行实验。
限选以下试剂：氯化钡溶液、硝酸钡溶液、酚酞试液、稀硝酸、稀盐酸、稀硫酸、硝酸银溶液。回答下列问题：
①加入过量试剂A的名称是______。
②填写下表:

实验步骤
预期现象和结论
步骤4:
 
步骤5:
 
 

我国化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法的化学原理是将二氧化碳通入氨水的氯化钠饱和溶液中，其化学反应方程式为：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。
（1）在实验室中利用上述原理从反应所得溶液中分离出碳酸氢钠晶体，应选用下列装置中的            。

（2）实验所得碳酸氢钠晶体中，可能含有的杂质离子有Cl—和NH4+，实验室鉴定Cl—所选用的试剂是、，鉴定另一种杂质离子的方法是  （填序号）。

A．加水，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
B．加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
C．加氢氧化钠溶液，加热，滴入酚酞试剂
D．加氢氧化钠溶液，加热，滴入紫色石蕊试剂
（3）碳酸氢钠晶体受热分解可得到纯碱，其化学反应方程式为

化学兴趣小组的同学为测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数进行了以下实验，请你参与并完成对有关问题的解答。

图1                                      图2  
（1）甲同学用图1所示装置测定CO2的质量。实验时稀硫酸是与样品中的          (填“Na2CO3”或"NaCl”)发生反应。仪器b的名称是            。洗气瓶c中盛装的是浓硫酸，此浓硫酸的作用是          。
（2）乙同学用图2所示装置，取一定质量的样品(为m g；已测得)和足量稀硫酸反应进行实验，完成样品中Na2CO3”质量分数的测定。
①实验前，检查该装置气密性的方法是先打开活塞a，由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再将针筒活塞向内推压，若b下端玻璃管中的         上升，则装置气密性良好。
②在实验完成时，能直接测得的数据是CO2的           (填“体积’’或“质量’’)。
（3）丙同学用下图所示方法和步骤实验：

①操作I涉及的实验名称有          、洗涤；操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、        。
②丙测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为            。
（4）标准状况下，将672 mL CO2气通入50 mL1mol/LKOH溶液中，完全反应后，所得溶液中K2CO3和KHCO3的物质的量之比为(设反应前后溶液体积变化忽略不计)                  。

在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，通入水蒸气，并加热，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。

请回答该实验中的问题。
（1）写出该反应的反应方程式：                                                。
（2）实验前必须对整套装置进行气密性检查，操作方法是                          。
（3）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是                            ；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是                                 。
（4）酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯；原因是                                                              。
（5）干燥管中盛装是的物质是                   。
（6）试管中收集气体是H2 ，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行     ，
这一操作的目的是                                             。

根据Mg与CO2的反应推测，Na也能在CO2中燃烧，且固体产物可能为C、Na2O和Na2CO3中的两种或三种。某兴趣小组用如下装置开展两个阶段的实验探究。

【实验I】引发CO2与Na反应。操作步骤为：
①按图连接装置，检验装置气密性，并往各装置中加入试剂；      
②打开装置a上活塞一段时间；
③点燃d处酒精灯，使CO2与Na充分反应。停止加热，继续通气体使双通管冷却。
回答下列问题：
（1）装置a中用到的玻璃仪器有试管和                      ；
（2）装置b中装入的试剂是　　　　　　　　　　　          ；
（3）装置c的作用是　　　　　　　　　　　          ；
（4）步骤②中，当观察到　　　　　　　　　                时，才能进入步骤③。
【实验Ⅱ】探究反应产物及反应机理。取反应后双通管中固体物质29.2 g进行如下实验：
①仔细观察固体，发现有黑色颗粒；
②将固体溶于足量的水并过滤、洗涤，得到1.8 g滤渣（干燥）；
③将滤液加水稀释配成250 mL的溶液；
④取少量③的溶液，先加足量BaCl2溶液，观察到白色沉淀,所得固体质量为3.94g；再加几滴酚酞试液，溶液变红；
⑤取25.00 mL③的溶液，滴加甲基橙作为指示剂，用3.0 mol·L-1盐酸滴定，消耗盐酸体积为20.00 mL。
回答下列问题：
（5）如何判断⑤中的滴定终点　　　　　　　　　　　                   
（6）反应后装置d中的固体物质为　　　　　　　　　　　     ；通过计算分析：29.2 g残留固体中，各组分的质量各是多少?　　　　　　　　                   

绿矾（FeSO4·7H2O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法：

已知：室温下饱和H2S溶液的pH约为3.9，SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5。
（1）操作II中，通入硫化氢至饱和的目的是           _________________________             ；在溶液中用硫酸酸化至pH＝2的目的是         _______________________________            。
（2）检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3+的实验操作是                                       。
（3）测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是：
a.称取3.7200g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/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
①已知KMnO4酸性溶液与Fe2+反应时被还原为Mn2+，请写出该反应的离                         ；
②在滴定实验中不能选择         式滴定管，理由是                                 ；
③计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为                 （用小数表示，保留两位小数）。

铁触媒（铁的氧化物）是硫酸工业的催化剂。某同学设计了以下两种方案研究铁触媒的组成。
方案一：用下列装置测定铁触媒的含铁量，确定其组成。

方案二：用下列实验方法测定铁触媒的含铁量，确定其组成。

（1）步骤④中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和　　        　 。
（2）因为通入Cl2不足量，“溶液B”中还含有      会影响测定结果。
（3）因为通入Cl2过量且加热煮沸不充分，“溶液B”中可能含有Cl2。请设计实验方案检验Cl2，完成下列实验报告。
限选试剂：0.1mol·L－1酸性KMnO4溶液、紫色石蕊试液、品红稀溶液、淀粉-KI溶液、0.1moL·L－1KSCN溶液

实验操作
实验现象与结论
 
 
 
（4）“干燥管C”的作用是                                                 。
（5）称取15.2g铁触媒进行上述实验。充分反应后，测得“干燥管B”增重11.0g，则该铁触媒的化学式可表示为                                   。

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