题目内容
硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]为浅绿色晶体,实验室中常以废铁屑为原料来制备,其步骤如下:
步骤1 将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污,分离出液体,用水洗净铁屑。
步骤2 向处理过的铁屑中加入过量的3mol·L-1H2SO4溶液,在60℃左右使其反应到不再产生气体,趁热过滤,得FeSO4溶液。
步骤3 向所得FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体。
请回答下列问题:
(1) 在步骤1的操作中,下列仪器中不必用到的有__________(填仪器编号)
①铁架台 ②燃烧匙 ③锥形瓶 ④广口瓶 ⑤研钵 ⑥ 玻璃棒 ⑦ 酒精灯
(2) 在步骤2中所加的硫酸必
须过量,其原因是_______;
(3) 在步骤3中,“一系列
操作”依次为______、_______和过滤;
(4) 本实验制的的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe3+杂质。检验Fe3+常用的试剂是______,可以观察到得现象是________。
[答案](1)②④⑤;(2)抑制亚铁离子的水解和氧化;(3)加热浓缩、冷却结晶;(4)KSCN溶液,溶液显血红色
命题立意:实验综合能力考查,本题考查点有溶液加热、过滤、固体溶解、蒸发(防水解)、结晶等一系列实验。
解析:步骤1是溶液加热和过滤操作,用不到②④⑤;亚铁离子在加热过程中有水解,因而要加酸抑制亚铁离子的水解;步骤3是抑制亚铁离子的水解下的蒸发与结晶过程;
【思维拓展】实验综合题不仅仅要考查操作方面的内容,也考查一些理论知识在实验过程中的运用,因而实验综合题历来是高考中的难点。操作要点在平时复习中注意积累,分析过程中可能要注意的问题,要紧扣实验目的,多方面考虑,才可确保万无一失。
| 温度/℃ | FeSO4?7H2O | (NH4)2SO4 | (NH4)2SO4?FeSO4?6H2O |
| 10 | 20.0 | 73.0 | 17.2 |
| 20 | 26.5 | 75.4 | 21.6 |
| 30 | 32.9 | 78.0 | 28.1 |
实验步骤流程图:
请完成以下实验记录:
(1)步骤I中用10% Na2CO3的热溶液处理铁屑的目的是
(2)将称量好的Fe屑放入锥形瓶中,加入适量3mol/LH2SO4溶液,放在水浴中加热至气泡量产生较少时为止(有氢气生成,用明火加热注意安全).趁热过滤,并用少量热水洗涤锥形瓶及滤纸,将滤液和洗涤液一起转移至蒸发皿中.将滤纸上的固体常温干燥后称重,记为m2;
(3)称取一定质量的(NH4)2SO4,加入
(4)产品纯度的测定
先称取产品1.600g,加水溶解,配成100ml溶液,移取25.00mL待测溶液与锥形瓶中,再用硫酸酸化的0.0100mol/LKMnO4标准溶液进行滴定其中的Fe2+,达到滴定终点时消耗标准液的平均值为20.00mL,则样品中的(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O的质量分数?(列式计算)