题目内容

绿矾( FeSO4·7H2O )、硫酸铵以相等物质的量混合可制得摩尔盐晶体,反应原理为: (NH4)2 SO4 + FeSO4 + 6H2O =(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O↓。其流程可表示为:

(1)洗涤中Na2CO3的主要作用是                            
(2)结晶过程中要加热蒸发溶剂,浓缩结晶。应加热到          时,停止加热
(3)过滤是用下图所示装置进行的,这种过滤跟普通过滤相比,除了过滤速度快外,还有一个优点是                 

(4)用无水乙醇洗涤的目的是                    
(5)产品中Fe2+的定量分析:制得的摩尔盐样品中往往含有极少量的Fe3+。为了测定摩尔盐产品中Fe2+的含量,一般采用在酸性条件下KMnO4标准液滴定的方法。称取4.0g的摩尔盐样品,溶于水,并加入适量稀硫酸。用0.2 mol/LKMnO4溶液滴定,当溶液中Fe2+全部被氧化时,消耗KMnO4溶液10.00mL。
①本实验的指示剂是       。(填字母)
酚酞  B.甲基橙C.石蕊D.不需要
②产品中Fe2+的质量分数为     

(1)利用碳酸钠溶液呈碱性,除去铁表面的油污(2分)
(2)加热到溶液表面出现晶膜时(2分)
(3)得到较干燥的沉淀(2分)
(4)除去水分,减少固体损失(2分)
(5)①D (2分) ②14% (2分)

解析(1)碳酸钠溶液由于水解呈碱性,油脂在碱性条件下可水解为可溶于水的物质(高级脂肪酸钠盐及甘油),进而除去铁表面的油污
(2)浓缩的标准为:加热到溶液表面出现晶膜
(3)用布氏漏斗抽滤可加快过滤速率,得到较干燥的沉淀
(4)表面的水可溶于乙醇中,并且摩尔盐不溶于乙醇中,减小了产品的损失
(5)由于KMnO4溶液本身为紫色,当Fe2+全部被氧化达到终点时,紫色不在褪去即可
由关系式5Fe2+~2KMnO4可知,Fe2+的质量为:0.2×0.010×5×56=0.56g,Fe2+的质量分数为0.56/4=14%

练习册系列答案
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I.硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料.以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾(CuSO4?5H2O)的生产流程示意图:
胆矾和石膏在不同温度下的溶解度(g/100g水)见下表.
温度(℃) 20 40 60 80 100
石膏 0.32 0.26 0.15 0.11 0.07
胆矾 32 44.6 61.8 83.8 114
请回答下列问题:
(1)红棕色滤渣的主要成分是
Fe(OH)3
Fe(OH)3

(2)写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式
3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O

(3)操作I的操作温度应该控制在
100
100
℃左右;
(4)从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作II应为
冷却结晶、过滤
冷却结晶、过滤
、洗涤、干燥;
(5)取样检验是为了确认Fe3+是否除净.有同学设计了以下两种方案,在实验室分别对所取样品按下列方案进行操作:
方案一:取样于试管→滴加KSCN溶液;
方案二:径向层析→喷KSCN溶液
①你认为上述两种方案设计更合理的是
方案二
方案二

②指出你认为不合理的方案存在的问题
Cu2+的蓝色对检验有干扰
Cu2+的蓝色对检验有干扰

(6)反应产物中的NO可以循环使用,用化学方程式表示循环使用的方案
4NO+3O2+H2O=4HNO3
4NO+3O2+H2O=4HNO3

II.(12分)复印机使用的墨粉主要成份是Fe3O4,图是氧化沉淀法生产Fe3O4的工艺:
已知:
①工业绿矾中FeSO4的含量为52.5%,其中的杂质不参与反应;
②Fe(OH)2+2Fe(OH)3═Fe3O4?4H2O
请回答下列问题:
(1)铁的常见氧化物有
FeO、Fe2O3、Fe3O4
FeO、Fe2O3、Fe3O4

(2)Fe3O4与盐酸反应的化学方程式是:
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
,检验反应后的溶液中含Fe3+的方法:
取待测液少许于试管中,加入适量的KSCN溶液,若溶液显血红色,则证明含Fe3+
取待测液少许于试管中,加入适量的KSCN溶液,若溶液显血红色,则证明含Fe3+

(3)在工艺流程中,通入适量空气“氧化”时的化学方程式是:
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3

(4)生产中可获得的副产品是
Na2SO4?10H2O
Na2SO4?10H2O
,提取该副产品的操作顺序是:
bcdae
bcdae
(填写序号)
a.过滤    b.加热浓缩    c.冷却    d.结晶    e.洗涤
(5)在生产过程中,若工业绿矾的投料速率是12.16kg/h,为使产品较纯,鼓入空气的速率应为
0.784
0.784
m3/h(假设反应在标准状态下进行,空气中O2占20%).

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