题目内容
16.某化学兴趣小组测定某FeCl3样品(含少量FeCl2杂质)中铁元素的质量分数,实验室按以下步骤进行:①称量a g样品,置于烧杯中;
②加入适量盐酸和适量蒸馏水,使样品溶解,然后准确配制成250mL溶液;
③准确量取25.00mL步骤②中配得的溶液,置于烧杯中,加入适量的氯水,加热使反应完全;
④趁热迅速加入过量氨水,充分搅拌,使沉淀完全;
⑤过滤、洗涤沉淀;
⑥将沉淀转移到坩埚内,加热、搅拌,直到固体全部由红褐色变为红棕色后,在干燥器中冷却至室温后,称量;
⑦…
请根据上面叙述,回答:
(1)如图所示仪器中,本实验步骤①②③中必须用到的仪器是E和ACFG(填字母).
(2)写出步骤③中发生反应的离子方程式2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-.
(3)洗涤是洗去附着在沉淀上的NH4+、Cl-、OH-(写离子符号),洗涤沉淀的操作是向漏斗里注入蒸馏水,使水面没过滤渣,等水自然流完后,重复操作2~3次.
(4)如何确定沉淀是否洗涤干净的操作是取最后一滴洗涤液,加入硝酸银溶液,如果没有沉淀生成,则证明洗涤干净.
(5)若坩埚质量是W1,坩埚与加热后固体总质量是W2,则样品中铁元素的质量分数为$\frac{({W}_{2}-{W}_{1})g×\frac{112}{160}×\frac{250}{25}}{ag}$×100%.(列出算式,不需化简)
(6)该兴趣小组中甲学生认为:实验步骤③中不加入氯水,其余步骤不变,仍可达到实验目的.你认为甲学生的观点是否正确?正确(填正确或错误);请说明理由:FeCl3、FeCl2溶液中加入过量氨水,生成Fe(OH)3和Fe(OH)2沉淀,在操作过程中Fe(OH)2会被空气进一步氧化生成Fe(OH)3,最后所得生成物只有Fe2O3,对实验结果无影响.
分析 (1)根据称量、溶解、配制一定物质的量浓度的溶液、准确量取溶液等操作确定所需仪器;
(2)根据氯水能将FeCl2氧化生成FeCl3;
(3)根据溶液中含有氨水、氯化铵来确定离子;根据洗涤沉淀的方法;
(4)因为沉淀中含有Cl-,据此检验沉淀是否洗涤干净;
(5)氢氧化铁加热灼烧后生成氧化铁,坩埚质量是W1,坩埚与加热后固体总质量是W2,则氧化铁的质量为(W2-W1)g.氧化铁中铁元素的质量等于样品中铁元素的质量,进而计算铁元素的质量分数;
(6)根据FeCl3、FeCl2溶液中加入过量氨水,生成Fe(OH)3和Fe(OH)2沉淀,在操作过程中Fe(OH)2会被空气进一步氧化生成Fe(OH)3,最后所得生成物只有Fe2O3.
解答 解:(1)称量时需要天平、钥匙;溶解时需要烧杯、玻璃棒;配制一定物质的量浓度的溶液时需要量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、一定规格的容量瓶;
准确量取溶液需要酸式滴定管、洗耳球,
故答案为:A、C、F、G;
(2)氯水能将FeCl2氧化生成FeCl3,离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故答案为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(3)溶液中含有氨水、氯化铵,所以离子有:NH4+、Cl-、OH-;洗涤沉淀的方法是向漏斗里注入蒸馏水,使水面没过滤渣,等水自然流完后,重复操作2~3次,
故答案为:NH4+、Cl-、OH-;向漏斗里注入蒸馏水,使水面没过滤渣,等水自然流完后,重复操作2~3次;
(4)因为沉淀中含有Cl-,确定沉淀是否洗涤干净的操作是:取最后一滴洗涤液,加入硝酸银溶液,如果没有沉淀生成,则证明洗涤干净,
故答案为:取最后一滴洗涤液,加入硝酸银溶液,如果没有沉淀生成,则证明洗涤干净.
(5)铁元素质量守恒,即红棕色固体中的铁就是样品中铁,Fe2O3中铁元素的质量为(W2-W1)g×$\frac{112}{160}$,样品中铁元素的质量(W2-W1)g×$\frac{112}{160}$×$\frac{250}{25}$,样品中铁元素的质量分数$\frac{({W}_{2}-{W}_{1})g×\frac{112}{160}×\frac{250}{25}}{ag}$×100%,
故答案为:$\frac{({W}_{2}-{W}_{1})g×\frac{112}{160}×\frac{250}{25}}{ag}$×100%;
(6)因FeCl3、FeCl2溶液中加入过量氨水,生成Fe(OH)3和Fe(OH)2沉淀,在操作过程中Fe(OH)2会被空气进一步氧化生成Fe(OH)3,最后所得生成物只有Fe2O3,仍可达到实验目的,
故答案为:正确;FeCl3、FeCl2溶液中加入过量氨水,生成Fe(OH)3和Fe(OH)2沉淀,在操作过程中Fe(OH)2会被空气进一步氧化生成Fe(OH)3,最后所得生成物只有Fe2O3,对实验结果无影响.
点评 本题主要考查学生溶液的配制、对实验原理理解、对实验操作的评价、物质含量的测定、化学计算等,题目难度中等,需要学生具备扎实的基础知识与分析问题、解决问题能力.
| A. | NO2溶于水:3NO2+H2O=H++NO3-+2NO | |
| B. | NaClO溶液中ClO-的水解:ClO-+H2O=HClO+OH- | |
| C. | 酸性条件下,用H2O2将I-转化为I2:H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O | |
| D. | 氯化铝溶液中加入过量的氨水:Al3++4NH3•H2O=AlO2-+4NH4++2H2O |
| A. | AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp比在纯水中的小 | |
| B. | 向AgCl的悬浊液中加入NaBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色,说明Ksp(AgCl)<Ksp(AgBr) | |
| C. | 将0.001 mol•L-1AgNO3溶液滴入0.001 mol•L-1的KCl,无沉淀析出 | |
| D. | 向AgCl的悬浊液中滴加浓氨水,沉淀溶解,说明AgCl的溶解平衡向右移动 |
(1)煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:Na2CO3+H2S═NaHCO3+NaHS.
(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g);△H=-90.8kJ•mol-1
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g);△H=-23.5kJ•mol-1
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g);△H=-41.3kJ•mol-1
总反应:3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=-246.4kJ•mol-1;一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是a、c、e(填字母代号).
a.压缩体积 b.加入催化剂 c.减少CO2的浓度 d.增加CO的浓度 e.分离出二甲醚
(3)已知反应②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400.此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
| 物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
| 浓度/(mol•L-1) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
②温度升高,该反应的平衡常数K减小(填“增大”、“减小”或“不变”)
| A. | .NaCl溶液(BaCl2):加过量Na2CO3溶液,过滤,再加适量盐酸并加热 | |
| B. | .KNO3溶液(AgNO3):加过量KCl溶液,过滤 | |
| C. | .NaCl溶液(Br2):加CCl4,分液 | |
| D. | .FeSO4溶液(CuSO4):加过量铁粉、过滤 |
| A. | 泡沫灭火器 | B. | 干粉灭火器 | C. | 水 | D. | 细沙 |
| A. | 用过量氨水吸收工业尾气中的SO2:NH3•H2O+SO2═NH4++SO32-+H2O | |
| B. | MnO2与浓盐酸反应制Cl2:MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O | |
| C. | 向FeBr2溶液中通入足量氯气:2Fe2++4Br-+3Cl2═2Fe3++2Br2+6Cl- | |
| D. | 醋酸除去水垢:2H++CaCO3═Ca2++CO2↑+H2O |