题目内容
【题目】某化学兴趣小组拟用下图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。提供化学药品:铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液。
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(1)稀硫酸应放在___________中(填写仪器名称).
(2)本实验通过控制A、B、C三个开关,将仪器中的空气排尽后,再关闭开关______、打开开关_______就可观察到氢氧化亚铁的颜色。试分析实验开始时排尽装置中空气的理由_________________.
(3)该实验使用铁粉,除反应速率可能太快外,还可能会造成的不良后果是__________________.
(4)在FeSO4溶液中加入(NH4)2SO4固体可制备硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O] (式量为392),该晶体比一般亚铁盐稳定,不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇。
①为洗涤(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O粗产品,下列方法中最合适的是__________。
A.用冷水洗 B.先用冷水洗,后用无水乙醇洗
C.用30%的乙醇溶液洗 D.用90%的乙醇溶液洗
②为了测定产品的纯度,称取a g产品溶于水,配制成500mL溶液,用浓度为c mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。每次所取待测液体积均为25.00mL,实验结果记录如下:
实验次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
消耗高锰酸钾溶液体积/mL | 25.52 | 25.02 | 24.98 |
滴定过程中发生反应的离子方程式为______________________.滴定终点的现象是_____________________.通过实验数据计算的该产品纯度为______________(用字母ac表).上表中第一次实验中记录数据明显大于后两次,其原因可能是_______。
A.实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时酸性高锰酸钾溶液的体积
B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡
C.第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过,后两次未润洗
D.该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长,有部分变质,浓度降低
【答案】 分液漏斗 B A 防止生成的氢氧化亚铁被氧化 铁粉进入导管从而堵塞导管 D MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O 最后一滴滴入,溶液由无色变为浅紫色,且30s不变色
×100% BC
【解析】(1)实验开始的时候,稀硫酸应该放在分液漏斗中,实验中逐渐滴加,与铁粉反应生成硫酸亚铁和氢气。
(2)排净空气后,关闭开关B打开开关A,这样反应继续生成的氢气无法逸出,只能在2中聚集,压强增大,将溶液经开关A压入装置3内。排净装置内的空气的主要目的是为了排除氧气,避免氧气将氢氧化亚铁氧化为氢氧化铁。
(3)铁粉颗粒太小,可能将导管口堵住。
(4)①因为该晶体易溶于水,不溶于乙醇,所以应该选择用90%的乙醇溶液洗,这样可以避免产品的损失。
②酸性高锰酸钾溶液将亚铁离子氧化为铁离子,其对应方程式为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。达到滴定终点的时候,溶液中所有的亚铁离子都被反应,滴入的过量的高锰酸钾使溶液显浅红色,所以终点现象为:最后一滴滴入,溶液由无色变为浅紫色,且30s不变色。第一次的实验的误差太大,所以舍去,后两次的平均值为25.00mL。所以高锰酸钾为25c/1000mol,亚铁离子为其5倍,所以是c/8mol。配成500mL溶液,取出25ml,所以原来的亚铁为
,所以硫酸亚铁铵晶体为5c/2 mol,质量为392×5c/2,所以产品纯度为:392×5c/2a=980c/a。实验结束时俯视刻度线读取滴定终点,会将高锰酸钾的体积算小,所以选项A错误。滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡,会将加入的高锰酸钾的体积算大,选项B正确。第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过,后两次未润洗。锥形瓶是不需要润洗的,如果润洗了,锥形瓶内壁上会有一部分硫酸亚铁铵,这样就需要加入更多的高锰酸钾溶液,选项C正确。该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长,有部分变质,那么三次滴定都在使用相同的高锰酸钾浓度体积应该差异很小,选项D错误。