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某实验小组用工业上废弃固体(主要成分Cu2S和Fe2O3)混合物制取粗铜和Fe2(SO4)3晶体,设计的操作流程如下:精英家教网
(1)除酒精灯和铁架台或三脚架外,①中所需的容器和夹持仪器分别为
 
、
 
,①和⑥中都用到的仪器为
 
;
(2)试剂x的化学式为
 
;x与溶液B反应的离子方程式为
 
;
(3)某同学取少量的溶液B向其中加入过量的某种强氧化剂,再滴加KSCN溶液,发现溶液变红色,放置一段时间后,溶液褪色,该同学猜测溶液褪色的原因是溶液中的SCN- 被过量的氧化剂氧化所致.
现给出以下试剂:1.0mol?L-1硫酸、1.0mol?L-1 NaOH溶液、0.1mol?L-1 Fe2(SO4)3溶液、20%KSCN溶液、蒸馏水.请你设计合理实验验证乙同学的猜测是否合理.简要说明实验步骤和现象
 
;
(4)某同学用实验制得的Fe2(SO4)3 晶体配制0.1mol?L-1 的Fe2(SO4)3 溶液,在称量出Fe2(SO4)3 晶体后,溶解该晶体的具体操作为
 
.
分析:(1)①固体灼烧用到容器坩埚和夹持仪器坩埚钳;①灼烧操作和⑥溶液浓缩析出硫酸铁晶体中都用到的玻璃棒;
(2 )加入试剂x氧化亚铁离子,使用试剂不能引进新的杂质,所以选用双氧水做氧化剂,反应方程式:H2O2 2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O;
(3)通过重新滴加硫氰化钾溶液,证明该同学的假设是否合理;
(4)配制硫酸铁溶液,要防止铁离子的水解,需要加入适量稀硫酸.
解答:解:(1)①灼烧固体应该放在坩埚中,坩埚用坩埚钳夹持;①灼烧操作和⑥溶液浓缩析出硫酸铁晶体都用到玻璃棒,
故答案为:坩埚;坩埚钳; 玻璃棒;
(2)由于加入试剂x目的是氧化亚铁离子,使用试剂不能引进新的杂质,所以选用双氧水做氧化剂,反应方程式:2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O,
故答案为:H2O2;2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O;
(3)重新加入硫氰化钾溶液,若是溶液变红,说明该同学猜测合理,否则不合理,方法为:取少量褪色后的溶液于试管中,逐滴加入过量的20%KSCN溶液,如溶液变红色,说明乙同学的猜测是合理的,如不变红色,说明猜测不合理,
故答案为:取少量褪色后的溶液于试管中,逐滴加入过量的20%KSCN溶液,如溶液变红色,说明乙同学的猜测是合理的,如不变红色,说明猜测不合理(或滴加过量的0.1 mol?L-1 Fe2(SO4)3溶液,如溶液不变红色,说明合理,若变红色,说明猜测不合理);
(4)在配制硫酸铁溶液时,需要加入稀硫酸防止铁离子的水解,所以配制方法为:将称量的晶体置于烧杯中,加入适量的稀硫酸和蒸馏水,用玻璃棒搅拌,
故答案为:将称量的晶体置于烧杯中,加入适量的稀硫酸和蒸馏水,用玻璃棒搅拌.
点评:本题借助氯化铁固体的制取,考查了实验操作中仪器名称、试剂选择、硫酸铁溶液配制、检验方案的试剂、离子方程式书写等知识,题目综合性较强,充分考查了学生的分析、理解能力,本题难度中等.
练习册系列答案
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(1)写出FeCl3溶液与铜箔发生反应的化学方程式:
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
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(2)检验废腐蚀液中含有Fe3+的实验操作是
取少量废腐蚀液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,溶液变红色,则证明原溶液中含有Fe3+
取少量废腐蚀液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,溶液变红色,则证明原溶液中含有Fe3+
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(3)“过滤”用到的玻璃仪器有:普通漏斗、
玻璃棒、烧杯
玻璃棒、烧杯
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(4)废液中加入过量①后,发生反应的离子方程式:
2Fe3++Fe=3Fe2+Cu2++Fe=Fe2++Cu
2Fe3++Fe=3Fe2+Cu2++Fe=Fe2++Cu
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(5)上述流程中取废液200mL,其中含CuCl2 1.5mol?L-1、FeCl2 3.0mol?L-1、FeCl3 1.0mol?L-1,若要将铜全部回收,需加入Fe粉的质量应不少于
22.4
22.4
g;将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液需通入Cl2的物质的量不少于
0.6
0.6
mol.
(6)某化学兴趣小组利用在下图装置制取氯气并通入到FeCl2溶液中获得FeCl3溶液.

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MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O
.
该装置不完整,请在所给虚线框内画出所缺部分,并标注试剂.
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CuSO4+
 
PH3+
 
 
=
 
H3PO4+
 
H2SO4+
 
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.
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