题目内容
【题目】某化学兴趣小组拟用右图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。提供化学药品:铁屑、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)实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中,可采取的措施是 。
(4)在FeSO4溶液中加入(NH4)2SO4固体可制备摩尔盐晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O] (相对分子质量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 | 第二次来 | 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表示).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】(1)分液漏斗
(2)B A(或“AC”); 防止生成的氢氧化亚铁被氧化
(3)将铁粉换成铁钉或铁块
(4)①D ②MnO4-+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】
试题分析:(1)分液漏斗能用来控制稀硫酸的流速,三颈烧瓶是反应装置,所以稀硫酸应放在仪器1,即分液漏斗中。
(2)利用Fe与稀硫酸反应生成的H2排出装置内的空气后,关闭开关B,两个三颈烧瓶的气体不再连通,三颈烧瓶2内氢气逐渐增大,压强增大,打开开关A或AC,因为压强差,三颈烧瓶2内的FeSO4溶液进入三颈烧瓶3中,FeSO4与NaOH反应生成Fe(OH)2沉淀; Fe(OH)2极易被氧化,所以实验开始时排尽装置中空气可防止生成的氢氧化亚铁被氧化。
(3)实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中,可采取的措施是将铁粉换成铁钉或铁块
(4)①因为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O晶体易溶于水,不溶于乙醇,为了防止晶体的损失,所以用90%的乙醇溶液洗,故D项正确。 ②MnO4_在酸性条件下把Fe2+氧化为Fe3+,Mn元素转化为Mn2+,根据化合价的变化配平可得离子方程式:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;滴定终点时恰好完全反应,所以再滴入KMnO4溶液,溶液不再褪色,所以滴定终点的现象是:最后一滴滴入,溶液由无色变为浅紫色,且30s不变色;第一次滴定的结果与其它两次相差较大,舍去,第二次和第三次消耗高锰酸钾溶液体积平均值为25mL,n[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]= n(Fe2+)= 5n(MnO4 ̄) =5×0.025c= 0.125c mol,样品中(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O物质的量为0.125c mol×500mL/25mL=2.5cmol,所以产品纯度 2.5cmol×392g/mol÷a g×100% =
×100%;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,造成高锰酸钾溶液的体积测量结果偏小,会导致样品纯度偏小,错误;B、滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡,造成高锰酸钾溶液的体积测量结果偏大,会导致样品纯度偏大,正确;C、第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗,样品残留在瓶壁上,消耗高锰酸钾溶液偏多,会导致样品纯度偏大,正确;D、三次使用的高锰酸钾溶液相同,不可能出现一次的结果明显大于其它两次,错误。