某化学实验小组制备硫酸亚铁铵晶体并设计实验测定其组成.他们进行了以下实验:I．向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液.经过“一系列操作后得到一种浅蓝绿色的硫酸亚铁铵晶体.这种晶体俗名“摩尔盐 .它比绿矾稳定得多．将摩尔盐低温烘干后.称取7.84g加热至1000C失去结晶水.质量变为5.68gII．选择下图所示的部分装置连接起来.检查气密性� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某化学实验小组制备硫酸亚铁铵晶体并设计实验测定其组成，他们进行了以下实验：
I．向FeSO₄溶液中加入饱和（NH₄）₂SO₄溶液，经过“一系列操作”后得到一种浅蓝绿色的硫酸亚铁铵晶体，这种晶体俗名“摩尔盐”，它比绿矾稳定得多．将摩尔盐低温烘干后，称取7.84g加热至100⁰C失去结晶水，质量变为5.68g
II．选择下图所示的部分装置连接起来，检查气密性后，将上述5.68g固体放入A装置的锥形瓶中，再向锥形瓶中加入足量NaOH浓溶液，充分吸收产生的气体并测出气体质量为0.68g．

III．向A中加入适量3%的H₂O₂溶液，充分振荡后滤出沉淀，洗净、干燥、灼烧后，测得其质量为1.6g．
根据上述实验回答下列问题：
（1）实验I中，要检验FeSO₄溶液中是否含有Fe³⁺常用的试剂是

，“一系列操作”依次为

、

和过滤．
（2）实验II中，选择的装置是A接

接

（填代号），A装置中未使用分液漏斗的理由是

（3）向锥形瓶中加入NaOH溶液的操作方法是

，吸收A中产生的气体所用试剂应是

．实验小组的同学为保证A中产生的气体被完全吸收，以准确测量其质量，他们在A中反应停止后再进行的操作是

．
（4）根据上述实验数据计算，7.84g摩尔盐中SO₄^2-的质量为

g，摩尔盐中n（NH₄⁺）：n（Fe²⁺）：n（（SO₄^2-）：n（H₂O）=

．

考点：探究物质的组成或测量物质的含量,铵盐,制备实验方案的设计

专题：实验题

分析：（1）可用KSCN检验Fe³⁺，由溶液制备晶体，可进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作；
（2）莫尔盐与氢氧化钠溶液反应生成氨气，可用稀硫酸吸收，注意防止倒吸，氢氧化钠具有强腐蚀性，可与二氧化硅反应；
（3）加入氢氧化钠溶液时，应先打开止水夹，缓慢推压注射器活塞，用稀硫酸吸收氨气，为保证气体完全吸收，可用注射器向A中注入空气；
（4）由题给数据可知7.84g摩尔盐中m（H₂O）=7.84g-5.68g=2.16g，生成的m（NH₃）=0.68g，m（Fe₂O₃）=1.6g，以此可确定SO₄^2-的质量以及n（NH₄⁺）：n（Fe²⁺）：n（（SO₄^2-）：n（H₂O）的比值．

解答： 解：（1）可用KSCN检验Fe³⁺，如含Fe³⁺，则加入KSCN，溶液变为血红色，由溶液制备晶体，可进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作，
故答案为：KSCN溶液；蒸发浓缩；冷却结晶；
（2）莫尔盐与氢氧化钠溶液反应生成氨气，生成氨气先用碱石灰干燥，以除去水，然后用稀硫酸在D装置内吸收氨气，以防止倒吸，氢氧化钠具有强腐蚀性，可与二氧化硅反应，则可用注射器加入氢氧化钠溶液，
故答案为：C、D； NaOH溶液对分液漏斗活塞、旋塞的磨口腐蚀性强；
（3）加入氢氧化钠溶液时，应先打开止水夹，缓慢推压注射器活塞，用稀硫酸吸收氨气，为保证气体完全吸收，可用注射器向A中注入空气，使装置中的氨气全部进入吸收液，
故答案为：打开止水夹，缓慢推压注射器活塞；H₂SO₄溶液；用注射器向A中注入空气，使装置中的氨气全部进入吸收液；
（4）由题给数据可知7.84g摩尔盐中m（H₂O）=7.84g-5.68g=2.16g，n（H₂O）=

2.16g

18g/mol

=0.12mol，
生成的m（NH₃）=0.68g，m（Fe₂O₃）=1.6g，
则n（NH₃）=

0.68g

17g/mol

=0.04mol，n（Fe₂O₃）=

1.6g

160g/mol

=0.01mol，
则m（NH₄⁺）=0.04mol×18g/mol=0.72g，m（Fe²⁺）=0.02mol×56g/mol=1.12g，
则m（SO₄^2-）=7.84g-2.16g-0.72g-1.12g=3.84g，
n（SO₄^2-）=

3.84g

96g/mol

=0.04mol，
所以n（NH₄⁺）：n（Fe²⁺）：n（（SO₄^2-）：n（H₂O）=0.04mol：0.02mol：0.04mol：0.12mol=2：1：2：6，
故答案为：3.84；2：1：2：6．

点评：本题考查物质的含量测定，侧重于学生的分析能力、计算能力和实验能力的考查，题目难度不大，注意把握相关实验基本方法和注意事项．

练习册系列答案

相关题目

D、CO₂

用金属钴板（含少量Fe、Ni）制备应用广泛的氯化钴的工艺流程如图：

注：钴与盐酸反应极慢，需加入催化剂硝酸才可能进行实际生产．有关钴、镍和铁化合物的性质见表：

化学式	沉淀完全时的pH	有关性质
Co（OH）₂	9.4	Co+2HCl=CoCl₂+H₂↑ Co²⁺+2NH₃?H₂O=Co（OH）₂↓+2NH₄⁺ Co²⁺+2H₂O?Co（OH）₂+2H⁺ Ni+2HCl=NiCl₂+H₂↑ Ni²⁺+6NH₃?H₂O=[Ni（NH₃）₆]²⁺+6H₂O
Fe（OH）₂	9.6
Fe（OH）₃	3.7

（1）“除镍”步骤中，NH₃?H₂O用量对反应收率的影响见表：从表中可知x=

时，除镍效果最好．

加NH₃?H₂O调pH	收率/%	Ni²⁺的含量/%
9	98.1	0.08
9.5	98	0.05
10	97.6	0.005
10.3	94	0.005

（2）“除镍”步骤必须控制在一定时间内完成，否则沉淀中将有部分Co（OH）₂转化为Co（OH）₃，此反应的化学方程式为

．
（3）“除铁”步骤中加入纯碱的作用是（请用离子方程式表示）

．
（4）在“调pH”步骤中，加入盐酸的作用是

．
（5）已知25℃时，K_SP[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，则该温度下反应
Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺的平衡常数K=

．
（6）已知：FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-218kJ?mol^-1
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.5kJ?mol^-1
写出CO气体还原Fe₃O₄固体得到Fe固体和CO₂气体的热化学方程式：

．

工业炼镁排放大量废渣，其主要成分是MgCl₂、KCl和少量MgO、BaCl₂、FeCl₃、CuCl₂．利用该废渣生产硫酸镁和光卤石（KCl?MgCl₂?6H₂O）的工艺流程如下：

沉淀物	Fe（OH）₃	Cu（OH）₂	Mg（OH）₂
pH	3.2	6.7	12.4

部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时溶液的pH见上表，请回答下列问题：
（1）调pH至7的目的是

．
（2）调节pH的过程中，MgO发生反应的离子方程式为

．
（3）实验室进行“蒸发浓缩”时要用到的硅酸盐质仪器有

．
（4）光卤石在一定压力下受热分解，剩余固体成分及质量（m）随温度（T）变化情况如图．

①图中固体A的成分是

；
②图中x=

．

低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，低碳循环正成为科学家研究的主要课题．最近有科学家提出构想：把空气吹人饱和碳酸钾溶液，然后再把CO₂从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇．该构想技术流程如图1：

（1）向分解池中通入高温水蒸气的作用是

．
（2）已知在常温常压下：①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ/mol
则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为

．
（3）依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图2所示的电池装置．该装置负极的电极反应式为

．
（4）已知Ksp（CaCO₃）=2.8×10^-9mol/L．现将CaCl₂溶液与0.02mol/L Na₂CO₃溶液等体积混合，生成CaCO₃沉淀时，所需CaCl₂溶液的最小物质的量浓度为

．
（5）CO（g）和H₂O（g）在一定条件下反应可得到清洁燃料H₂．将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中发生反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），不同温度下得到三组数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需要的时间/min
实验组	温度/℃	CO	H₂O	H₂	CO	达到平衡所需要的时间/min
1	650	4	2	1.6	2.4	6
2	900	2	1	0.4	1.6	3
3	900	a	b	c	d	t