题目内容

14.某氯化铁样品含有少量FeCl2杂质.现要测定其中铁元素的质量分数,实验按以下步骤进行:

请根据上面流程,回答以下问题:
(1)操作I所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外,还必须有250mL容量瓶 (填自选仪器名称),操作II必须用到的仪器是D(填编号).
A.50mL烧杯  B.50mL量筒  C.25mL碱式滴定管  D.25mL酸式滴定管
(2)洗涤是洗去附着在沉淀上的NH4+、Cl-、OH-.(写离子符号)
(3)检验沉淀是否已经洗涤干净的操作是取少量最后一次洗出液,滴加AgNO3溶液,若无沉淀生成,则证明洗涤干净;
(4)若蒸发皿质量是W1g,蒸发皿与加热后固体总质量是W2g,则样品中铁元素的质量分数是$\frac{1120({W}_{2}-{W}_{1})}{160a}$×100%.
(5)有同学认为:上述流程中若不加入氯水,其它步骤不变,仍可达到目的.他的理由是4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3.(用化学方程式表示)

分析 测定样品中铁元素的质量分数,由实验流程可知,加盐酸溶解抑制水解,操作I为溶液的配制,可在烧杯中溶解、冷却后在250mL容量瓶中定容,操作II取出25.00mL溶液,可利用酸式滴定管或移液管,再加氯水时发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,加入氨水发生Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+,过滤后灼烧得到的红棕色固体为Fe2O3,结合Fe元素守恒可计算,以此来解答.

解答 解:(1)操作Ⅰ为配制250mL溶液,配制该溶液所需要的仪器有:量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶,还缺少250mL容量瓶,操作II取出25.00mL溶液,操作II必须用到的仪器是D(25mL酸式滴定管),
故答案:250mL容量瓶;D;
(2)由加氯水时发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,加入氨水发生Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+,为了使Fe3+充分沉淀,则加入的氨水要过量,则洗涤是洗去附着在沉淀上的NH4+、Cl-、OH-
故答案为:NH4+、Cl-、OH-
(3)若沉淀没有洗涤干净,滤液中一定含有氯离子,故可通过检验是滤液中否含有氯离子来判断沉淀是否洗涤干净,操作方法为取少量最后一次洗出液,滴加AgNO3溶液,若无沉淀生成,则证明洗涤干净,
故答案为:取少量最后一次洗出液,滴加AgNO3溶液,若无沉淀生成,则证明洗涤干净;
(4)若蒸发皿质量是W1g,蒸发皿与加热后固体总质量是W2g,因铁元素质量守恒,即红棕色固体中的铁元素的质量等于样品中铁元素的质量,Fe2O3中铁元素的质量为(W2-W1)g×$\frac{112}{160}$×$\frac{250}{25}$,则样品中铁元素的质量分数为$\frac{({W}_{2}-{W}_{1})×\frac{112}{160}×\frac{250}{25}}{a}$×100%=$\frac{1120({W}_{2}-{W}_{1})}{160a}$×100%,
故答案为:$\frac{1120({W}_{2}-{W}_{1})}{160a}$×100%;
(5)因氢氧化亚铁易被氧化,则上述流程中若不加入氯水,其它步骤不变,仍可达到目的,理由是4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
故答案为:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3

点评 本题考查物质的含量测定实验,为高频考点,把握实验流程、元素化合物知识、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,(4)为解答的易错点,题目难度不大.

练习册系列答案
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2.已知2A2(g)+B2(g)?2C3(g);△H=-Q1 kJ/mol(Q1>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2molA2和1molB2,在500℃时充分反应,达平衡后C3的浓度为w mol•L-1,放出热量为Q2 kJ.
(1)达到平衡时,A2的转化率为$\frac{{Q}_{2}}{{Q}_{1}}$.
(2)达到平衡后,若向原容器中通入少量的氩气,A2的转化率将不变(填“增大“、“减小”或“不变”)
(3)若在原来的容器中,只加入2mol C3,500℃时充分反应达平衡后,吸收热量Q3 kJ,C3浓度=(填>、=、<)w mol•L-1,Q1、Q2、Q3 之间满足何种关系Q1=Q2+Q3
(4)能说明该反应已经达到平衡状态的是b.
a.v(C3)=2v (B2);           b.容器内压强保持不变
c.2v(A2)=v(B2)            d.容器内的密度保持不变
(5)改变某一条件,得到如图的变化规律(图中T表示温度,n表示物质的量),可得出的结论正确的是ad;
a.反应速率c>b>a
b.达到平衡时A2的转化率大小为:b>a>c
c.T2>T1
d.b点A2和B2的物质的量之比为2:1
(6)若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2molA2和l molB2,500℃时充分反应达平衡后,放出热量Q4kJ,则Q2<Q4 (填“>”、“<”或“=”).
(7)下列措施可以同时提高反应速率和B2的转化率是(填选项序号)b.
a.选择适当的催化剂      b.增大压强
c.及时分离生成的C3      d.升高温度.
19.过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等.某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的含量.请填写下列空白:
移取10.00mL密度为ρg/mL的过氧化氢原溶液稀释成250mL.量取稀过氧化氢溶液25,00mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样.
(1)用高锰酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定待测液中的H2O2的含量.若需配制浓度为0.10mol•L-1的KMnO4标准溶液500mL,应准确称取7.9g KMnO4(已知M(KMnO4)=158.0g•mol-1).
a.配制该标准溶液时,下列仪器中不必要用到的有①③.(用编号表示).
①托盘天平   ②烧杯   ③量筒   ④玻璃棒   ⑤容量瓶   ⑥胶头滴管   ⑦移液管
b.定容时仰视读数,导致最终结果偏小;(填“偏大”“偏小”或“不变”)
(2)完成并配平离子方程式:
2MnO4-+x5H2O2+6H+=2Mn2++x2O2↑+8H2O
(3)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入酸式(填“酸式”或“碱式”)滴定管中.滴定到达终点的现象是滴入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液由无色变为浅红色(或紫色),且30秒内不褪色.
(4)重复滴定三次,平均耗用 KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为$\frac{0.0085V}{p}$×100%.
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果偏高_(填“偏高”或“偏低”或“不变”).
6.现有周期表中部分元素的性质或原子结构如表:
元素编号原子结构或元素性质
X单质在常温下为黄绿色气体,水溶液具有漂白性
Y短周期主族元素中原子半径最大
Z常见的金属,既能与强酸反应又能与强碱反应
M最高正价与最低负价代数和为4
NN是一种生命元素,人体缺少该元素会发生贫血,使人脸色萎黄
有三种氧化物,其中一种氧化物具有磁性
(1)Y在元素周期表中的位置第三周期IA族;Y与氧原子个数1:1的化合物的电子式
(2)写出Z单质与Y的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑(或2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑);
(3)X单质的水溶液与M的常见氧化物可用作漂白剂,写出两者之间反应的化学方程式Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl;
(4)请写出判断Y、Z金属性强弱的一个事实氢氧化钠的碱性强于氢氧化铝碱性.
(5)在沸水中加入N的某高价盐饱和溶液可以得到一种红褐色的液体,向该液体中逐滴加入含M的最高价氧化物的水化物溶液直至过量的过程中发生的现象是:先出现沉淀,然后沉淀溶解.
(6)已知:298K时固体Z在氧气中燃烧生成1mol Z2O3固体时,放出热量1676.2kJ;固体N在氧气中燃烧生成1mol N3O4固体时,放出热量1118.4kJ.请写出298K时,由Z单质与N3O4反应的热化学方程式:8Al(s)+3Fe3O4(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s)△H=-3349.6KJ/mol.
17.Ⅰ.查阅资料,乙二酸(HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸.
(1)已知高锰酸钾能氧化草酸.反应如下(部分产物和生成物未写):MnO4-+H2C2O4Mn2++CO2↑.若把该反应设计成一原电池,则正极的电极反应式为MnO4-+5e-+8H+=Mn2++4H2O
(2)某同学将2.52g草酸晶体(H2C2O4•2H2O)加入到100mL 0.2mol•L-1的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性,则其中含碳元素的粒子中物质的量浓度最小的微粒化学式为H2C2O4
Ⅱ.某化学兴趣小组在一次实验探究中发现,向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液时,发现反应速率变化如图所示,小组成员探究t1~t2时间内速率变快的主要原因,为此“异常”现象展开讨论,猜想造成这种现象的最可能原因有两种.
猜想Ⅰ:此反应过程放热,温度升高,反应速率加快;
猜想Ⅱ:….
(3)猜想Ⅱ可能是:生成的Mn2+对该反应有催化作用,加快反应速率
(4)基于猜想Ⅱ成立,设计方案进行实验,请完成以下实验记录表内容.
试管A试管B
加入试剂2mL0.1mol/L H2C2O4溶液、1mL 0.05mol/L 酸性KMnO42mL0.1mol/L H2C2O4溶液、
1mL 0.05mol/L 酸性KMnO4
少量硫酸锰固体(填物质名称)
实验现象(褪色时间)褪色时间10min褪色时间<10min
(选填“<”“>”或“=”)
结论猜想Ⅱ正确
Ⅲ.为了测定含有H2C2O4•2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样中各物质的质量分数,进行如下实验:
①称取6.0g试样,加水溶解,配成250mL试样溶液.
②用酸式滴定管量取25.00mL试样溶液放入锥形瓶中,并加入2~3滴酚酞试液,用0.2500mol/LNaOH溶液滴定,消耗NaOH溶液20.00mL.
③再取25.00mL试样溶液放入另一锥形瓶中,用0.1000mol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定,消耗高锰酸钾溶液16.00mL.
回答下列问题:
(5)步骤③中判断滴定终点的方法是溶液由无色变为浅红色(或紫色、紫红色),且半分钟内不褪色.
(6)步骤②中量取试样溶液时,酸式滴定管用蒸馏水洗过后没有润洗,则测得H2C2O4•2H2O的质量分数偏小.(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(7)原6.0g试样中H2C2O4•2H2O的物质的量为0.03mol.

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