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。

(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

第三次

消耗高锰酸钾溶液体积/mL

25.52

25.02

24.98

i滴定过程中发生反应的离子方程式为

ii滴定终点的现象是

iii通过实验数据计算的该产品纯度为 (用字母a,c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 (填字母代号 )。

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.滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定结束有气泡

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 ;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;②i.MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;ii.最后一滴滴入,溶液变为浅紫色,且30s不变色;iii.×100%;C;

【解析】

试题分析:(1)此实验目的是制备氢氧化亚铁,先用铁和稀硫酸反应制备硫酸亚铁,此反应在装置2中进行,稀硫酸是溶液,应盛放在分液漏斗中,故答案为:分液漏斗;

(2)打开B、C,关闭A,利用装置2中产生的氢气,把装置3中的空气排尽,使装置处于还原氛围,然后关闭B,打开A,产生气体压强增大,把产生的FeSO4,压入到装置3中,产生Fe(OH)2白色沉淀,氢氧化亚铁溶液被空气中的氧气所氧化,生成氢氧化铁,对氢氧化亚铁颜色的观察产生干扰,所以要排除装置中的空气,防止生成的氢氧化亚铁被氧化,故答案为:B;AC;白色;防止生成的氢氧化亚铁被氧化;

(3)将铁粉换成铁块或铁钉,可以防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中,故答案为:将铁粉换成铁块或铁钉;

(4)①因为硫酸亚铁铵易溶于水,不溶于乙醇,应该用乙醇洗涤,减少硫酸亚铁铵的溶解,同时利用乙醇和水互溶,从而达到洗涤的要求,故选D,故答案为:D;

②i.利用高锰酸钾的强氧化性,Fe2+的强还原性,两者发生氧化还原反应,Fe2+被氧化成Fe3+↑1,Mn由+7价→+2↓5,最小公倍数5,根据原子个数、电荷守恒,即MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;ii.向溶液中滴加中高锰酸钾,高锰酸钾显紫红色,因此滴定到终点:最后一滴滴入,溶液由无色变为浅紫色,且30s不变色;iii.因为第一次与第二次、第三次相差较大,忽略不计,消耗高锰酸钾溶液的体积为ml=25mL,根据离子反应方程式,得出:n[(NH4)2SO4FeSO46H2O]=5n(KMnO4)=25×10-3×c×5mol,则500mL溶液中含有n[(NH4)2SO4FeSO46H2O]=25×10-3×c×5×500/25mol=2.5cmol,所以质量分数=2.5c××100%=×100%,A、俯视读数,造成所读的数偏小,故错误;B、滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡,所消耗的液体体积减少,故错误;C、锥形瓶用待测液润洗,待测液的物质的量增加,则消耗高锰酸钾的体积增加,故正确;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,但每次消耗的标准液体积应相等,不会造成较大偏差,故D错误,故答案为:i.MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;ii.最后一滴滴入,溶液变为浅紫色,且30s不变色;iii.×100%;C。

练习册系列答案
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(1)装置A中发生的化学反应的化学方程式为 ;

(2)装置B的作用是贮存多余的气体,B中广口瓶内应盛放的液体是 (填序号);

①水 ②酸性KMnO4 ③Na2CO3溶液 ④饱和的NaHSO3溶液

(3)装置C和D中产生的现象相同,但原因却不同。C中是由于SO2 ,而D中则是由于SO2具有 ;

(4)装置D中试管口塞一团棉花,棉花中应浸有一种液体,其作用是 ;

(5)实验完毕,待A中烧瓶内液体冷却后,过滤,向滤液中加入少量的蒸馏水稀释,溶液为蓝色,为了证明蓝色只与Cu2+有关,而与其它离子无关,某同学设计了下列实验,其中对实验目的没有意义的是 (填序号);

①观察稀H2SO4溶液呈无色

②观察CuSO4粉末呈白色

③稀释CuSO4溶液,溶液蓝色变浅

④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液,生成蓝色沉淀,过滤,滤液呈无色

⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液,生成白色沉淀,过滤,滤液仍显蓝色

(6)若实验中用7.2g铜片和12.5mL18.0ml·L-1的浓硫酸在加热条件充分反应,最终铜片仍有剩余。根据所学的知识,某同学认为溶液中一定还有硫酸剩余,其理由是 。

假定反应前后溶液的体积不变,设剩余硫酸的浓度为amol/L,现向反应后溶液中缓慢加入硝酸钾固体,充分搅拌直到剩余铜片恰好完全反应,反应消耗硝酸钾 mol(用含a的代数式表示,要化简)。

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