富马酸亚铁FeH2C4O4,商品名富血铁,含铁量高,是治疗缺铁性贫血常见的药物.某校研究性学习小组通过查阅大量资料后,决定自行制备富血铁并检测其含铁量.
富马酸(HOOC-CH=CH-COOH)的性质:
分子式 相对分子质量 溶解度和溶解性 酸性
H4C4O4 116 在水中:0.7g(25℃)、9.8g(97.5℃).
盐酸中:可溶.
二元酸,且0.1mol/L H4C4O4的pH=2.
Fe2+的性质:
开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
7.6 9.6
Ⅰ、富马酸亚铁的制备
①将适量的富马酸置于100mL烧杯中,加水20mL在热沸搅拌下,加入Na2CO3溶液10mL,使其pH为6.5~6.7;
②将上述溶液转移至100mL圆底烧瓶中,装好回流装置,加热至沸;
③缓慢加入新制的FeSO4溶液30mL,维持温度100℃,充分搅拌1.5小时.
④冷却、过滤,洗涤沉淀,然后水浴干燥,得到棕色粉末.
试回答:
步骤①中加入Na2CO3,反应的离子方程式
 
(富马酸及其酸根用化学式表示).
步骤①中反应后控制溶液pH为6.5~6.7;若反应后溶液的pH太小,则引起的后果是
 
.若反应后溶液的pH太大则引起的后果是
 

Ⅱ、产品纯度测定
准确称取富血铁0.3200g,加煮沸过的3mol/LH2SO4溶液15mL,待样品完全溶解后,加煮沸过的冷水50mL和4滴邻二氮菲-亚铁指示剂,立即用(NH42Ce(SO43(硫酸高铈铵)0.1000mol/L标准溶液进行滴定.直至溶液刚好变为浅蓝色即为终点.测得其体积为18.50mL,计算样品中富血铁的质量分数,写出计算过程.(Fe2++Ce4+═Fe3++Ce3+
 
在化学分析中,一般采用在酸性条件下用高锰酸钾标准溶液滴定的方法测定试样中FeSO4?7H2O的质量分数,反应原理为:5Fe2++8H++MnO4-=5Fe3++Mn2++4H2O.高锰酸钾标准溶液可用性质稳定、相对分子质量较大的基准物质草酸钠[Mr(Na2C2O4)=134.0]进行标定,反应原理为:5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O.
实验步骤如下:
步骤一:先粗配浓度约为1.5×10-2mol?L-1的高锰酸钾溶液500mL.
步骤二:称取Na2C2O4固体m g放入锥形瓶中,用蒸馏水溶解并加稀硫酸酸化,加热至70~80℃,用步骤一所配高锰酸钾溶液进行滴定,从而可标定高锰酸钾溶液的浓度.经测定,c(KMnO4)=0.0160mol?L-1
步骤三:称取FeSO4?7H2O试样1.071g,放入锥形瓶中,加入适量的水溶解,
步骤四:用标准高锰酸钾溶液滴定步骤三所配样品溶液,达到终点时消耗标准溶液48.00mL.
试回答下列问题:
(1)步骤一中要用到的玻璃仪器是烧杯、
 
 

(2)本实验中操作滴定管的如图所示,正确的是
 
(填编号).
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(3)步骤二的滴定是在一定温度下进行的,操作过程中发现前一阶段溶液褪色较慢,中间阶段褪色明显变快,最后阶段褪色又变慢.试根据影响化学反应速率的条件分析,溶液褪色明显变快的原因可能是
 

(4)请设计步骤四中的数据记录和数据处理表格(不必填数据).
(5)国家标准规定FeSO4?7H2O的含量(w):一级品100.5%≥w≥99.50%;二级品100.5%≥w≥99.00%;三级品101.0%≥w≥98.00%.试判断该试样符合国家
 
级品标准.
(6)测定试样中FeSO4?7H2O的含量时,有时测定值会超过100%,其原因可能是
 
有些化学反应进行时观察不到明显的现象.某兴趣小组为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应,从不同角度设计如下方案.
方案一:先用pH试纸测定NaOH溶液的pH,再滴加盐酸并不断振荡,同时测定混合溶液的pH,若测得pH逐渐变小且小于7,证明NaOH与稀盐酸发生了中和反应.
(1)用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作是:
 

(2)简述强调“测得的pH小于7”的理由:
 

方案二:在NaOH溶液中滴加几滴酚酞,溶液显红色,再滴加稀盐酸,红色逐渐消失,证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应.但该组同学在向NaOH溶液中滴加酚酞时发现氢氧化钠溶液中滴入酚酞后,溶液变成了红色,过了一会儿红色消失.该小组对这种意外现象的原因作如下猜想:
①可能是酚酞被空气中的氧气氧化,使红色消失;
②可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应,使红色消失.
(1)为验证猜想①,将配制的氢氧化钠溶液加热,在液面上滴一些植物油,冷却后向溶液中再滴入酚酞.“加热”和“滴入植物油”目的是
 
.结果表明红色消失与空气中的氧气无关.
(2)为验证猜想②,取一定量的Na2CO3溶液,向其中滴入酚酞,发现溶液呈现红色,得出以下结论:
结论1:说明Na2CO3溶液呈
 
性;
结论2:说明溶液红色消失与空气中的二氧化碳无关.
(3)通过查阅资料得知:酚酞在氢氧化钠溶液浓度很大时,可能重新褪至无色.请设计实验方案证明红色消失的原因是取用的NaOH溶液浓度过大:实验方法:
 
,观察到的现象:
 
石灰石的主要成份是碳酸钙,含氧化钙约 40~50%,较好的石灰石含 CaO 约 45~53%.此外还有 SiO2、Fe2O3、Al2O3 及 MgO 等杂质.测定石灰石中钙的含量时将样品溶于盐酸,加入草酸铵溶液,在中性或碱性介质中生成难溶的草酸钙沉淀 (CaC2O4?H2O),将所得沉淀过滤、洗净,用硫酸溶解,用标准高锰酸钾溶液滴定生成的草酸,通过钙与草酸的定量关系,间接求出钙的含量. 涉及的化学反应为:
H2C2O4+MnO4-+H+→Mn2++CO2↑+H2O(未配平)
CaC2O4 沉淀颗粒细小,易沾污,难于过滤.为了得到纯净而粗大的结晶,通常在含 Ca2+的酸性溶液中加入饱和 (NH42C2O4,由于 C2O42- 浓度很低,而不能生成沉淀,此时向溶液中滴加氨水,溶液中 C2O42- 浓度慢慢增大,可以获得颗粒比较粗大的 CaC2O4 沉淀.沉淀完毕后,pH应在3.5~4.5,这样可避免其他难溶钙盐析出,又不使 CaC2O4 溶解度太大.
根据以上材料回答下列问题:
(1)样品溶于盐酸后得到的沉淀物主要是
 

(2)沉淀 CaC2O4要加入沉淀剂饱和的 (NH42C2O4 溶液,为什么?
 

(3)工业中通常先用0.1%草酸铵溶液洗涤沉淀,再用冷的蒸馏水洗涤,其目的是:
 

(4)写出硫酸溶解草酸钙沉淀的离子方程式:
 

(5)若开始用去m g样品,最后滴定用去浓度为C mol/L 的KMnO4 溶液 v  ml,推出CaO含量与 KMnO4的定量计算关系.ω%=
 
 0  21817  21825  21831  21835  21841  21843  21847  21853  21855  21861  21867  21871  21873  21877  21883  21885  21891  21895  21897  21901  21903  21907  21909  21911  21912  21913  21915  21916  21917  21919  21921  21925  21927  21931  21933  21937  21943  21945  21951  21955  21957  21961  21967  21973  21975  21981  21985  21987  21993  21997  22003  22011  203614 

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