硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O,是浅绿色晶体,商品名为莫尔盐,易溶于水,不溶于乙醇.
完成下面的实验报告:
【实验原理】
【实验用品】
10%Na2CO3溶液、Fe屑、3mol/LH2SO4、(NH4)2SO4固体、蒸馏水、无水乙醇.锥形瓶、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、烧杯、铁架台、漏斗、托盘天平、量筒、滤纸.
【实验步骤】
(1)Fe屑的处理和称量
称取3g铁屑,放入锥形瓶,用l0%Na2CO3溶液,除去Fe屑表面的油污,将剩余的碱液倒掉,用蒸馏水把Fe冲洗干净,干燥后称其质量m1g.
(2)FeSO4的制备
将称量好的Fe屑放人锥形瓶中,加入l5mL 3mol/LH2SO4,加热10min后(有氢气生成,用明火加热注意安全). ,并用少量热水洗涤锥形瓶及滤纸,将滤液和洗涤液一起转移至蒸发皿中.将滤纸上的固体干燥后称得质量为m2g.
①a处的操作是 ;
②制取FeSO4时,加入的Fe为什么要过量?(用离子方程式表示)
(3)(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O的制备
根据FeSO4的物质的量,计算并称取(NH4)2SO4固体,并将其加入上面实验的蒸发皿中,缓缓加热,浓缩至表面出现结晶薄膜为止. ,得到硫酸亚铁铵的晶体.过滤后用无水乙醇洗涤晶体,除去其表面的水分,称量得到的晶体质量为m3g.
①b处的操作是 ;②制备莫尔盐晶体时,为什么不能将溶液蒸发至干?
(4)产品检验
微量Fe3+的分析.称0.5g产品置于25mL比色管中,加水溶解后加1mL 25%的KSCN溶液,继续加水至25mL刻度,摇匀,与教师所给标准对比,评价产品质量.写出该过程所发生反应的离子方程式:
【实验记录】
| 温度/℃ 溶解度/g 盐 |
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| (NH4)2SO4 | 70.6 | 73.0 | 75.4 | 78.0 | 81.0 | - | 88.0 |
| FeSO4?7H2O | 15.7 | 20.5 | 26.5 | 32.9 | 40.2 | 48.6 | - |
| (NH4)SO4FeSO4?6H2O | 12.5 | 17.2 | 21.6 | 28.1 | 33.0 | 40.0 | - |
【实验原理】
【实验用品】
10%Na2CO3溶液、Fe屑、3mol/LH2SO4、(NH4)2SO4固体、蒸馏水、无水乙醇.锥形瓶、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、烧杯、铁架台、漏斗、托盘天平、量筒、滤纸.
【实验步骤】
(1)Fe屑的处理和称量
称取3g铁屑,放入锥形瓶,用l0%Na2CO3溶液,除去Fe屑表面的油污,将剩余的碱液倒掉,用蒸馏水把Fe冲洗干净,干燥后称其质量m1g.
(2)FeSO4的制备
将称量好的Fe屑放人锥形瓶中,加入l5mL 3mol/LH2SO4,加热10min后(有氢气生成,用明火加热注意安全).
①a处的操作是
②制取FeSO4时,加入的Fe为什么要过量?(用离子方程式表示)
(3)(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O的制备
根据FeSO4的物质的量,计算并称取(NH4)2SO4固体,并将其加入上面实验的蒸发皿中,缓缓加热,浓缩至表面出现结晶薄膜为止.
①b处的操作是
(4)产品检验
微量Fe3+的分析.称0.5g产品置于25mL比色管中,加水溶解后加1mL 25%的KSCN溶液,继续加水至25mL刻度,摇匀,与教师所给标准对比,评价产品质量.写出该过程所发生反应的离子方程式:
【实验记录】
| 起始铁的质量m1/g | 反应后铁的质量m2/g | 莫尔盐的质量 | 产率 | |
| 理论产量/g | 实际产量m3/g | |||
| 5.0 | 2.2 | c | 14.7 | d |
在众多的化学反应现象中,化学振荡现象最为令人惊奇,化学振荡实验很多,其中酸与铁丝的反应就是其中一例.某合作小组的同学查阅文献资料后,拟做铁丝与酸的化学振荡实验并进行探究.
实验步骤:
①将2cm左右的铁丝夹成多段,放在培养皿中,先用热的碳酸钠溶液除去铁丝表面的油污,蒸馏水冲洗后,再用某种试剂X浸泡到有大量气泡时取出,用蒸馏水冲洗干净.
②在细口瓶中加入30mL1.0mol/L的H3PO4、3mL30%的H2O2溶液,将处理后的铁丝放入其中.
③观察现象:铁丝表面产生气泡,随后消失,再产生气泡,再消失的周而往复的化学振荡现象出现,振荡周期约20秒,可维持数小时.
试回答下列问题:
(1)步骤①中,用试剂X可除去铁钉表面的铁的氧化物或镀层,所用的试剂X可能是 (选填序号:A.NaOH B.盐酸C.酒精).
(2)对振荡中产生的气体的成分,甲、乙两同学分别提出了假设,丙同学进行了验证.
甲同学认为是H2,其可能的理由是: .
乙同学认为是O2,其可能的理由是: .
丙同学在细口瓶中插入数据采集器氧气传感器,密封进行实验一小时,结果发现瓶中氧气的百分含量呈现逐渐减小的趋势,从而证明产生的气体是 .
(3)丁同学猜想酸与铁丝振荡体系中的反应机理及过程:
(a) Fe+2H+→Fe2++H2 (b)2Fe2++H2O2+H2O→Fe2O3+4H+
(c)Fe2O3+6H+→2Fe3++3H2O (d)2Fe3++H2→2Fe2++2H+,依据过程:
(a)→(b)→(c)→(d)→(a)…周而复始.
依据此机理,四步反应总的反应方程式为: .
(4)戊同学对本次实验中的所用铁钉中单质铁的含量进行测定,他们先配制一定物质的量浓度的硫酸,然后将一定质量的铁与硫酸(加入适量的铜粉)充分反应,并收集产生的气体,有关数据如下表:
所配硫酸的物质的量浓度为: mol/L;铁钉中单质铁的质量分数为 .
0 59884 59892 59898 59902 59908 59910 59914 59920 59922 59928 59934 59938 59940 59944 59950 59952 59958 59962 59964 59968 59970 59974 59976 59978 59979 59980 59982 59983 59984 59986 59988 59992 59994 59998 60000 60004 60010 60012 60018 60022 60024 60028 60034 60040 60042 60048 60052 60054 60060 60064 60070 60078 203614
实验步骤:
①将2cm左右的铁丝夹成多段,放在培养皿中,先用热的碳酸钠溶液除去铁丝表面的油污,蒸馏水冲洗后,再用某种试剂X浸泡到有大量气泡时取出,用蒸馏水冲洗干净.
②在细口瓶中加入30mL1.0mol/L的H3PO4、3mL30%的H2O2溶液,将处理后的铁丝放入其中.
③观察现象:铁丝表面产生气泡,随后消失,再产生气泡,再消失的周而往复的化学振荡现象出现,振荡周期约20秒,可维持数小时.
试回答下列问题:
(1)步骤①中,用试剂X可除去铁钉表面的铁的氧化物或镀层,所用的试剂X可能是
(2)对振荡中产生的气体的成分,甲、乙两同学分别提出了假设,丙同学进行了验证.
甲同学认为是H2,其可能的理由是:
乙同学认为是O2,其可能的理由是:
丙同学在细口瓶中插入数据采集器氧气传感器,密封进行实验一小时,结果发现瓶中氧气的百分含量呈现逐渐减小的趋势,从而证明产生的气体是
(3)丁同学猜想酸与铁丝振荡体系中的反应机理及过程:
(a) Fe+2H+→Fe2++H2 (b)2Fe2++H2O2+H2O→Fe2O3+4H+
(c)Fe2O3+6H+→2Fe3++3H2O (d)2Fe3++H2→2Fe2++2H+,依据过程:
(a)→(b)→(c)→(d)→(a)…周而复始.
依据此机理,四步反应总的反应方程式为:
(4)戊同学对本次实验中的所用铁钉中单质铁的含量进行测定,他们先配制一定物质的量浓度的硫酸,然后将一定质量的铁与硫酸(加入适量的铜粉)充分反应,并收集产生的气体,有关数据如下表:
| ① | ② | ③ | |
| 硫酸溶液体积/mL | 50 | 50 | 50 |
| 称取铁钉质量/g | 5.0 | 6.0 | 7.0 |
| 再投入铜粉质量/g | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| 标准状况下的体积/L | 1.97 | 2.24 | 2.24 |