氯化铁是常见的水处理剂。某氯化铁样品含有少量杂质。现要测定其中的质量分数,实验按以下步骤进行:
已知有关离子方程式为:
(1)取少量氯化铁样品滴入50mL沸水中,加热片刻,液体呈现红褐色,反应的离子方程式为:_____________________________________。
(2)操作I所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须有________、_________(填仪器名称)。
(3)操作II必须用到的仪器是________(选填编号);
a.50mL烧杯 b.10mL量筒 c.20mL量筒 d.25mL滴定管
指示剂是淀粉溶液,则达到滴定终点的现象是__________________________。
(4)滴定时,消耗浓度为0.1000mol/L的标准溶液18.00mL。该样品中(式量为270.5)的质量分数为_____________。
(5)要把样品氯化铁中的少量杂质除去,可用的试剂是________(选填编号)。
a.铁粉 b.氯水 c.溴水 d.双氧水
(6)如果采用以下步骤测定氯化铁样品元素的含量,完成下列填空。
①称量样品 ②加水溶解 ③加足量氨水,沉淀 ④过滤 ⑤灼烧 ⑥称量并进行恒重操作。
还缺少的一步操作是________;在过滤前,需要检验是否沉淀完全,其操作________________________;
判断是否恒重的标准是_______________________________________________________。
(1)Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+(1分,等号也对,缺反应条件不得分)
(2)100ml容量瓶(1分)、胶头滴管(1分)
(3)d(1分) 最后一滴标准液滴入时,锥形瓶中溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色(1分)
(4)0.9738或97.38% (2分)
(5)bd (2分)
(6)洗涤 (1分)在上层清液中继续滴加氨水,观察有无沉淀产生(1分);连续两次称得的质量相等或不超过0.1g(1分)。
解析试题分析:(1)取少量氯化铁样品滴入50mL沸水中,加热片刻,液体呈现红褐色,生成的是氢氧化铁胶体,反应的离子方程式为Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+
(2)因配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器有:量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、一定规格的容量瓶,故还必须有:100mL容量瓶;胶头滴管;
(3)100.00ml的溶液需要精密量具量取,烧杯是粗略量取,量筒只能精确到0.1ml,所以用滴定管精确到0.01ml,选用25mL滴定管量取溶液10.00ml的溶液,故d项正确;碘遇淀粉变蓝色,随标准Na2S2O3溶液滴入和碘单质反应,溶液蓝色变化为无色且半分钟不褪色,说明达到反应终点。
(4)2Fe3++2I-→2Fe2++I2,I2+2S2O32-→2I-+S4O62一,2FeCl3-6H2O~2Fe3+~I2~2S2O32-;滴定时,10.00ml溶液中碘单质消耗浓度为0.1000mol/L的标准Na2S2O3溶液18.17mL,FeCl3?6H2O的物质的量=0.1000mol/L×0.018L=0.0018mol,该样品中100.00ml溶液中所含FeCl3?6H2O的物质的量为0.018mol,质量分数=0.018mol×270.5g/mol÷5.000g×100%=97.38%。
(5)要把样品氯化铁中的少量FeCl2杂质除去,需要加入氧化剂氧化亚铁离子为铁离子,但加入的氧化剂不能引入新的杂质。A、铁粉和铁离子反应,不能和 亚铁离子反应,不符合;
b、氯水可以氧化亚铁离子为铁离子,且不引入新的杂质,符合;c、溴水能氧化亚铁离子,但引入了溴离子,不符合;d、双氧水可以氧化亚铁离子为铁离子,过氧化氢被还原为水,不引入杂质,符合。
(6)实验操作过程分析沉淀需要过滤后洗涤除去表面的杂质;检验是否沉淀完全,可以在上层清液中加入氨水观察是否有沉淀生成;沉淀称量恒重的标准是两次称量质量相同或相差不超过0.001g。
考点:本题考查物质组成和性质的实验验证和实验探究方法,铁及其化合物性质的分析应用,物质除杂,滴定实验测定物质含量的计算应用。
科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某研究性学习小组在网上收集到如下信息:钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究:
实验:将燃烧的钠迅速伸入到盛满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上黏附着白色物质。
提出假设
假设1:白色物质是Na2O。
假设2:白色物质是Na2CO3。
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
设计实验方案验证假设
该小组对燃烧后的白色产物
进行如下探究:
实验方案 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
方案1 | 取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液 | 溶液变成红色 | 白色物质为Na2O |
方案2 | ①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液 | 出现白色沉淀 | |
| ②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 | 无明显现象 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
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:
(1)操作Ⅰ所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须有________、________(填仪器名称)。
(2)写出加入氯水发生反应的离子方程式_____________________________________。
(3)检验沉淀已经洗涤干净的操作及现象是_____________________。
(4)坩埚质量为W1 g,加热后坩埚与红棕色固体总质量为W2 g,则样品中铁元素的质量分数是________ (列出原始算式,不需化简);若称量准确而最终测量的结果偏大,则造成误差的原因可能是_____________________________________________________________
(写出一种原因即可)。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
Ⅰ.铁是人体必需的微量元素,绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。
(1)FeSO4溶液在空气中会因氧化变质产生红褐色沉淀,其发生反应的离子方程式是 ;实验室在配制FeSO4溶液时常加入 以防止其被氧化。请你设计一个实验证明FeSO4溶液是否被氧化 。
Ⅱ.硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化,常用于代替硫酸亚铁。
(2)硫酸亚铁铵不易被氧化的原因是 。
(3)为检验分解产物的成分,设计如下实验装置进行实验,加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。
①A中固体充分加热较长时间后,通入氮气,目的是 。
②装置B中BaCl2溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO3气体生成,若含有该气体,观察到的现象为 。
③实验中,观察到C中有白色沉淀生成,则C中发生的反应为 (用离子方程式表示)。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。
(1)在滤液A中加入漂白液,目的是氧化除铁,所得滤液B显酸性。
①检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为: (注明试剂、现象)。
②检验滤液A中是否含有Fe2+的试剂是 ,其实验现象为 。
③由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为:边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、 (填操作名称)、洗涤。
(2)SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为 (填代号)。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其他不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程,以该矿样为原料生产CuCl2·2H2O晶体。
已知:在20 ℃时,氯化铜的溶解度是73 g;常温下,金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表。
金属离子 | 开始形成氢氧化物沉淀的pH | 完全形成氢氧化物沉淀的pH |
Fe2+ | 7.0 | 9.0 |
Fe3+ | 1.9 | 3.2 |
Cu2+ | 4.7 | 6.7 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种自色固体,用不同的方法做了以下实验,如图I~Ⅳ所示。
(1)只根据图I、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是 (填装置序号)。
(2)图I所示实验前要先检验气密性,则检验气密性的方法是:关闭分液漏斗活塞,将导管口浸入水中, ,则气密性良好。
(3)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,但比较图Ⅲ和图Ⅳ两组实验,图Ⅳ实验的优点是 。
(4)若用图Ⅳ实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是 (填化学式)。
(5)除去碳酸钠固体中少量碳酸氢钠的方法是 (填化学方程式)。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某氯化亚铁和氯化铁的混合物。现要测定其中铁元素的质量分数,进行如下实验:
Ⅰ.甲同学根据如下流程进行实验,回答以下问题:
(1)操作Ⅰ所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须有 、 (填仪器名称)
(2)请写出加入溴水发生的离子反应方程式 。
(3)将沉淀物置于坩埚中加热至恒重后,冷却至室温,称量剩余固体和坩埚的质量,计算。
实验中加热至恒重的目的是 。
(4)若坩埚质量是W1g,坩埚与加热后固体总质量是W2g,则样品中铁元素的质量分数是 。
Ⅱ.乙同学提出,还可以采用以下方法来测定:
(1)溶解样品改用了硫酸,用离子方程式指明不再用盐酸原因是 ;
(2)若要用实验证明操作Ⅱ所得滤液中不存在Fe3+,其最可靠的化学方法是 ;
(3)若滴定用掉c mol/L KMn04溶液b mL,则样品中铁元素的质量分数是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
A B C
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定
① 按上图组装仪器,检查装置的气密性;
② 将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略);
③ 从左端导气管口处不断地缓缓通入H2,待C装置出口处H2验纯后,点燃A处酒精灯
④ 充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(1)装置C的作用为 。
(2)测的反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的百分含量为 。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定
(1)步骤④中煮沸的作用是 。
(2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、 。
(3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是 。
a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
b.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d.锥形瓶不需要用待测液润洗
e.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
f.滴定结束后,30s内溶液不恢复原来的颜色再读数
(4)若滴定过程中消耗0.5000mol·L?1KI溶液20.00mL,则铁矿石中铁的百分含量为 。
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为 。
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