绿矾(FeSO4?7H2O)是治疗缺铁性贫血的特效药.某学校的化学兴趣小组的同学对绿矾进行了如下的探究:FeSO4?7H2O的制备该化学兴趣小组的同学在实验室通过如下实验由废铁屑(含少量氧化铜.氧化铁等杂质)制备FeSO4·7H2O晶体:①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中.加热数分钟.用倾析法除去Na2CO3溶液.然后将� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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绿矾（FeSO₄?7H₂O）是治疗缺铁性贫血的特效药。某学校的化学兴趣小组的同学对绿矾进行了如下的探究：

FeSO₄?7H₂O的制备
该化学兴趣小组的同学在实验室通过如下实验由废铁屑（含少量氧化铜、氧化铁等杂质）制备FeSO₄·7H₂O晶体：
①将5%Na₂CO₃溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去
Na₂CO₃溶液，然后将废铁屑用水洗涤2～3遍。
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度在50～80℃之间至铁屑耗尽；
③趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶；
④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次，再用滤纸将晶体吸干；
⑤将制得的FeSO₄·7H₂O晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存。
请回答下列问题：
（1）实验步骤①的目的是　　　　　　　　　　　　　。
（2）实验步骤②明显不合理，理由是　　　　　　　　　　　　。
（3）为了洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质，实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（二）探究绿矾（FeSO₄·7H₂O）热分解的产物
已知SO₃的熔点是16.8°C，沸点是44.8°C，该小组设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：

【实验过程】
①仪器连接后，检查装置A与B气密性；
②取一定量绿矾固体置于A中，通入N₂以驱尽装置内的空气，关闭k，用酒精灯加热硬质玻璃管；
③观察到A 中固体逐渐变红棕色，B中试管收集到无色液体，C中溶液褪色；
④待A中反应完全并冷却至室温后，取少量反应后固体于试管中，加入硫酸溶解，取少量滴入几滴KSCN溶液，溶液变红色；
⑤往B装置的试管中滴入几滴BaCl₂溶液，溶液变浑浊。
(4）实验结果分析
结论1：B中收集到的液体是                  ；
结论2：C中溶液褪色，可推知产物中有                   ；
结论3：综合分析上述实验③和④可推知固体产物一定有Fe₂O₃。
【实验反思】
（5）请指出该小组设计的实验装置的明显不足：                           。
（6）分解后的固体中可能含有少量FeO，取上述实验④中盐酸溶解后的溶液少许于试管中，选用一种试剂鉴别，该试剂最合适的是          。
a．氯水和KSCN溶液     b．酸性KMnO₄溶液      c．H₂O₂     d．NaOH溶液

（１）除油污；
（2）应该铁屑过量（或反应后溶液中必须有铁剩余），否则溶液中可能有Fe³⁺存在；
（3）用冰水洗涤可降低洗涤过程中FeSO₄·7H₂O的损耗；
（4）H₂SO₄溶液、SO₂；
（5）在C装置后增加一套尾气处理装置；
（6）b。

解析试题分析：（1）碳酸钠溶液与废铁屑的成分均不能反应，故只起去油污的作用；（2）结合废铁屑的成分和后边的步骤可知，必须保证铁有剩余，才能保证溶液中没有铁离子；（3）降低温度，减小绿矾的溶解度；（4）硫酸亚铁晶体受热有水蒸汽生成，根据三氧化硫的熔点可知，冰水能将三氧化硫和水液化，在B中反应生成硫酸；C中是生成的二氧化硫使品红溶液褪色；（5）二氧化硫要进行尾气处理；（6）固体中有氧化铁，溶于盐酸后有三价铁生成，要想检验二价铁的存在，需利用亚铁离子的还原性，使酸性高锰酸钾溶液褪色，故选b。
考点：考查亚铁离子和铁离子的检验、二氧化硫的漂白作用、物质的制备和应用题目信息解题的能力

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相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：问答题

（15分）
铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题：
（1）单质铁属于晶体，将FeCl₃溶液加热蒸干、灼烧所得的物质是（填化学式）．
（2）请写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式____
（3）金属Cu单独与氨水或单独与双氧水都不反应，但可与二者的混合溶液反应生成深蓝色溶液，该深蓝色的浓溶液中加入乙醇所产生的现象是，画出呈深蓝色的离子的结构式____ 写出Cu与氨水、双氧水反应的离子方程式：____
（4）在硫酸亚铁溶液中加入过量的碳酸氢铵，有FeCO₃沉淀生成，写出其化学方程式____

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

(12分)第29届奥运会祥云火炬的外壳材料是高强度的铝镁合金。某课外活动小组欲对铝镁合金进行研究，测定其中镁的质量分数，他们利用盐酸、氢氧化钠溶液设计了三种不同的实验方案：
方案一：铝镁合金测定生成气体的体积
方案二：铝镁合金测定生成气体的体积
方案三：铝镁合金溶液称量灼烧产物的质量。
（1）写出方案一中发生反应的离子方程式                                            。
（2）实验小组根据方案二设计了两个实验装置，如下圈(图中的铁架台已省略)。

你认为选择          （选填甲或乙)装置进行实验更合理，误差更小。
（3）用方案三进行实验时，除了称量灼烧产物质量外，还需称量的是           。
（4）拓展研究：在向铝镁合金溶于盐酸后的溶液中加入过量NaOH溶液时，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液体积的关系可用数轴关系表示：

请你判断，根据上图数轴申的数据能否求出合金中镁的质量分数?        (选填“能”或“不能”)
下列①②两题选一题作答。
①若不能求出合金中镁的质量分数，请说明理由                。
②若能求出合金中镁的质量分数，则镁的质量分数为              （保留一位小数）。

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

有一含NaCl、Na₂CO₃·10H₂O和NaHCO₃的混合物，某同学设计如下实验，
通过测量反应前后C、D装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。

(1)加热前通入空气的目的是                               ，
操作方法为                               。
(2)装置A、C、D中盛放的试剂分别为：A                  ，
C           ，D           。
(3)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl的含量将       (填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同)；若B中反应管右侧有水蒸气冷凝，则测定结果中NaHCO₃的含量将       ；若撤去E装置，则测得Na₂CO₃·10H₂O的含量将       。
(4)若样品质量为w g，反应后C、D增加的质量分别为m₁ g、m₂ g，由此可知混合物中NaHCO₃的质量分数为       (用含w、m₁、m₂的代数式表示)。

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

铁盐、亚铁盐在工农业生产、生活、污水处理等方面有着极其广泛的应用．
（一）用铁屑与硫酸反应制备FeSO₄
已知4Fe²⁺+O₂+4H⁺= 4Fe³⁺+2H₂O。FeSO₄在水中的溶解度见图。

（1）首先，将铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑。此步骤中，分离出液体的方法通常不用过滤，使用的操作是____________（填写操作名称）。
（2）向处理过的铁屑中加入适量的硫酸，在一定温度下使其反应到不再产生气体，趁热过滤，得FeSO₄溶液。此处：硫酸浓度应选择

A．浓硫酸

B．10moL/L硫酸

C．3moL/L硫酸

D．任意浓度硫酸；

温度宜控制在______；加热的同时需适当补充水，原因是。反应中应保持n（Fe）/n（H₂SO₄） 1(填“＜”、“＞”或“=”)。
（3）亚铁盐在空气中易被氧化，但形成复盐可稳定存在。如“摩尔盐”，即硫酸亚铁铵[（NH₄）₂SO₄?FeSO₄?6H₂O]，就是在FeSO₄溶液中加入少量稀H₂SO₄溶液，再加入饱和（NH₄）₂SO₄溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作后所得。过程中稀硫酸的作用是　。
（二）用含有少量Al的废铁屑制备Fe₂(SO₄)₃其操作流程及有关资料如下：

沉淀物	Fe(OH)₃	Fe(OH)₂	Al(OH)₃
开始沉淀	2．3	7．5	3．4
完全沉淀	3．2	9．7	4．4

（4）加NaHCO₃时，混合液pH值应控制在_______________________。
（5）反应Ⅱ中反应的离子方程式是：___________________。
（6）实际生产中，将反应Ⅱ产生的NO配比一种气体X，混合后重新通入反应Ⅱ中，该设计的目的是________，气体X与NO配比的比例是_____________。

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

某实验小组欲通过以下实验来探究Na₂CO₃和NaHCO₃两种物质的性质。
（1）称取两种固体各2 g，分别放入两个小烧杯中，再各滴加10 mL 蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，并恢复至室温后，向所得溶液中各滴入2滴酚酞试液。
① 发现Na₂CO₃固体完全溶解，而NaHCO₃固体有剩余，由此得到结论                            。
② 同学们在两烧杯中还观察到了其它现象。其中，盛放Na₂CO₃的烧杯中出现的现象是    （填字母序号）。
A．溶液温度下降 B．溶液温度升高    C．滴入酚酞后呈浅红色       D．滴入酚酞后呈红色
（2）如下面左图所示分别加热A、B固体，发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，但一段时间后浑浊又变澄清。请用化学方程式解释澄清石灰水中发生的现象                    。

（3）如上图所示，在气密性良好的装置I和II中分别放入试剂，将气球内的固体同时倒入试管中。
两试管中均产生气体，         （填“I”或“II”）的反应程度更为剧烈。
② 反应结束后，气球均有膨胀，恢复至室温。下列说法正确的是         。
A．装置I的气球体积较大             B．装置II的气球体积较大
C．生成气体的体积根据盐酸计算       D．生成气体的体积根据固体计算
（4）将两种固体分别配制成0.5 mol·L^-1的溶液，探究与0.5 mol·L^-1CaCl₂溶液反应的情况

实验方案	预测现象	预测依据	实际结果
实验1：向2 mL Na₂CO₃溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L^-1CaCl₂溶液	有白色沉淀	Na₂CO₃溶液中的CO₃^2-浓度较大，能与CaCl₂发生反应。	有白色沉淀
实验2：向2 mL NaHCO₃溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L^-1CaCl₂溶液	无白色沉淀	NaHCO₃溶液中的CO₃^2-浓度很小，不能与CaCl₂反应。	有白色沉淀出现，同时有少量气泡冒出。

请写出上述实验过程中发生的反应的离子方程式：
实验1：；实验2：。

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

某研究小组利用如图装置探究温度对CO还原Fe₂O₃的影响(固定装置略)。

(1)MgCO₃的分解产物为________。
(2)装置C的作用是_____________________________________________________，
处理尾气的方法为_______________________________________________________。
(3)将研究小组分为两组，按如图装置进行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热，反应产物均为黑色粉末(纯净物)。两组分别用产物进行以下实验：
(已知：Fe²^＋与K₃[Fe(CN)₆]反应产生蓝色沉淀)。

步骤	操作	甲组现象	乙组现象
1	取黑色粉末加入稀盐酸	溶解，无气泡	溶解，有气泡
2	取步骤1中溶液，滴加K₃[Fe(CN)₆]溶液	蓝色沉淀	蓝色沉淀
3	取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液	变红	无现象
4	向步骤3溶液中滴加新制氯水	红色褪去	先变红，后褪色

①乙组得到的黑色粉末是________。
②甲组步骤1中反应的离子方程式为__________________________________________。
③乙组步骤4中，溶液变红的原因为_______________________________________，
溶液褪色可能的原因及其验证方法为______________________________________
④从实验安全考虑，题图装置还可采取的改进措施是__________________________

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。实验室现有下列试剂：0.01 mol/L 酸性KMnO₄溶液、0.1 mol/L KI溶液、3％H₂O₂溶液、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe²⁺和Fe³⁺中的一种或两种；
Ⅱ.所得气体中可能含有_________中的一种或两种。

	实验操作	预期现象	结论
验证猜想Ⅰ	步骤①：取少量0.01 mol/L酸性KMnO₄溶液，滴入所得溶液
验证猜想Ⅰ	步骤②：_________		含有Fe³^＋
验证猜想Ⅱ	将所得气体通入如下装置		含有两种气体

【实验探究】

【问题讨论】
有同学提出，若另外选用KSCN溶液，则仅利用KSCN和H₂O₂两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究，判断该方法是否正确并进行评价：_________。

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

FeCl₃在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl₃，再用副产品FeCl₃溶液吸收有毒的H₂S。
经查阅资料得知：无水FeCl₃在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl₃的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：

①检查装置的气密性；
②通入干燥的Cl₂，赶尽装置中的空气；
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成
④ ……
⑤体系冷却后，停止通入Cl₂，并用干燥的N₂赶尽Cl₂，将收集器密封
请回答下列问题：
（1）写出FeCl₃溶液吸收有毒的H₂S的离子方程式为
（2）第③步加热后，生成的烟状FeCl₃大部分进入收集器，少量沉积在反应管A的右端。要使沉积得FeCl₃进入收集器，第④步操作是
（3）操作步骤中，为防止FeCl₃潮解所采取的措施有(填步骤序号)
（4）装置B中的冷水作用为             ；装置C的名称为            ；装置D中FeCl₂全部反应完后，因为失去吸收Cl₂的作用而失效，从下面选出检验FeCl₂是否完全失效的试剂：___

A．氢氧化钠溶液

B．酸性高锰酸钾溶液

C．硫氰化钾溶液

D．氨水

（5）在虚线框内画出尾气吸收装置E并注明试剂。

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