FeSO4·7H2O广泛用于医药和工业领域。
(1)下面是以工业废铁屑为原料生产FeSO4·7H2O的流程图。
请填写下列空白。
①加适量碳酸钠溶液的目的是______________,反应I需要加热数分钟,其原因是___________。
②判断反应Ⅱ完成的现象是__________。反应Ⅱ需要100mL1mol/L的稀硫酸,用98.3%,ρ=1.84g/cm3的浓硫酸配制。所用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管及____________.
③测定FeSO4·7H2O产品中Fe2+含量的方法是用KMnO4溶液滴定法(5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O),步骤为:
Ⅰ.称取2.8500g FeSO4·7H2O产品,配制成250mL溶液;
Ⅱ.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;
Ⅲ.用硫酸酸化的0.01000moL/L KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
某同学设计如图所示的滴定方式中,最合理的是____________(夹持部分略去)(填字母序号);判断此滴定实验达到终点的方法是____________;计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为________(用小数表示,保留三位小数);若用上述方法测定的样品中FeSO4·7H2O的质量分数偏低(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有_____________;______________。
(2)已知FeSO4·7H2O晶体在加热条件下发生如下反应:2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑。利用下图装置可检验该反应的气体产物。
请填写下列空白。
①仪器的连接顺序为a接________、__________接_________、________接__________、__________接_____________。
②装置C中的X为______________;该装置中冷水的作用是_________________。
(15分)(1)①除油污(1分) 升温促进水解,溶液碱性增强,去油污能力增强(1分)
②固体不再溶解,固体表面不再有气泡产生(1分)
100ml容量瓶(2分)(只答容量瓶1分)
③b(1分) 滴加最后一滴KMnO4溶液时,溶液变成浅红色且半分钟内不褪色(1分)
0.975(2分) 样品中存在少量的杂质(1分) 样品部分被氧化(1分)
(2)①f、g、d、e、h、i、b(或g、f、d、e、h、i、b)(2分)
②BaCl2(1分) SO3与H2O的反应是放热反应,降低温度有利于SO3被水吸收(1分)
解析试题分析:(1)①由于工业废铁屑中含有酯类油污,所以必须除去酯类油污。碳酸钠溶液显碱性,可以溶解酯类油污达到去除的目的。由于升高温度促进水解,溶液碱性增强,去油污能力增强,所以反应I需要加热数分钟。
②反应Ⅱ是铁与稀硫酸的反应,生成物是硫酸亚铁和氢气,所以判断反应Ⅱ完成的现象是固体不再溶解,固体表面不再有气泡产生。配制一定物质的量浓度溶液时,所用的仪器除了有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管以外,还必须有100ml容量瓶。
③酸性高锰酸钾溶液应该放在酸式滴定管中,a中酸性高锰酸钾溶液放在碱式滴定管中,因此a不正确,b正确;硫酸亚铁溶液显酸性,应该放在酸式滴定管中,选项c不正确,答案选b。由于酸性高锰酸钾溶液显红色,所以该实验不需要指示剂。因此判断此滴定实验达到终点的方法是滴加最后一滴KMnO4溶液时,溶液变成浅红色且半分钟内不褪色。根据方程式可知
5FeSO4·7H2O~KMnO4
5mol 1mol
n 0.01000moL/L×0.0200L
解得n=0.0010mol
所以上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为=0.975。
由于硫酸亚铁极易被氧化,所以若用上述方法测定的样品中FeSO4·7H2O的质量分数偏低,因此可能的原因是样品部分被氧化或样品中存在少量的杂质。
(2)①检验水蒸气一般用无水硫酸铜,检验SO2一般用品红溶液。由于SO2的熔沸点较低,因此SO3气体易被水吸收生成硫酸,可以通过检验硫酸来检验SO3。又因为通过溶液时必然带出水蒸气,所以首先检验水蒸气,其次检验SO3,最后检验SO2,且还要有尾气吸收装置,因此正确的顺序是a、f、g、d、e、h、i、b(或a、g、f、d、e、h、i、b)。
②检验硫酸的试剂可以是氯化钡溶液。又因为SO3与H2O的反应是放热反应,所以装置中冷水的作用是降低温度,便于SO3被水吸收。
考点:考查硫酸亚铁晶体制备的实验探究、物质的量浓度溶液的配制、外界条件对反应速率的影响、滴定实验的判断、物质含量的测定以及误差分析、物质的检验等
科目:高中化学 来源: 题型:实验题
工业上常回收冶炼锌废渣中的锌(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质),并用来生产Zn(NO3)2·6H2O晶体,其工艺流程为:
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 5.4 |
沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 | 8.0 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某化学课外活动小组以海带为原料获得少量碘水,并以四氯化碳(沸点76.80C)为溶剂将碘从碘水中提取出来,具体过程如图所示。
请回答下列问题:
(1)操作①的名称为 、 ;
(2)操作②中用到氯气,请写出实验室制取氯气反应的离子方程式 ;
(3)向含碘单质的水溶液中加入CCl4振荡、静置后,观察到的现象是 ;
(4)操作③中,将含碘单质的水溶液与CCl4在分液漏斗中混合、振荡摇匀放在铁架台的铁圈上,分液漏斗的下端尖嘴处紧贴在承接的烧杯内壁上静置后,下面的操作步骤是 ;
(5)从含碘的有机溶剂中经过蒸馏可以提取碘和回收有机溶剂,该实验需要的主要玻璃仪器除酒精灯、烧杯、温度计、锥形瓶外,还需要 ,实验中温度计水银球所处位置为 ,锥形瓶中收集到物质的名称为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:
已知:①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质。
②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。
(1)过滤所需要的主要玻璃仪器有 ,加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为 。
(2)加入BaCl2的目的是除去SO42-,如何检验SO42-已沉淀完全?答: 。
(3)加入NaClO3饱和溶液发生反应为:MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为:① ;② ;③ ;④过滤、洗涤。
(4)产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定:
步骤1:准确称量3.50 g产品配成100 mL溶液。
步骤2:取10 mL于锥形瓶中,加入10 mL稀硫酸和20 mL 1.000 mol·L-1的
FeSO4溶液,微热。
步骤3:冷却至室温,用0.100 mol·L-1 K2Cr2O7 溶液滴定至终点,此过程中反应的离子方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
步骤4:将步骤2、3重复两次,平均消耗K2Cr2O7 溶液15.00 mL。
①写出步骤2中发生反应的离子方程式:
②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
废旧电池进入环境后,对人体带来一系列的致畸、致癌、致变等危害。废电池中主要有铜帽(含Cu、Zn)、锌壳、铁片、石墨、填充物(MnO2、NH4Cl),对废旧电池进行资源化处理的工艺流程如下:
(1)操作A的名称为 ,滤渣的成分为 。
(2)填充物用60℃温水溶解,目的是为了加快溶解速率,但必须控制温度不能太高,其原因是 。
(3)铜帽溶解时加入H2O2的目的是(用化学方程式表示) 。铜帽溶解完全后,需将溶液中过量的H2O2除去,除去H2O2的简便方法是 。
(4)碱性锌锰电池的电解质为KOH,总反应为:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2,其负极的电极反应式为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
海水资源的开发和利用是当前科学研究的一项重要任务。下图是实验室模拟镁开发的流程图:
根据上述流程图,回答下列问题:
(1)操作I的名称是 。
(2)步骤中②反应的化学方程式为 。
(3)步骤④中加热时通入HCl气流的作用是 。
(4)步骤⑤的离子反应方程式为 。
(5)有人提出步骤⑤的副产物可在流程中再利用以提高海水的综合利用率。若A为上述流程中的某组分,则A、B分别为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
资料显示:在一定条件下黄铵铁钒在pH=0.5~2.5范围内均能稳定存在,工业上用酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下:
根据题意完成下列问题:
(1)步骤(ii)所加试剂起调节pH作用的离子是 (填离子符号)。
(2)在步骤(iii)发生的反应中,加入少量MnO2的作用是
(3)步骤(iv)除去杂质的离子方程式可表示为
(4)实验室模拟碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]的制备,向大试管中加入碳酸钠溶液和硫酸铜溶液,水浴加热至70℃左右,用0.4 mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5,振荡,静置,过滤,用热水洗涤,烘干,得到碱式碳酸铜产品。根据上述碱式碳酸铜的制备方法,请完成以下问题:
①过滤后洗涤的目的是什么 ;简述如何洗涤沉淀
②若实验得到a g样品(只含CuO杂质),取此样品加热至分解完全后,得到b g固体,此样品中碱式碳酸铜的质量分数是
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题
要组装一套实验室利用液体和液体反应制备气体的装置,现设计了如下的五步操作,正确的程序是
①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上
②将酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯确定铁圈高度,固定铁圈,放好石棉网
③用漏斗向蒸馏烧瓶中加入一种液体反应物,再向分液漏斗中加入另一种液体反应物,并将导气管放入气体收集装置中
④检查装置的气密性(利用固定装置微热的方法检查气密性)
⑤在蒸馏烧瓶中装好分液漏斗,连接好导气管
A.②①⑤④③ | B.④②①⑤③ |
C.②①⑤③④ | D.①⑤④②③ |
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题
图中装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集(不考虑尾气处理)气体。该装置可用于( )
A.锌和盐酸生成氢气 |
B.亚硫酸钠和浓硫酸生成二氧化硫 |
C.碳酸钙和盐酸生成二氧化碳 |
D.浓氨水和烧碱制取氨气 |
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