【題目】綠礬(FeSO4·7H2O)、硫酸亞鐵銨[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]是重要的化工試劑。工業(yè)上常利用機(jī)械加工行業(yè)產(chǎn)生的廢鐵屑為原料制備綠礬、硫酸亞鐵銨(如下圖)。

已知:

1)廢鐵屑中含有FeS等雜質(zhì),FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑,生成的H2S氣體有毒。

2)在0~60℃時(shí),硫酸亞鐵銨的溶解度比硫酸銨、硫酸亞鐵的小,冷卻混合液至室溫便析出硫酸亞鐵銨。

3)硫酸亞鐵易被氧氣氧化為硫酸鐵,影響硫酸亞鐵銨的等級(jí)。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

實(shí)驗(yàn)一:制備綠礬:

中儀器①盛放的液體是_____,除了發(fā)生的反應(yīng)FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑外,還發(fā)生的另一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。廣口瓶的作用是_____,燒杯中主要的反應(yīng)是CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4,硫酸銅溶液的作用是_____;此處燒杯中的導(dǎo)管最好換成多孔球泡,目的是_____。

實(shí)驗(yàn)二:制備硫酸亞鐵銨:

如圖。實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①連接儀器,_____

②制備FeSO4溶液:先關(guān)閉止水夾A,再打開止水夾_____,從分液漏斗滴入稀H2SO4至錐形瓶中。其中NaOH溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____,此過(guò)程中氫氣的作用是_____。

③制備硫酸亞鐵銨:待錐形瓶中的鐵屑快反應(yīng)完時(shí),關(guān)閉止水夾_____,打開止水夾_____,不久會(huì)看到錐形瓶中的液體被壓入飽和硫酸銨溶液中,放置一段時(shí)間,試劑瓶底部將結(jié)晶出硫酸亞鐵銨晶體。

實(shí)驗(yàn)三:對(duì)所制得的硫酸亞鐵銨樣品進(jìn)行加熱

溫度與TG%的關(guān)系如圖所示,已知,200℃以前只有結(jié)晶水失去。[Mr(FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O)=392],已知:TG%=×100%。

TG%100%降低為72.4%時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。試計(jì)算AB段物質(zhì)的化學(xué)式_____(寫出計(jì)算過(guò)程)。

【答案】稀硫酸 安全瓶(或防倒吸) 尾氣處理,防止污染大氣 增大接觸面積,使反應(yīng)更充分 檢查裝置的氣密性 BC 排出裝置和硫酸銨溶液中的氧氣 BC A FeSO4·(NH4)2SO4·2H2O

【解析】

實(shí)驗(yàn)一:工業(yè)制備綠礬常用廢鐵屑和硫酸反應(yīng)進(jìn)行制取,故圖Ⅰ中儀器①盛放的液體是稀硫酸;廢鐵屑中一定含有鐵,鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,;廣口瓶作為安全瓶收集產(chǎn)生的硫化氫氣體和氫氣;燒杯中的硫酸銅溶液主要是吸收尾氣H2S,防止污染大氣;燒杯中的導(dǎo)管最好換成多孔球泡,目的是增大氣體與溶液的接觸面積,使反應(yīng)充分進(jìn)行;

實(shí)驗(yàn)二:儀器連接好,一般都要檢查裝置的氣密性,尤其是有氣體參加或者生成的反應(yīng);

②制備FeSO4溶液先關(guān)閉止水夾A,再打開止水夾BC,是為了用產(chǎn)生的氫氣將裝置內(nèi)的空氣排出,因?yàn)閬嗚F鹽容易被氧化;

廢鐵屑中含有FeS等雜質(zhì),硫化亞鐵會(huì)與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和硫化氫氣體,氫氧化鈉溶液就是為了吸收硫化氫氣體,方程式為:;此過(guò)程中氫氣的作用是排出裝置和硫酸銨溶液中的氧氣,因?yàn)閬嗚F鹽容易被氧化;

③制備硫酸亞鐵銨:待錐形瓶中的鐵屑快反應(yīng)完時(shí),關(guān)閉止水夾BC,打開止水夾A,產(chǎn)生的氫氣使錐形瓶中壓強(qiáng)增大,將硫酸亞鐵壓入左邊的瓶中,使之反應(yīng);

實(shí)驗(yàn)三:通過(guò)分析可知,對(duì)硫酸亞鐵銨[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]樣品進(jìn)行加熱到100℃時(shí),首先是固體表面的分子水蒸發(fā)得到硫酸亞鐵銨[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O],這一步是物理變化,繼續(xù)加熱到100-200℃時(shí),已知200℃以前只有結(jié)晶水失去,因此硫酸亞鐵銨[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]中的結(jié)晶水開始脫去,這一步是化學(xué)變化.

所以TG%100%降低為72.4%時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是:;

假設(shè)硫酸亞鐵銨晶體質(zhì)量是392克,AB段物質(zhì)的化學(xué)式為FeSO4·(NH4)2SO4·xH2O

加熱到200℃時(shí),失去結(jié)晶水,剩下的硫酸亞鐵銨質(zhì)量為:;

由關(guān)系圖可知AB段的TG%=81.6%,即,m=35.872g,則,所以AB段物質(zhì)的化學(xué)式為FeSO4·(NH4)2SO4·2H2O。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)來(lái)到實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備做制取氣體的實(shí)驗(yàn)。如圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的常用裝置:

1)寫出圖中標(biāo)號(hào)儀器的名稱:a_____b_____。

2)實(shí)驗(yàn)室常用B裝置作為制取氧氣的發(fā)生裝置,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

3)小組同學(xué)想用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取CO2,則他選擇B裝置作氣體發(fā)生裝置的優(yōu)點(diǎn)是_____,若要制得干燥的CO2,還應(yīng)該將氣體通入_____(填裝置編號(hào),下同)裝置。

4)甲烷是一種無(wú)色、無(wú)味、難溶于水、密度小于空氣的氣體,實(shí)驗(yàn)室常用加熱無(wú)水醋酸鈉和堿石灰固體混合物的方法制取甲烷,則選用的發(fā)生裝置和收集裝置分別為_____、_____。

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)將鐵粉投入硫酸銅溶液中,發(fā)現(xiàn)生成紅色固體物質(zhì)的同時(shí)有較多的氣泡放出。生成的是什么氣體呢?同學(xué)們決定進(jìn)行探究。探究前老師提示,該反應(yīng)生成的氣體只有一種。

(提出猜想)放出的氣體可能是SO2、O2、H2,提出猜想的依據(jù)是______。

(查閱資料)SO2易溶于水,化學(xué)性質(zhì)與二氧化碳有相似之處,它能使澄清石灰水變渾濁,生成CaSO3。

(方案設(shè)計(jì))依據(jù)上述猜想,實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下方案:

(1)甲同學(xué)認(rèn)為是O2,則檢驗(yàn)方法是______。

(2)乙同學(xué)認(rèn)為是SO2,則需將放出的氣體通入澄清石灰水中,看澄清石灰水是否變渾濁。寫出SO2與Ca(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式______。

(3)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)在老師的指導(dǎo)下合作設(shè)計(jì)了如下組合實(shí)驗(yàn)方案(濃H2SO4用于干燥氣體),排除和驗(yàn)證猜想的氣體。

(實(shí)驗(yàn)探究)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),先將收集到的氣體從a通入一段時(shí)間后,再點(diǎn)燃C處酒精燈;這樣操作的目的是______

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)A裝置中溶液不變渾濁,C裝置中表面含CuO的銅網(wǎng)由黑色變?yōu)楣饬恋募t色;

C裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______。

結(jié)論:鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí),產(chǎn)生的氣體是______。

(思維拓展)由上述實(shí)驗(yàn)可以推出,硫酸銅溶液中可能含有______。

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到目的的是(

A.探究鐵、鋁、銅的活動(dòng)性強(qiáng)弱

B.探究CO2是否與水發(fā)生了反應(yīng)

C.探究影響反應(yīng)速率的因素

D.探究溫度對(duì)物質(zhì)溶解速率的影響

A. AB. BC. CD. D

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖是某反應(yīng)的微觀示意圖,關(guān)于該反應(yīng)的說(shuō)法中,正確的是

A. 反應(yīng)前后,分子種類不變B. D為單質(zhì),則C、D質(zhì)量比為9:14

C. 該反應(yīng)一定為置換反應(yīng)D. 該反應(yīng)中,一定有元素化合價(jià)改變

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)中混有雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)),寫出除去雜質(zhì)所需的化學(xué)式。

1COCO2_____2HClH2SO4_____

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】中考實(shí)驗(yàn)操作考查中,小明抽到“二氧化碳的制取”,如圖(ag)是提供的實(shí)驗(yàn)儀器。根據(jù)要求回答問(wèn)題:

1)儀器a的名稱為_____。小明選用儀器a、g組裝了簡(jiǎn)易發(fā)生裝置,反應(yīng)原理用化學(xué)方程式表示為_____,收集裝置需要一根直角導(dǎo)管、毛玻璃片和_____(填儀器名稱)。

2)若選用a、c、f組裝發(fā)生裝置,與簡(jiǎn)易裝置比較,其優(yōu)點(diǎn)是_____

3)為確認(rèn)殘留液中是否有鹽酸,小明設(shè)計(jì)的方案中錯(cuò)誤的是_____(填字母序號(hào))。

A 取樣,加入少量鋅粒,觀察是否有氣泡產(chǎn)生

B 取樣,滴加少量碳酸鈉溶液,觀察是否有氣泡產(chǎn)生

C 取樣,滴加少量硝酸銀溶液,觀察是否產(chǎn)生沉淀

D 取樣,滴加少量紫色石蕊溶液,觀察溶液是否變紅

4)小明回家后尋找身邊的物品做家庭實(shí)驗(yàn)。用雞蛋殼代替石灰石,用_____代替稀鹽酸。并找到一種“吸吸凍”的軟塑料瓶,用橡皮塞和導(dǎo)管組裝了如h圖的發(fā)生裝置,該裝置可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止。他先將鹽酸替代液吸入到細(xì)腰的下方,后將碎雞蛋殼放到細(xì)腰的上方,需要產(chǎn)生氣體時(shí)的操作方法為_____。

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>

選項(xiàng)

A

B

C

D

實(shí)驗(yàn)

目的

驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律

驗(yàn)證鐵絲能在

氧氣中燃燒

驗(yàn)證與氧氣接觸是燃燒的條件之一

鑒別NaCl、NaOH和

稀鹽酸三種溶液

實(shí)驗(yàn)

方案

A. AB. BC. CD. D

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】請(qǐng)根據(jù)下圖回答問(wèn)題。

(1)圖中儀器a的名稱是__________。

(2)AD相連可制取的一種氣體是 ________ ,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。

(3)小明將BC相連用高錳酸鉀制取氧氣。實(shí)驗(yàn)操作有:a停止加熱b固定試管c將導(dǎo)管從水槽中取出d裝藥品和放棉花e加熱收集氧氣。上述過(guò)程中缺少的一步操作是_______________,將該操作編號(hào)為f,則正確的操作順序是 _____________________。

(4)查閱資料:在相同條件下,氨氣(NH3)的密度比空氣小,且易溶于水,其水溶液稱為氨水;加熱氯化銨和氫氧化鈣固體混合物可制取氨氣。根據(jù)所查資料,制取氨氣應(yīng)選擇的裝置是_______(填序號(hào))。

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